激光辅助靠泊系统安装技术的研究
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二、特点分析
到目前为止，靠泊辅助系统经历了雷达技术、声呐技术、空气 声波技术等，但由于这些技术或多或少存在一些不足，因此难以被 大规模普及使用。
激光靠泊系统能够实时准确地测出船舶在靠岸过程中的横移速 度、距离以及船舶与码头的夹角，这些信息将显示在码头中控室的 电脑屏幕上、码头的大屏幕显示板上和手提便携式数字显示器上。
数据处理转换器主要将系统各设备的数据：如探头及各种环境 传感器集成在一起，经过编码，通过线缆与控制中心相连。同时转 换器内置计算机可在处理各种数据的同时将原始数据存储。
无线电发射机通过天线在一定范围内发射图、数据信息、操 作指令或警告，船舶上引航员使用手中的便携式数据接收机接收数
据，使工作人员更加了解船舶以及港口气象水文信息。 大型显示屏幕推送船舶动态信息，可令码头管理人员更好了解
ELECTRONICS WORLD・探索与观察
激光辅助靠泊系统安装技术的研究
广东省第一建筑工程有限公司 邱伟斌
【摘要】激光辅助靠泊系统也称激光靠泊监测系统。是利用激光测速技术、计算机软件技术、无线数字传输等技术的一个综合测控系统，用 于引导大型轮船安全靠泊港口，避免冲撞码头，造成码头的损坏。该系统是现代化港口码头使用的先进船舶靠泊设施，类似于机场所使用的 引导大型飞机降落的导航设备。港口码头作为物流系统的一个重要组成部分，其生产效率与地区、国家的经济发展息息相关。对港口运营来 说，码头与船舶的安全更是重中之重。激光辅助靠泊系统作为码头安全监控系统中至关重要的组成部分，用于引导大型船舶安全靠泊，避免 冲撞码头，造成码头及船舶的损坏。性能优越的靠泊系统能为码头和领航管理人员提供准确可靠的实时数据，使船岸双方工作人员能在第一 时间对潜在事故风险做出迅速判断。最大程度上避免船舶在靠泊、离泊过程中发生事故，有效提高船舶靠泊效率和港口生产效率，为港口码 头安全运营提供坚实的保障。 【关键词】辅助靠泊；激光传感；信息收集
本技术利用先进的激光传感器测量船舶靠岸的距离、角度等方面， 从实际的施工效果来看，由于激光探测仪器体积小且安装灵活、施工便 捷、能有效缩短工期、增加使用寿命、有效降低安装及维护费用，能够 实现激光辅助靠泊系统技术的测量距离长，测量精度高等特点。与传统 靠泊系统技术相比，具有测量精度高、探测距离长、抗干扰性强、保密 性好、质量可靠、安装灵活等优点，方便船岸人员对码头作业环境以及 船舶信息的了解，大大提高码头作业效率，保障港口作业安全。
在船舶靠岸后，该系统可与系缆荷载监测系统相结合，对船舶 进行漂移监测，还可与海洋水文和气象监测仪器系统相结合，实时 显示流速、流向、风速、风向等信息。
三、工艺原理
激光辅助靠泊系统主要由激光探头、控制室电脑、控制主机、 环境测量仪、数据处理转换器、大型显示屏、系统软件、无线电发 射机、便携式数据接收机等组成。
船舶靠岸动态，方便船舶引航员近距离靠近码头时接收信息，从而 能更好地引导船舶安全靠岸。
四、施工流程及操作要点
1、施工流程 系统深化设计→施工准备→材料、机具准备→桥架、配管安装 →线缆敷设→设备安装→系统调试。 2、操作要点 （1）图纸深化设计 熟悉施工图纸和设计说明，充分了解码头安全监控系统设备以 及机柜的安装位置以及功能。确定系统产品品牌及规格，向厂家咨询 深化后靠泊系统的可行性与实用性是否能满足设计及规范要求。系统 深化包括通过在环境测量仪上增加RS232通信传输接口，环境测量仪 测量数据传输至靠泊系统数据接口单元（LMS4），将环境监控系统 与靠泊系统相结合；利用码头无线发射基站增加系统信息无线收发功 能，通过天线将靠泊系统监控数据在一定范围内发送发射图、数据 信息、操作指令或警告至船舶引航员的便携式数据接收机上；通过 在PAC控制器上增加RS485接口以及在码头前沿增加现场采集控制模 块，实现靠泊系统对围油栏自动布放装置进行动态监控的功能。 （2）设备安装 ①激光探头安装 A、每个泊位需安装两个激光传感器，传感器的安装位置应对 称安装于泊位首尾两端，传感器之间距离应为50米。 B、本工程共安装4个激光探头，每激光探头需分别放置于4个不锈 钢箱内。