CN106428455A - 船体自修补智能装置 - Google Patents

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CN106428455A CN201611105586.3A CN201611105586A CN106428455A CN 106428455 A CN106428455 A CN 106428455A CN 201611105586 A CN201611105586 A CN 201611105586A CN 106428455 A CN106428455 A CN 106428455A
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裴志勇
谭润泽
屈俊琪
吴熙
吴沼涛
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Wuhan University of Technology WUT
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Wuhan University of Technology WUT
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Abstract

本发明公开了一种船体自修补智能装置，包括布置于船舱舱壁内侧的气囊及布置于船舱靠近过道墙壁上的控制单元和微处理器，微处理器的输入端连接有横倾角传感器、液位传感器、检漏传感器、气囊压力传感器，微处理器的输出端连接控制单元，控制单元包括气囊控制单元、液压控制单元、抽气泵控制单元、电源控制单元；微处理器的输出端连接用于控制气流的进出的电磁阀，电磁阀与用于给气囊充气的充气泵及用于给气囊抽气的抽气泵连接；微处理器控制气囊控制单元、液压控制单元、抽气泵控制单元、电源控制单元按对应的指令操作。本发明通过充气气囊产生浮力同时还可起到排水的作用，达到堵漏的效果。

Description

船体自修补智能装置
技术领域
本发明属于船体修补装置领域，更具体地说，涉及一种船体自修补智能装置。
背景技术
船舶经常由于碰撞、搁浅、触礁等因素造成结构的破坏，如舱室开口进水等。这时往往会使船舶的浮态发生变化，引起船舶下沉或倾斜。如果不及时采取合理的措施，可能会使船舶整体崩溃而沉没，造成巨大的生命和财产损失。
传统提高船舶抗沉性常采用的抗沉设备和采取的抗沉措施如下：
(1)设置双层船底，可增强船底强度，内底板可以阻止海水浸入舱内，但其结构复杂，施工难度大，船舶自身重量和有关尺度增大，造价提高。
(2)设置水密舱壁，船舱进水时阻止水蔓延至其它船舱，但其结构复杂、造价高。
目前船舶传统抗沉方式并不能智能有效地保证船舶的安全性。本发明提出一种具有自修补功能的智能船体装置来改善目前补漏形式，可以减少船舶因各种事故而导致进水沉没，其蕴含着巨大的经济、社会和环境效益，也有利于填补国内在船舶保障抗沉性能研究领域的空白。
发明内容
为克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种船体自修补智能装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
设计一种船体自修补智能装置，包括布置于船舱舱壁内侧的气囊及布置于船舱靠近过道墙壁上的控制单元和微处理器，所述微处理器的输入端连接有横倾角传感器、液位传感器、检漏传感器、气囊压力传感器，所述微处理器的输出端连接控制单元，所述控制单元包括气囊控制单元、液压控制单元、抽气泵控制单元、电源控制单元；所述微处理器的输出端连接用于控制气流的进出的电磁阀，所述电磁阀与用于给气囊充气的充气泵及用于给气囊抽气的抽气泵连接；所述微处理器控制气囊控制单元、液压控制单元、抽气泵控制单元、电源控制单元按对应的指令操作。
在上述技术方案中，所述横倾角传感器，布置于船舱舱壁上，用于传递横倾角大小与方向。
在上述技术方案中，所述液位传感器，布置于船舱沿船宽方向的舱壁上，用于检测破损船舱内页面高度。
在上述技术方案中，所述检漏传感器，布置于船舱沿船长方向的舱壁上，用于检测漏泄部位及漏泄速度并把漏泄部位和漏泄速度传送到微处理器。
在上述技术方案中，所述气囊压力传感器，用于将气囊内压力传送给微处理器。
实施本发明船体自修补智能装置，具有以下有益效果：
本发明能够在船舶破损时将外界环境传输至微处理器，通过充气气囊产生浮力同时还可起到排水的作用，使船舶破舱部位减缓下沉和倾斜，最终达到堵漏的效果，提高抗沉性；在防止沉没时争取更多营救时间，降低沉船几率，很大程度上保障了船员及乘客的人身安全，在运输具有污染性物品时还大大减少了沉船对环境的污染。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为本发明中气囊、控制单元、微处理器、横倾角传感器、液位传感器、检漏传感器在船舱中布置示意图；
图2为本发明中液位传感器、检漏传感器在船舱中布置示意图(沿船舱宽度方向)；
图3为本发明中液位传感器、检漏传感器在船舱中布置示意图(沿船舱长度方向)；
图4为本发明中微处理器、电磁阀、气囊压力传感器、充气泵和抽气泵在船舱内布置示意图；
图5为本发明中船体自修补智能装置的原理示意图。
图中：气囊1，控制单元2，横倾角传感器3，液位传感器4，检漏传感器5，微处理器6，电磁阀7，气囊压力传感器8，充气泵9，抽气泵10。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1-5所示，本发明船体自修补智能装置，包括布置于船舱舱壁内侧的气囊1及布置于船舱靠近过道墙壁上的控制单元2和微处理器6。微处理器6的输入端连接有横倾角传感器3、液位传感器4、检漏传感器5、气囊压力传感器8，横倾角传感器3，布置于船舱舱壁上，用于传递横倾角大小与方向；液位传感器4，布置于船舱沿船宽方向的舱壁上，用于检测破损船舱内页面高度；检漏传感器5，布置于船舱沿船长方向的舱壁上，用于检测漏泄部位及漏泄速度并把漏泄部位和漏泄速度传送到微处理器；气囊压力传感器8，用于将气囊内压力传送给微处理器。
微处理器6的输出端连接控制单元2，控制单元2包括气囊控制单元、液压控制单元、抽气泵控制单元、电源控制单元；微处理器6的输出端连接用于控制气流的进出的电磁阀7，电磁阀7与用于给气囊充气的充气泵9及用于给气囊抽气的抽气泵10连接；微处理器6控制气囊控制单元、液压控制单元、抽气泵控制单元、电源控制单元按对应的指令操作。
本发明的工作原理如下：当船舶破舱进水时，横倾角传感器3、检漏传感器5和液位传感器4就会把横倾角的大小与方向、破损位置和舱内水位高度的信号反馈至微处理器6，微处理器6将实际值与设定的参数进行比较，若吃水大于设定吃水值，为防止情况恶化至倾覆，微处理器6发出指令以控制动作。充气泵9即空气压缩机开始工作，电磁阀7的阀芯移至为气囊1充气位置，气囊1充气膨胀后，充满舱室大部分，产生一个向上的浮力及阻力，阻止水继续进入及船舶下沉，使船舶保持在一个相对安全平稳的状态。当气囊压力传感器8检测到气囊1内的气压达到设定值，电磁阀7断开动作，阀芯移至中间停气位置，并将气囊1内气体封闭。当船舶脱离危险状态后，本发明控制电磁阀7的阀芯回到抽气位置，允许气囊1内气体流出，抽气泵10启动，将气囊1中空气抽出，当气囊压力传感器8检测到气囊1的压力为零时，停止抽气，整个装置又回到备用状态。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (5)

