RU2734644C1 - Швартовое причальное устройство - Google Patents
Швартовое причальное устройство Download PDFInfo
- Publication number
- RU2734644C1 RU2734644C1 RU2020123412A RU2020123412A RU2734644C1 RU 2734644 C1 RU2734644 C1 RU 2734644C1 RU 2020123412 A RU2020123412 A RU 2020123412A RU 2020123412 A RU2020123412 A RU 2020123412A RU 2734644 C1 RU2734644 C1 RU 2734644C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mooring
- base station
- ship
- unmanned
- water level
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B21/00—Tying-up; Shifting, towing, or pushing equipment; Anchoring
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B21/00—Tying-up; Shifting, towing, or pushing equipment; Anchoring
- B63B21/02—Magnetic mooring equipment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
Заявляемое изобретение относится к области судостроения, а именно к техническим средствам для электрического питания и зарядки аккумуляторных батарей безэкипажных или автономных надводных судов при их швартовой стоянке. Швартовое причальное устройство содержит блок управления, расположенный на верхней горизонтальной плоскости устройства и включающий связанные между собой АИС-транспондер, RTK-базовую станцию, радиомодем УКВ, предназначенный для беспроводной передачи данных от RTK-базовой станции, и ЭВМ, выход которой подсоединен к управляемому реле. Дополнительно содержит на боковой вертикальной плоскости направляющую ось со скользящим в зависимости от уровня воды по ней устройством, объединяющем поплавок и электрическое контактное устройство. Технический результат заключается в подключении безэкипажных или автономных надводных судов к электрической сети для питания или подзарядки судовых источников тока во время стоянки. Осуществляется автоматическая швартовка в условиях колебания уровня воды. 2 ил.
Description
Заявляемое изобретение относится к области судостроения, а именно к техническим средствам для электрического питания и зарядки аккумуляторных батарей безэкипажных или автономных надводных судов при их стоянке на швартовых.
Известно швартовное устройство по патенту RU №2492100, МПК B63B 21/02, опубл. 10.09.2013, содержащее приемную часть судна, которая является колодцем, геостационарную часть - турелью, расположенную с возможностью поворота в указанной приемной части судна, и главный подшипниковый узел, соединяющий геостационарную часть с приемной частью судна. Главный подшипниковый узел содержит, по меньшей мере, два отдельных подшипника, выполненных с возможностью осуществления с ними действий таким образом, что один или другой, или оба указанных подшипника находятся в рабочем положении с обеспечением возможности замены, осмотра и ремонта нерабочего подшипника на месте.
Известно также швартовное устройство для судов, связанных с добычей и транспортировкой углеводородов, по патенту RU №2547327, МПК B63B 21/50, опубл. 10.04.2015. Устройство содержит расположенную в судне буровую шахту, турель, установленную в буровой шахте с возможностью вращения посредством верхнего основного подшипника и нижнего дополнительного подшипника, и швартовы, прикрепленные к нижней области турели. Турель в своей нижней области содержит несколько расположенных по окружности на расстоянии друг от друга коробчатых торсионных элементов, каждый из которых проходит по существу вертикально между верхним концом, прикрепленным к турели, и нижним свободным концом.
Недостатками данных устройств является сложность изготовления и дальнейшей эксплуатации, а также отсутствие возможности электроснабжения судна при швартовке.
