Способ швартовки судна и автоматизированное швартовое устройство
METHOD FOR MOORING A VESSEL AND AUTOMATED MOORING APPARATUS

Группа изобретений относится к области судостроения, а именно к причальному оборудованию для автоматизированной швартовки экипажных и безэкипажных судов и способу автоматизированной швартовки судов с использованием заявленного оборудования.
На данный момент существуют изобретения, описывающие взаимодействия судна с швартовым буем или причалом. Известно швартовое устройство по патенту HRP 20140925 А2 изобретатель  DARIO, опубликованный 08,04,2016 относится к бую для распознавания и управления швартовкой судна, состоящему из двух полушарий. В верхней полусфере имеется отверстие, хорошо закрытое крышкой от проникновения воды, внутри которого прочно размещен магнитный датчик. Под крышкой находится трубка с корзиной для хранения электронного оборудования и блока питания. Складной крюк, который соединен с держателем крючка, можно складывать из вертикального положения к указанной крышке и к месту, где размещается магнитный датчик. Пока складной крюк опирается своей швартовной частью на крышку буя, он посылает сигнал через встроенное оборудование, что буй «свободен», а когда складной крюк поднимается над крышкой буя, он посылает сигнал, что буй «занят». Информация о занятости буев кодируется вместе с другой информацией о буях и передается по каналу связи GSM / GPRS. Буй подходит для SMS или WEB-зарядки для швартовки лодок в удаленных от местности местах.
Это изобретение не относится к системам автоматизированной швартовке, а только указывают на факт швартовки судна к плавучему бую, посредством фиксации передачи информации для возможности контроля и взимания платы с экипажа судна. Сама швартовка к плавучему бую происходит обычным в морской практике способом, то есть вручную силами команды.
Известно также швартовое устройство по швартовке судна с плавучим буем, описана в изобретении по патенту US 6508190 B1 изобретатель NORTON DANIEL опубликованный 21.01.2003, в котором описано дистанционно управляемое устройство, которое позволяет одному человеку быстро прикрепить лодку к причалу и снять с нее. Устройство выдвигается, чтобы обеспечить безопасное и беспрепятственное состояние во время движения лодки. Швартовный буй с высокой вертикальной жесткой штангой нацелен на ловушку на конце телескопической стрелы, которая с помощью дистанционного управления наводится на штангу на буе и автоматически блокируется штангой при контакте с двунаправленной защелкой на буйке.
К недостаткам данного способа швартовки относится то, что необходимо оборудовать судно специальным достаточно громоздким захватывающим устройством, с местом монтажа на носу лодки. В носовой части лодок обычно располагается якорное устройство с носовым релингом и форштаг. Места для размещения дополнительного оборудования найти практически невозможно, не говоря о том, что это дополнительные материальные вложения в покупку устройства и его монтаж. Данное оборудование невозможно установить на маломерных надувных шлюпках. В условиях морской качки будет тяжело навести штангу на ловушку и произвести ее захват.
Из известных изобретений наиболее близким аналогом заявляемого изобретения по технической сущности является изобретение по патенту WO 2014/031061 изобретатели HELLESMARK SVEIN В и ROBERTS SON HARRY, опубликованный 27.02.2014, относится как к способу, так и к устройству выполнения швартовки корабля в определенном месте на удалении от берега и с возможностью вывести судно из причала, а также иметь возможность в дальнейшем точно вернуться в то же место. Швартовка осуществляется с помощью кольцевой формы, которая может подниматься и опускаться и имеет зазор по периферии, который может быть соединен и отсоединен от корабля, соответственно, с помощью соединяемой части, расположенной ниже поверхности воды. Упомянутая швартовная установка позволяет судну, с выступающим вниз грузом, поддерживаемым судном, проходить мимо после отсоединения и опускания упомянутого швартовного устройства и вращаться вокруг по существу вертикальной воображаемой оси.
Недостатком является то, что для осуществления данного изобретения необходимо проводить серьезные донные работы для установки донного приспособления и его растяжек, так же к днищу корабля необходимо смонтировать ответное крепежное устройство, что несомненно отрицательно сказывается на мореходности судна. Сложна система позиционирования судна и донного крепежа особенно в условиях качки и сильного течения. Стоимость установки и эксплуатации высокая.