不锈钢箱安装位置与码头施工单位及设计沟通后决定，并划出 具体预埋位置。根据厂家提供的激光探头安装图纸和现场实际情况，确 定不锈钢箱尺寸。不锈钢箱需带防水盖并预埋相应的管道、孔洞及激光 照射孔洞，以及在箱体底部预留与激光探头底座安装板孔的螺栓孔。 C、每个激光探头配有一个电镀支座可安装于预埋的不锈钢箱内， 用M20螺栓将激光探头固定。利用水平仪对激光探头进行校准，调节传 感器水平调整螺栓整螺栓，确保激光探头射出激光线保持水平。 ②大型显示屏安装 A、大屏幕显示器安装于位于码头前沿的转运站屋面上。 B、在屋面平台大屏幕指定安装位置上，预埋屏幕支架地脚螺 栓，按图纸要求预埋地脚螺栓及钢管并引入线缆。 C、大屏幕显示器应在码头平台上，将屏幕与支架组装完毕， 再通过吊车将大屏幕直接吊装到转换站屋顶上并紧固螺栓。为便于 船上工作人员查看，屏幕面板与船舶靠泊方向呈15度角。 ③气象站安装 A、气象站安装于附近的变电所屋面上方，在图纸指定位置上 预埋地脚螺栓以及钢管。 B、将气象站立杆固定于图纸指定位置后，按厂家设备图纸对气象 站进行组装。气象站传感器安装于立杆顶端，并用螺栓紧固。按厂家图 纸要求，安装能见度传感器与接线盒并接好传感器与线盒间线缆。
激光探头用于发射激光并接收碰到目标反射回来的激光束。控 制主机负责计算由各个传感器传输过来的各种数据，主机通过软件 处理数据，并以此为依据模拟现场实际情况在电脑屏幕上进行图形 和数据显示，供调度人员指挥参考。
环境测量仪主要是对风向、风速、气温、气压、降水、能见度 等环境因素进行实时监测。环境测量仪具有自动采集功能，测量数 据通过传输接口纳入靠泊系统主机，与靠泊数据同屏显示。
一、工程应用
本人参与施工管理的广东惠州港荃湾港区煤炭码头一期工程就 采用新型激光辅助靠泊系统，作为码头靠泊系统。该工程建设2个 7万吨级煤炭卸船泊位及相应配套设施，设计年卸船能力为1500万 吨，泊位长度550m。在施工前我司针wenku.baidu.com工程需要以及设计要求， 对整个系统进行深化设计，并从施工、调试等关键环节进行技术研 究，制定出激光辅助靠泊系统的施工方案及具体技术应用措施，令 系统施工过程得以顺利进行，验收效果达到设计要求。
到目前为止，靠泊辅助系统经历了雷达技术、声呐技术、空气 声波技术等，但由于这些技术或多或少存在一些不足，因此难以被 大规模普及使用。
激光靠泊系统能够实时准确地测出船舶在靠岸过程中的横移速 度、距离以及船舶与码头的夹角，这些信息将显示在码头中控室的 电脑屏幕上、码头的大屏幕显示板上和手提便携式数字显示器上。
数据处理转换器主要将系统各设备的数据：如探头及各种环境 传感器集成在一起，经过编码，通过线缆与控制中心相连。同时转 换器内置计算机可在处理各种数据的同时将原始数据存储。
无线电发射机通过天线在一定范围内发射图、数据信息、操 作指令或警告，船舶上引航员使用手中的便携式数据接收机接收数
据，使工作人员更加了解船舶以及港口气象水文信息。 大型显示屏幕推送船舶动态信息，可令码头管理人员更好了解
ELECTRONICS WORLD・探索与观察
激光辅助靠泊系统安装技术的研究
广东省第一建筑工程有限公司 邱伟斌
【摘要】激光辅助靠泊系统也称激光靠泊监测系统。是利用激光测速技术、计算机软件技术、无线数字传输等技术的一个综合测控系统，用 于引导大型轮船安全靠泊港口，避免冲撞码头，造成码头的损坏。该系统是现代化港口码头使用的先进船舶靠泊设施，类似于机场所使用的 引导大型飞机降落的导航设备。港口码头作为物流系统的一个重要组成部分，其生产效率与地区、国家的经济发展息息相关。对港口运营来 说，码头与船舶的安全更是重中之重。激光辅助靠泊系统作为码头安全监控系统中至关重要的组成部分，用于引导大型船舶安全靠泊，避免 冲撞码头，造成码头及船舶的损坏。性能优越的靠泊系统能为码头和领航管理人员提供准确可靠的实时数据，使船岸双方工作人员能在第一 时间对潜在事故风险做出迅速判断。最大程度上避免船舶在靠泊、离泊过程中发生事故，有效提高船舶靠泊效率和港口生产效率，为港口码 头安全运营提供坚实的保障。 【关键词】辅助靠泊；激光传感；信息收集