Известно швартовое устройство, обеспечивающее автоматическое подключение судна к береговой электрической сети при швартовке по патенту RU №40286 МПК B63B 21/02, опубл. 10.09.2004. Сущность полезной модели заключается в выполнении устройства швартовки в виде трансформатора, сердечник которого состоит из двух частей, заключенных в отдельные корпуса и несущих первичную и вторичную обмотки. Одна часть трансформатора с первичной обмоткой закреплена с помощью амортизаторов на колонке причала, а другая прикреплена к станине, установленной на носовой или кормовой оконечности судна. Первичная обмотка трансформатора подключена к береговой электросети, а вторичная - к судовой. На боковой поверхности концов стержней обеих частей сердечника и корпусов установлены элементы для наведения и стыковки сердечника. При подходе судна к причалу корпус швартового устройства судна, обладая свободой перемещения благодаря штанге, пружинам и шарнирам, с помощью направляющих и роликов сближается с корпусом швартового устройства причала, где размещена первичная обмотка. Насадки на стержнях сердечника обеспечивают точное сочленение двух его частей и соответственно точную швартовку судна. Недостатком данного аналога является невозможность автоматической швартовки и обеспечение питания или подзарядки источников тока (аккумуляторов) безэкипажных или автономных надводных судов. Также, недостатком конструкции является угроза навала судна на причал в случае существенного изменения уровня воды.
Известно швартовое устройство по патенту US 5762016, опубл. 09.06.1998, обеспечивающее автоматическое подключение судов к береговой сети при швартовке. Устройство имеет неподвижную часть, которая прикреплена к свайному устройству и образует дорожку, по которой перемещается скользящая часть. Подвижная часть имеет жесткую часть и гибкую деформируемую часть. Жесткая часть снабжена направляющим каналом для зацепления неподвижной части во время использования блока бампера. Упругая деформируемая часть имеет контактную поверхность, воспринимающую удар, и не контактирующие противоположные боковые стенки. Швартовные утюги установлены на боковых стенках жесткого элемента, чтобы обеспечить возможность закрепления на них швартовной линии лодки. В направляющем канале установлена вставка из материала, устойчивого к трению, для облегчения перемещения подвижной части вдоль неподвижной дорожки. Недостатком аналога является невозможность автоматической швартовки и обеспечение питания или подзарядки источников тока (аккумуляторов) безэкипажных или автономных надводных судов при существенных изменениях уровня воды.
Известно швартовое причальное устройство по патенту RU №2723697, опубл. 17.06.2020, выбранное в качестве прототипа заявляемого изобретения. Известное устройство решает проблему автоматизированной швартовки безэкипажных судов без непосредственного участия человека и включает: электромагнит, закрепленный через амортизатор на причальной стенке, выполненный с возможностью стыковки с ответной частью, размещенной на корпусе безэкипажного судна. На причале установлены блок управления швартовкой, АИС-транспондер, RTK-базовая станция, УКВ-радиомодем. Устройство обеспечивает швартовку безэкипажных или автономных надводных судов, у которых ориентация на местности осуществляется посредством систем глобального геопозиционирования и навигации - (GPS/ГЛОНАСС). Недостатком прототипа является невозможность обеспечения электрического питания или подзарядки источников тока (аккумуляторов) безэкипажных или автономных надводных судов во время стоянки, в том числе, при существенных изменениях (колебаниях) уровня воды, когда приемный швартовый магнит находится ниже или выше уровня ответной части, расположенной на судне.
Предлагаемое устройство решает проблему подключения безэкипажных или автономных надводных судов к электрической сети для питания или подзарядки судовых источников тока (аккумуляторов) во время стоянки в условиях колебания уровня воды.
Для решения проблемы используется следующая совокупность существенных признаков: в швартовом причальном устройстве для безэкипажных или автономных надводных судов, (содержащем также, как и прототип, электромагнит, размещенный на вертикальной поверхности причального устройства и подключенный через управляемое реле к источнику электроснабжения, блок управления, расположенный на горизонтальной поверхности устройства и включающий связанные между собой АИС-транспондер (автоматическую идентификационную систему), RTK-базовую станцию (Real Time Kinematic) на основе приемника спутниковой навигации GPS/ГЛОНАСС), радиомодем УКВ, предназначенный для беспроводной передачи данных от RTK-базовой станции, и ЭВМ, выход которой подсоединен к управляемому реле), в отличие от прототипа, электромагнит закреплен на поплавке, выполненном с возможностью перемещения по вертикальной оси, установленной на вертикальной поверхности причального устройства, при этом на верхней части поплавка закреплено на кронштейне электрическое контактное устройство, соединенное через управляемое реле с источником электроснабжения и установленное с возможностью контактирования с ответной частью, установленной на судне.