1.一种船体自修补智能装置，包括布置于船舱舱壁内侧的气囊(1)及布置于船舱靠近过道墙壁上的控制单元(2)和微处理器(6)，其特征在于，所述微处理器(6)的输入端连接有横倾角传感器(3)、液位传感器(4)、检漏传感器(5)、气囊压力传感器(8)，所述微处理器(6)的输出端连接控制单元(2)，所述控制单元(2)包括气囊控制单元、液压控制单元、抽气泵控制单元、电源控制单元；所述微处理器(6)的输出端连接用于控制气流的进出的电磁阀(7)，所述电磁阀(7)与用于给气囊充气的充气泵(9)及用于给气囊抽气的抽气泵(10)连接；所述微处理器(6)控制气囊控制单元、液压控制单元、抽气泵控制单元、电源控制单元按对应的指令操作。
2.根据权利要求1所述的船体自修补智能装置，其特征在于，所述横倾角传感器(3)，布置于船舱舱壁上，用于传递横倾角大小与方向。
3.根据权利要求1所述的船体自修补智能装置，其特征在于，所述液位传感器(4)，布置于船舱沿船宽方向的舱壁上，用于检测破损船舱内页面高度。
4.根据权利要求1所述的船体自修补智能装置，其特征在于，所述检漏传感器(5)，布置于船舱沿船长方向的舱壁上，用于检测漏泄部位及漏泄速度并把漏泄部位和漏泄速度传送到微处理器。
5.根据权利要求1所述的船体自修补智能装置，其特征在于，所述气囊压力传感器(8)，用于将气囊内压力传送给微处理器。
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