本技术利用先进的激光传感器测量船舶靠岸的距离、角度等方面， 从实际的施工效果来看，由于激光探测仪器体积小且安装灵活、施工便 捷、能有效缩短工期、增加使用寿命、有效降低安装及维护费用，能够 实现激光辅助靠泊系统技术的测量距离长，测量精度高等特点。与传统 靠泊系统技术相比，具有测量精度高、探测距离长、抗干扰性强、保密 性好、质量可靠、安装灵活等优点，方便船岸人员对码头作业环境以及 船舶信息的了解，大大提高码头作业效率，保障港口作业安全。
在船舶靠岸后，该系统可与系缆荷载监测系统相结合，对船舶 进行漂移监测，还可与海洋水文和气象监测仪器系统相结合，实时 显示流速、流向、风速、风向等信息。
三、工艺原理
激光辅助靠泊系统主要由激光探头、控制室电脑、控制主机、 环境测量仪、数据处理转换器、大型显示屏、系统软件、无线电发 射机、便携式数据接收机等组成。
船舶靠岸动态，方便船舶引航员近距离靠近码头时接收信息，从而 能更好地引导船舶安全靠岸。
四、施工流程及操作要点
1、施工流程 系统深化设计→施工准备→材料、机具准备→桥架、配管安装 →线缆敷设→设备安装→系统调试。 2、操作要点 （1）图纸深化设计 熟悉施工图纸和设计说明，充分了解码头安全监控系统设备以 及机柜的安装位置以及功能。确定系统产品品牌及规格，向厂家咨询 深化后靠泊系统的可行性与实用性是否能满足设计及规范要求。系统 深化包括通过在环境测量仪上增加RS232通信传输接口，环境测量仪 测量数据传输至靠泊系统数据接口单元（LMS4），将环境监控系统 与靠泊系统相结合；利用码头无线发射基站增加系统信息无线收发功 能，通过天线将靠泊系统监控数据在一定范围内发送发射图、数据 信息、操作指令或警告至船舶引航员的便携式数据接收机上；通过 在PAC控制器上增加RS485接口以及在码头前沿增加现场采集控制模 块，实现靠泊系统对围油栏自动布放装置进行动态监控的功能。 （2）设备安装 ①激光探头安装 A、每个泊位需安装两个激光传感器，传感器的安装位置应对 称安装于泊位首尾两端，传感器之间距离应为50米。 B、本工程共安装4个激光探头，每激光探头需分别放置于4个不锈 钢箱内。不锈钢箱安装位置与码头施工单位及设计沟通后决定，并划出 具体预埋位置。根据厂家提供的激光探头安装图纸和现场实际情况，确 定不锈钢箱尺寸。不锈钢箱需带防水盖并预埋相应的管道、孔洞及激光 照射孔洞，以及在箱体底部预留与激光探头底座安装板孔的螺栓孔。 C、每个激光探头配有一个电镀支座可安装于预埋的不锈钢箱内， 用M20螺栓将激光探头固定。利用水平仪对激光探头进行校准，调节传 感器水平调整螺栓整螺栓，确保激光探头射出激光线保持水平。 ②大型显示屏安装 A、大屏幕显示器安装于位于码头前沿的转运站屋面上。 B、在屋面平台大屏幕指定安装位置上，预埋屏幕支架地脚螺 栓，按图纸要求预埋地脚螺栓及钢管并引入线缆。 C、大屏幕显示器应在码头平台上，将屏幕与支架组装完毕， 再通过吊车将大屏幕直接吊装到转换站屋顶上并紧固螺栓。为便于 船上工作人员查看，屏幕面板与船舶靠泊方向呈15度角。 ③气象站安装 A、气象站安装于附近的变电所屋面上方，在图纸指定位置上 预埋地脚螺栓以及钢管。 B、将气象站立杆固定于图纸指定位置后，按厂家设备图纸对气象 站进行组装。气象站传感器安装于立杆顶端，并用螺栓紧固。按厂家图 纸要求，安装能见度传感器与接线盒并接好传感器与线盒间线缆。
激光探头用于发射激光并接收碰到目标反射回来的激光束。控 制主机负责计算由各个传感器传输过来的各种数据，主机通过软件 处理数据，并以此为依据模拟现场实际情况在电脑屏幕上进行图形 和数据显示，供调度人员指挥参考。
环境测量仪主要是对风向、风速、气温、气压、降水、能见度 等环境因素进行实时监测。环境测量仪具有自动采集功能，测量数 据通过传输接口纳入靠泊系统主机，与靠泊数据同屏显示。
一、工程应用
本人参与施工管理的广东惠州港荃湾港区煤炭码头一期工程就 采用新型激光辅助靠泊系统，作为码头靠泊系统。该工程建设2个 7万吨级煤炭卸船泊位及相应配套设施，设计年卸船能力为1500万 吨，泊位长度550m。在施工前我司针wenku.baidu.com工程需要以及设计要求， 对整个系统进行深化设计，并从施工、调试等关键环节进行技术研 究，制定出激光辅助靠泊系统的施工方案及具体技术应用措施，令 系统施工过程得以顺利进行，验收效果达到设计要求。