Сущность изобретения заключается в обеспечении возможности автоматического обеспечения электропитания или подзарядки аккумуляторов безэкипажных или автономных надводных судов во время их швартовки или стоянки в условиях колебания уровня воды. Указанный результат достигается за счет изменения конструкции причального устройства в части крепления электромагнита и дополнения его электрическим контактным устройством: в прототипе электромагнит закреплен на причальной поверхности швартового устройства через амортизатор, в предлагаемом - через подвижную поплавковую систему, которая по вертикальной штанге перемещается вместе с уровнем воды и таким образом компенсирует разницу уровней элементов стыковки судна и причала и позволяет при стоянке судна обеспечивать его электроснабжение.
Сопоставление предлагаемого устройства и прототипа показало, что поставленная задача - подключение безэкипажных или автономных надводных судов к электрической сети для питания или подзарядки судовых источников тока (аккумуляторов) во время стоянки, в том числе в условиях колебания уровня воды при автоматической швартовке без непосредственного участия человека – решается в результате новой совокупности признаков, что доказывает соответствие предлагаемого изобретения критерию патентоспособности «новизна».
Сущность заявляемого изобретения поясняется графическими материалами, где:
на фиг. 1 дано схематическое изображение швартовного устройства;
на фиг. 2 изображена схема блока управления.
Предлагаемое устройство (фиг. 1) содержит: электромагнит 1 для швартовки судна, электроконтактное устройство 2 на кронштейне 3 для передачи электрического питания на судно, закрепленные на поплавке 4 с кареткой 5, скользящие по направляющей 6, что позволяет поплавку 4 свободно перемещаться в соответствии с текущим уровнем воды. Электромагнит 1 и электроконтактное устройство подключены электрическим кабелем 7 к блоку управления 8, который подключен к источнику электроснабжения 9. Блок управления (фиг. 2) содержит ЭВМ 10, АИС-транспондер 11, RTK-базовую станцию 12 и УКВ-радиомодем 13. ЭВМ через реле 14, осуществляет управление электромагнитом 1 и электроконтактным устройством 2. Предлагаемое устройство закреплено на швартовой стенке (пале) 15 в воде (акватории) 16.
Электромагнит 1 выполнен с возможностью стыковки с ответной частью, размещенной на корпусе безэкипажного судна, а размеры кронштейна 3 соответствуют расположению приемного электроконтактного устройства на судне, что позволяет точно подключать электрическое питание от электроконтактного устройства 2 на поплавке 4 и осуществлять электрическое соединение с судном при любом изменении уровня воды.
При швартовке безэкипажных судов ориентация на местности осуществляется посредством систем глобального геопозиционирования и навигации (GPS/ГЛОНАСС). Для функционирования в радиокомандном или в автономном режимах такие суда оснащаются средствами управления, навигации и приема-передачи радиосигналов, в том числе: бортовой ЭВМ, АИС - транспондером, предназначенным для приема и передачи данных о текущем местоположении судов и сооружений, и радиомодемом УКВ (на рис. 1 не показаны), предназначенным для приема и передачи уточненных данных геопозиционирования и навигации при использования RTK-базовой станции 12, установленной на швартовом пале (причале). Как, указывалось выше, для соединения безэкипажного судна с береговой электросетью на его корпусе установлена ответная часть электромагнита и ответная часть электроконтактного устройства для соединения электрических проводников. Для обеспечения максимального эффективного примыкания электромагнит и ответная часть могут быть выполнены в любой форме, например, с зеркальным отражением друг друга относительно плоскости их примыкания, как и электроконтактное устройство.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
При возникновении необходимости в швартовке судна, бортовые средства управления, навигации и приема-передачи радиосигналов определяют координаты причала путем обработки информации от АИС-транспондера 11. По полученным данным судно следует в направлении расположения швартовного причального устройства. При вхождении в заданный район безэкипажное судно получает уточненные данные о расположении швартового пала (причала). Для этого, на швартовом пале функционирует ЭВМ 10, с помощью RTK-базовой станции 12 и через УКВ-радиомодем (13) безэкипажное судно получает точную информацию и навигационно-временное обеспечение, необходимые для следования в направлении расположении швартового пала, что позволяет с сантиметровой точностью подойти к месту швартовки. В непосредственной близости судна от швартового устройства ЭВМ 10 включает электромагнит 1 через реле 14 и под действием магнитного поля осуществляется стыковка узлов 1 и 2 с ответными частями судна. Это в свою очередь обеспечивает автоматическое подключение судна к электроснабжению, позволяющее осуществлять его питание или подзарядку аккумуляторов, предназначенных для накопления энергии и автономного электропитания электротехнических устройств и оборудования (17), которые получают электрическую энергии от фотоэлектрических или тепловых преобразователей солнечной энергии (18).