Сущность изобретения заключается в решении проблемы автоматизированной швартовки судов, без необходимости в установке на судне дополнительного оборудования и с минимальным участием человека. Простота швартовки позволяет пользоваться изобретением пожилым людям и людям с ограниченными возможностями, для автоматизированной швартовки используется только швартовый конец, назначение и принцип действия которого известен всем морякам. Швартовка возможна с любым типом судна, включая шлюпки и ограничена только тоннажом судна и прочностными возможностями автоматизированного швартового устройства и удерживающих его буйрепа и мертвого якоря.
Анализ морской практики владельцев морских яхт и катеров показывает, что значительная часть расходов за обслуживание яхты является оплата стоянки в пристанях, а стоянки на якоре не всегда возможны по причины неподходящего для зацепления якоря грунта. В некоторых лагунах имеются стационарные швартовые буи, швартовка к которым возможна при наличии определенных знаний и помощи команды судна, а так же они не всегда вызывают доверие по причине невозможности узнать состояние буйрепа и его крепежа к мертвому якорю, обычно такие швартовые буи никто не обслуживает или обслуживают нерегулярно. Изобретение позволяет людям легко и удобно ставить на стоянку свое судно, а так же в полной мере использовать безэкипажные суда, особенно маломерные суда.
Еще одна решаемая изобретением задача, п. 2 формулы, заключается в том, что после постановки на швартовый буй или якорь, команда судна добирается на берег с помощью шлюпки, оставление на берегу которой, чревато ее потерей в следствии приливов и отливов, а так же банальной кражи. Автоматизированное швартовое устройство позволяет шлюпке, дооборудованной электронной системой управления двигателя и баллера руля, навигационной спутниковой и локальной системами позиционирования, видеонаблюдением, программным обеспечением и системами связи, пристыковываться в автоматическом режиме, или автоматизировано с помощью оператора и дистанционного пульта управления, к судну а в дальнейшем отшвартоваться и обратным образом забрать команду с берега.
Сущность заявляемого изобретения поясняется графическими материалами, где:
на фиг. 1 дана схема автоматизированного швартового устройства;
на фиг. 2 дана схема автоматизированного швартового устройства с
возможностью швартовки безэкипажных шлюпок к судам по п. 2 формулы;
на фиг. 3 изображены этапы швартовки к автоматизированному швартовому устройству;
на фиг. 4 изображена швартовка по п. 2 формулы;
на фиг. 5 Схематичное изображение элементов автоматизированного швартового устройства.
Автоматизированное швартовое устройство представляет собой устройство с вращающимся механизмом (1), прикрепляемое к морскому дну мертвым якорем (3) с помощью буйрепа (2), содержащий электромотор (23), диски (5, 6, 7) с захватами (8), передаточный механизм (17). Число дисков с захватами может быть различным, но не менее одного. Автоматизированное устройство для швартовки судна снабжено навигационной спутниковой системой глобального позиционирования GPS/ Глонас (21), питание происходит за счет сменной аккумуляторной батареи (18) с возможностью подзарядки солнечными батареями (24), блок управления, выполненный с возможностью приема навигационного спутникового сигнала глобального позиционирования и системой локального позиционирования. Помимо навигации блок управления включает в себя системы приема и передачи данных по каналам связи, обеспечивающим передачу данных между судном и автоматизированным швартовым устройством, между такими же автоматизированными швартовыми устройствами, а так же с центральной информационной базой данных расположенной в сети интернет, предназначенной для удобства отслеживания устройства, идентификации швартующегося судна, оплаты швартовки и удаленного сервиса. Возможен вариант использования автоматизированного швартового устройства без крепежа к мертвому якорю.
