CN104908902B - 一种船舶防沉系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种船舶防沉系统，包括探测子系统、中央控制子系统和防沉执行子系统，所述探测子系统由船舶的重心偏离角度探测装置和吃水深度探测装置组成，所述中央控制子系统由人工控制和自动控制两部分平行组成，负责探测信息的处理及防沉执行子系统的执行操作，所述防沉执行子系统由储压容器机组、气泵机组、空气管道、气囊仓和安全气囊组成，所述储压容器机组由若干个储压容器并联组成，所述储压容器内始终保持一定压力的压缩空气，并通过空气管道，一端与气泵机组相连，另一端与各个气囊仓中的安全气囊连接，本发明以安全气囊的设置来防止船舶的倾覆和下沉，减缓船舶的下沉速度，为人员及财产的安全撤离争取时间，降低其打捞难度。

Description

一种船舶防沉系统
技术领域
本发明涉及一种机电一体化控制系统，具体是一种船舶防沉系统。
背景技术
船舶发生沉船事故往往造成重大人员及财产损失。沉船事故与船舶本身在设计和制造中防沉系统不完善有一定的关系。
发明内容
本发明的目的在于提供一种船舶防沉系统。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种船舶防沉系统，包括探测子系统、中央控制子系统和防沉执行子系统，所述探测子系统由船舶的重心偏离角度探测装置和吃水深度探测装置组成，所述重心偏离角度探测装置用于探测船舶的重心偏离平衡位置的角度和方位，以及偏离的速度，所述吃水深度探测装置用于探测船舶的吃水深度及下沉速度，探测子系统得到的探测信息将实时传送给中央控制子系统，并通过卫星定位及无线发射装置发送至船舶调度机构及上级管理部门；所述中央控制子系统由人工控制和自动控制两部分平行组成，负责探测信息的处理及防沉执行子系统的执行操作，所述探测信息的处理包括信息的显示、分析和判断，所述防沉执行子系统由储压容器机组、气泵机组、空气管道、气囊仓和安全气囊组成，所述储压容器机组由若干个储压容器并联组成，所述储压容器内始终保持一定压力的压缩空气，并通过空气管道，一端与气泵机组相连，另一端与各个气囊仓中的安全气囊连接，当储压容器中的压力低于规定压力时，气泵机组将自动启动，给各储压容器充气。
作为本发明进一步的方案：所述气泵机组置于船舶的密封仓中，气泵机组的动力来源于船舶自身的发动机。
作为本发明再进一步的方案：所述空气管道将储压容器与各个安全气囊连接起来，用于将储压容器的气体输送至各个气囊仓中的安全气囊中。
作为本发明再进一步的方案：所述气囊仓置于船舶外壳周边钢板外侧，按其处于船舶周边位置的不同，包括左前气囊仓组、右前气囊仓组、右侧气囊仓组、右后气囊仓组、左后气囊仓组和左侧气囊仓组，所述左前气囊仓组、右前气囊仓组、右侧气囊仓组、右后气囊仓组、左后气囊仓组和左侧气囊仓组均由若干个气囊仓构成，各个气囊仓通过闭锁装置固定在船舶外壳钢板外侧，在中央控制子系统的控制下开启。
作为本发明再进一步的方案：所述闭锁装置包括气囊仓门锁扣和气囊仓门锁舌。
作为本发明再进一步的方案：所述气囊仓与气囊仓门通过气囊仓门铰链连接。
作为本发明再进一步的方案：所述安全气囊固定在气囊仓中。
作为本发明再进一步的方案：所述安全气囊采用涂有有机硅涂层的平织尼龙纤维材质。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：以安全气囊的设置来防止船舶的倾覆和下沉，也可以在重大船难时减缓船舶的下沉速度，为人员及财产的安全撤离争取时间，在救援时还可以减少救援难度，为船舶上的生命和财产提供安全保障。在失事船舶打捞时也可以降低其打捞难度。