Дополнительным эффектом от наличия полой и герметичной поплавковой системы, постоянно находящейся на поверхности воды, является уменьшение вероятности навала судна на причал при изменении уровня воды.
Изобретение было создано специалистами Научного центра ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова» в составе научно-исследовательской работы и была успешно апробирована на макетах и цифровых моделях с использованием навигационного тренажера. Изложенное позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «промышленная применимость».
Claims (1)
- Швартовое причальное устройство для швартовки безэкипажных или автономных надводных судов, содержащее блок управления, расположенный на верхней горизонтальной плоскости устройства и включающий связанные между собой АИС-транспондер (автоматическую идентификационную систему), RTK-базовую станцию (Real Time Kinematic) на основе приемника спутниковой навигации GPS/ГЛОНАСС, радиомодем УКВ, предназначенный для беспроводной передачи данных от RTK-базовой станции, и ЭВМ, выход которой подсоединен к управляемому реле, отличающееся тем, что дополнительно содержит на боковой вертикальной плоскости направляющую ось со скользящим в зависимости от уровня воды по ней устройством, объединяющим поплавок для магнитной швартовки безэкипажного или автономного надводного судна и электрическое контактное устройство для подключения питания на судно.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020123412A RU2734644C1 (ru) | 2020-07-15 | 2020-07-15 | Швартовое причальное устройство |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020123412A RU2734644C1 (ru) | 2020-07-15 | 2020-07-15 | Швартовое причальное устройство |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2734644C1 true RU2734644C1 (ru) | 2020-10-21 |
Family
ID=72948935
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020123412A RU2734644C1 (ru) | 2020-07-15 | 2020-07-15 | Швартовое причальное устройство |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2734644C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2757696C1 (ru) * | 2020-11-02 | 2021-10-20 | Александр Владимирович Жуков | Способ швартовки судна и автоматизированное швартовое устройство |
RU215135U1 (ru) * | 2022-07-15 | 2022-11-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова" | Поворотный буксирный швартовный механизм |
ES2939782A1 (es) * | 2021-10-26 | 2023-04-26 | Univ Nacional De Educacion A Distancia Uned | Sistema y procedimiento para el atraque y desatraque automatico de un vehiculo autonomo de superficie o submarino |
US12103644B2 (en) | 2021-03-11 | 2024-10-01 | 3Mar Oy | Mooring device and a method for operating a mooring device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU40286U1 (ru) * | 2004-02-16 | 2004-09-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение "Морской государственный университет имени адмирала Г.И. Невельского" | Электромагнитное швартовое устройство |
EP2145819A1 (en) * | 2008-07-17 | 2010-01-20 | Bluewater Energy Services B.V. | Mooring assembly |
US20130297104A1 (en) * | 2010-11-19 | 2013-11-07 | Maxwell Tyers | Programmable automatic docking system |
RU2723697C1 (ru) * | 2019-07-09 | 2020-06-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова» | Швартовое причальное устройство |
-
2020
- 2020-07-15 RU RU2020123412A patent/RU2734644C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU40286U1 (ru) * | 2004-02-16 | 2004-09-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение "Морской государственный университет имени адмирала Г.И. Невельского" | Электромагнитное швартовое устройство |