Способ швартовки экипажных судов с использованием автоматизированного швартового устройства, прикрепленного к морскому дну мертвым якорем с помощью буйрепа, осуществляется следующим образом: член команды судна (оператор), желающего пришвартоваться к устройству, при помощи компьютера или мобильного устройства с использованием программного приложения, разработанного для данного изобретения, соединяется по сети интернет с центральной базой данных, где на карте будут отображаться ближайшие автоматизированные швартовые устройства и их номерные обозначения, для этого на устройстве установлена навигационная спутниковая система глобального позиционирования GPS/ Глонас (21), данные которой передаются в центральную базу данных с помощью системы связи устройства. После внесения депозита, который можно внести заранее, и который распространяется на такие же автоматизированные швартовые устройства, оператор получает коды доступа к нему. При входе судна в зону размещения устройства, оператор связывается с ним с помощью установленной в блоке управления (20) системой связи WIFI, GSM/GPRS (19). После получения подтверждения о принятии кодов доступа от устройства, оператор сбрасывает с носа судна в воду швартовый конец (9) с прикрепленным на конце утяжелителем (10) или туго завязанным на конце швартового троса узлом, и на малом ходу двигается к автоматизированному швартовому устройству, блок управления которого, после получения подтверждения сигнала от оператора, включает электромотор (23), и через передаточный механизм (17), начинает разнонаправлено и синхронно вращать диски (5, 6, 7) с прикрепленными к ним захватами (8). При этом диски (5) и (7) вращаются против часовой стрелки, а диск (6) по часовой и с такой же скоростью. Число дисков с захватами может быть различным, но не менее одного. При подходе судна к устройству на минимальной скорости, вращающиеся захваты подхватывают свисающий с носа судна швартовый конец (12) и проталкивают его к стенкам дисков устройства, фиксируя его между захватами (13). Вращение дисков с захватами останавливается, устройство передает на приложение оператора сигнал по каналу WIFI об успешной швартовке. Утяжелитель, или туго завязанный узел, на конце швартового конца, не позволяет выскользнуть швартовому концу из зацепления захватов автоматизированного швартового устройства.
Для того, чтобы отшвартоваться, оператор с помощью приложения подает команду блоку управления автоматизированного швартового устройства, которое с помощью электромотора начинает вращать диски с захватами в обратную сторону и благодаря форме захватов выталкивает швартовый конец в сторону от него (14). Судно начинает движение задним ходом или уваливаться в сторону.
Способ швартовки безэкипажных шлюпок с помощью заявленного автоматизированного швартового устройства без мертвого якоря устройства (4), с креплением к судну с помощью швартовой веревки, происходит следующим образом. С судна (16) оператор сбрасывает в воду, с кормы, автоматизированное швартовое устройство, которое предварительно привязывает швартовой веревкой (15) к судну. Далее, на шлюпке, дополнительно оборудованной системами необходимыми для обеспечения автоматизированного судоходства, такими как автоматическое управление двигателем и баллера руля, глобального спутникового позиционирования GPS/Глонас, ультро-звуковой или радио системой локального позиционирования, GSM/GPRS и WIFI связью, а так же видеокамерой (11), оператор высаживается на берег, на расстоянии прямой видимости от судна и дальности действия сигнала системы связи. Оператор свешивает с носа шлюпки швартовый конец (9) с прикрепленным на конце утяжелителем (10) или туго завязанным узлом и с помощью пульта управления, связывающегося с шлюпкой и швартовым устройством по WIFI, с использованием мобильного устройства с установленным на него специальным приложением, а так же используя визуальное наблюдение и видео данные с камеры, установленной на шлюпке, дистанционно и безопасно проводит шлюпку к автоматизированному швартовому устройству. При подходе шлюпки к устройству, начинают разнонаправлено и синхронно вращаться диски (5, 6, 7) с захватами (8), скорость шлюпки сбрасывается на минимум и с помощью оборудования точного локального позиционирования, ответная часть которого установлена на устройстве (22), и видеоданных, шлюпка точно подходит для швартовки. Автоматизированное швартовое устройство с помощью захватов подхватывает свисающий с носа шлюпки швартовый конец и проталкивает его к стенкам дисков. Происходит жесткая фиксация швартового конца шлюпки в механизме устройства. Для прекращения швартовки, оператор подает команду на автоматизированное швартовое устройство, которое начинает вращать механизм дисков с захватами в обратную сторону и выталкивает швартовый конец шлюпки (14). Далее оператор с помощью пульта подводит лодку к берегу.