附图说明
图1为船舶防沉系统的结构原理示意图。
图2为船舶防沉系统中气囊仓位置示意图。
图3为船舶防沉系统中气囊仓结构示意图。
图4为船舶防沉系统中图3的A-A放大图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～4，本发明实施例中，一种船舶防沉系统，包括探测子系统、中央控制子系统和防沉执行子系统，所述探测子系统由船舶的重心偏离角度探测装置和吃水深度探测装置组成，所述重心偏离角度探测装置用于探测船舶的重心偏离平衡位置的角度和方位，以及偏离的速度，所述吃水深度探测装置用于探测船舶的吃水深度及下沉速度，探测子系统得到的探测信息将实时传送给中央控制子系统，并通过卫星定位及无线发射装置发送至船舶调度机构及上级管理部门。
所述中央控制子系统由人工控制和自动控制两部分平行组成，负责探测信息的处理及防沉执行子系统的执行操作，所述探测信息的处理包括信息的显示、分析和判断，所述防沉执行子系统由储压容器机组、气泵机组、空气管道8、气囊仓7和安全气囊9组成，根据船舶的大小，所述储压容器机组由若干个储压容器并联组成，所述储压容器内始终保持一定压力的压缩空气，并通过空气管道8，一端与气泵机组相连，另一端与各个气囊仓7中的安全气囊9连接，当储压容器中的压力低于规定压力时，气泵机组将自动启动，给各储压容器充气，所述气泵机组置于船舶的密封仓中，与外界空气相连，且在沉船的过程中不易被水淹没，气泵机组的动力来源于船舶自身的发动机；所述储压容器机组及气泵机组的数量，以其共同工作时，可以保证在短时间内使船舶的全部安全气囊充满空气为准；所述空气管道8将储压容器与各个安全气囊9连接起来，用于将储压容器的气体输送至各个气囊仓7中的安全气囊9中。
所述气囊仓7置于船舶外壳周边钢板外侧，按其处于船舶周边位置的不同，包括左前气囊仓组1、右前气囊仓组2、右侧气囊仓组3、右后气囊仓组4、左后气囊仓组5和左侧气囊仓组6，所述左前气囊仓组1、右前气囊仓组2、右侧气囊仓组3、右后气囊仓组4、左后气囊仓组5和左侧气囊仓组6均由若干个气囊仓7构成，气囊仓7的上下及前后位置设置以有利于维护船舶重心平衡和船体稳定为原则，各个气囊仓通过闭锁装置固定在船舶外壳钢板外侧，可以在中央控制子系统的控制下开启，所述闭锁装置包括气囊仓门锁扣10和气囊仓门锁舌11，所述气囊仓7与气囊仓门12通过气囊仓门铰链13连接。
所述安全气囊9固定在气囊仓7中，安全气囊9通过空气管道8与储压容器相连，安全气囊9通过储压容器释放的气体膨胀，为确保其气密性和强度，安全气囊9采用涂有有机硅涂层的平织尼龙纤维材质，安全气囊9的总体积大小以船舶在无浮力时，能保证船舶不下沉为原则。
本发明的工作原理：当探测子系统得到的探测信息值达到船舶重心偏离平衡位置的失稳警戒角度或吃水失稳警戒深度值附近时，以及船舶快速偏向失稳警戒角度或吃水失稳警戒深度值附近时，中央控制子系统将发出警告指令，供轮机人员及上级管理人员参考；当探测信息值超过船舶重心偏离平衡位置的失稳警戒角度或吃水失稳警戒深度值时，中央控制子系统在控制发出警报及求救信号外，将根据探测信息，自动启动防沉执行子系统进行应急处理，即中央控制子系统将自动打开相应位置的气囊仓，释放出安全气囊，并同时打开储压容器机组阀门，给相关位置的安全气囊供气，以防止船舶下沉或倾覆。
例如，当船舶的重心向右侧倾斜并超过平衡位置的失稳警戒角度倒向右侧时，中央控制子系统将控制自动打开船舶的右侧气囊仓，释放出其安全气囊，同时打开储压容器的阀门，向右侧气囊仓的安全气囊供气，以防止船舶向右侧倾覆。