EP2145819A1 (en) * | 2008-07-17 | 2010-01-20 | Bluewater Energy Services B.V. | Mooring assembly |
US20130297104A1 (en) * | 2010-11-19 | 2013-11-07 | Maxwell Tyers | Programmable automatic docking system |
RU2723697C1 (ru) * | 2019-07-09 | 2020-06-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова» | Швартовое причальное устройство |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2757696C1 (ru) * | 2020-11-02 | 2021-10-20 | Александр Владимирович Жуков | Способ швартовки судна и автоматизированное швартовое устройство |
US12103644B2 (en) | 2021-03-11 | 2024-10-01 | 3Mar Oy | Mooring device and a method for operating a mooring device |
ES2939782A1 (es) * | 2021-10-26 | 2023-04-26 | Univ Nacional De Educacion A Distancia Uned | Sistema y procedimiento para el atraque y desatraque automatico de un vehiculo autonomo de superficie o submarino |
WO2023073258A1 (es) * | 2021-10-26 | 2023-05-04 | Universidad Nacional De Educación A Distancia (Uned) | Sistema y procedimiento para el atraque y desatraque automático de un vehículo autónomo de superficie o submarino |
RU215135U1 (ru) * | 2022-07-15 | 2022-11-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова" | Поворотный буксирный швартовный механизм |
RU2808875C1 (ru) * | 2023-04-11 | 2023-12-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова" | ШВАРТОВНЫЙ ЗАХВАТНЫЙ МОДУЛЬ (варианты) |
RU2822933C1 (ru) * | 2024-02-27 | 2024-07-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова" | Устройство для стоянки судов в камере шлюза |
RU227756U1 (ru) * | 2024-05-16 | 2024-08-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О.Макарова" | Автоматизированное швартовное устройство камеры шлюза |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2734644C1 (ru) | Швартовое причальное устройство | |
US11059553B2 (en) | Autonomous ocean data collection | |
US9417351B2 (en) | Marine seismic surveys using clusters of autonomous underwater vehicles | |
WO2016149199A1 (en) | Communications among water environment mobile robots | |
US20110004367A1 (en) | Autonomous water-borne vehicle | |
AU2014279255B2 (en) | Underwater mobile body | |
US10604218B2 (en) | Manoeuvring device and method therof | |
Evans et al. | Docking techniques and evaluation trials of the SWIMMER AUV: an autonomous deployment AUV for work-class ROVs | |
US11650345B2 (en) | Autonomous surface and subsurface marine vehicle survey system, marine vehicle for same, and method of use | |
Jung et al. | A study on unmanned surface vehicle combined with remotely operated vehicle system | |
WO2016023080A1 (en) | Marine craft for performing surface operations | |
KR20100008652A (ko) | 쌍동선을 이용한 무인선박 시스템 | |
US11628917B2 (en) | Methods and systems for conveying, deploying and operating subsea robotic systems | |
WO2014180590A1 (en) | System and method for seafloor exploration | |
NO347397B1 (en) | Intermediate docking station for underwater vehicles | |
CN112498144A (zh) | 太阳能驱动锚系式自主航行器多功能对接站及对接方法 | |
RU2723697C1 (ru) | Швартовое причальное устройство | |
CA3009815C (en) | Water surface autonomous vessel | |
Majohr et al. | Navigation and automatic control of the measuring dolphin (Messin™) | |
Butsanets et al. | Development of technical means for mooring the unmanned vessels | |
JP6057731B2 (ja) | 海底探査ステーション | |
KR20210051841A (ko) | 무인 예인장치 | |
JP2019156078A (ja) | 自律航行型海洋ブイとこれを用いた海洋情報システム | |
RU215135U1 (ru) | Поворотный буксирный швартовный механизм | |
Rolland et al. | Autonomous control of a prototype solar-powered offshore AUV servicing platform |