又如，当船舶的重心向左前侧倾斜并超过平衡位置的失稳警戒角度倒向左前侧时，中央控制子系统将控制自动打开船舶的左前侧气囊仓，释放出其安全气囊，同时打开储压容器的阀门，向左前侧气囊仓的安全气囊供气，以防止船舶向左前侧下沉。
特别地，当船舶的吃水深度超过失稳警戒深度时，即船舶整体下沉，以及船舶重心严重偏离其失稳警戒角度且快速下沉时，中央控制子系统将控制自动开启船侧的全部气囊仓，释放出全部安全气囊，同时打开全部储压容器的阀门，并启动气泵机组，向全部气囊仓的安全气囊供气，以防止船舶整体下沉。
本系统以安全气囊的设置来防止船舶的倾覆和下沉，也可以在重大船难时减缓船舶的下沉速度，为人员及财产的安全撤离争取时间。在救援时还可以减少救援难度，为船舶上的生命和财产提供安全保障。在失事船舶打捞时也可以降低其打捞难度。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种船舶防沉系统，包括探测子系统、中央控制子系统和防沉执行子系统，其特征在于，所述探测子系统由船舶的重心偏离角度探测装置和吃水深度探测装置组成，所述重心偏离角度探测装置用于探测船舶的重心偏离平衡位置的角度和方位，以及偏离的速度，所述吃水深度探测装置用于探测船舶的吃水深度及下沉速度，探测子系统得到的探测信息将实时传送给中央控制子系统，并通过卫星定位及无线发射装置发送至船舶调度机构及上级管理部门；所述中央控制子系统由人工控制和自动控制两部分平行组成，负责探测信息的处理及防沉执行子系统的执行操作，所述探测信息的处理包括信息的显示、分析和判断，所述防沉执行子系统由储压容器机组、气泵机组、空气管道(8)、气囊仓(7)和安全气囊(9)组成，所述储压容器机组由若干个储压容器并联组成，所述储压容器内始终保持一定压力的压缩空气，并通过空气管道(8)，一端与气泵机组相连，另一端与各个气囊仓(7)中的安全气囊(9)连接，当储压容器中的压力低于规定压力时，气泵机组将自动启动，给各储压容器充气。
2.根据权利要求1所述的船舶防沉系统，其特征在于，所述气泵机组置于船舶的密封仓中，气泵机组的动力来源于船舶自身的发动机。
3.根据权利要求1所述的船舶防沉系统，其特征在于，所述空气管道(8)将储压容器与各个安全气囊(9)连接起来，用于将储压容器的气体输送至各个气囊仓(7)中的安全气囊(9)中。
4.根据权利要求1所述的船舶防沉系统，其特征在于，所述气囊仓(7)置于船舶外壳周边钢板外侧，按其处于船舶周边位置的不同，包括左前气囊仓组(1)、右前气囊仓组(2)、右侧气囊仓组(3)、右后气囊仓组(4)、左后气囊仓组(5)和左侧气囊仓组(6)，所述左前气囊仓组(1)、右前气囊仓组(2)、右侧气囊仓组(3)、右后气囊仓组(4)、左后气囊仓组(5)和左侧气囊仓组(6)均由若干个气囊仓(7)构成，各个气囊仓(7)通过闭锁装置固定在船舶外壳钢板外侧，在中央控制子系统的控制下开启。
5.根据权利要求4所述的船舶防沉系统，其特征在于，所述闭锁装置包括气囊仓门锁扣(10)和气囊仓门锁舌(11)。
6.根据权利要求1所述的船舶防沉系统，其特征在于，所述气囊仓(7)与气囊仓门(12)通过气囊仓门铰链(13)连接。
7.根据权利要求1所述的船舶防沉系统，其特征在于，所述安全气囊(9)固定在气囊仓(7)中。
8.根据权利要求1或7所述的船舶防沉系统，其特征在于，所述安全气囊(9)采用涂有有机硅涂层的平织尼龙纤维材质。
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