CN107176271A - 一种基于单片机的船舶防撞预警系统 - Google Patents

一种基于单片机的船舶防撞预警系统 Download PDF

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尚前明
王瑞涵
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Wuhan University of Technology WUT
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    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B45/00—Arrangements or adaptations of signalling or lighting devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes

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Abstract

本发明公开了一种基于单片机的船舶防撞预警系统，包括电源模块、激光测距仪、信号转换电路模块、单片机、显示模块、报警模块和键盘模块；激光测距仪若干，设置在船舶船体四周；信号转换电路模块与激光测距仪连接，用于将激光信号转换为电信号，然后送入单片机内；单片机分别与显示模块、报警模块和键盘模块连接；电路模块与单片机连接，用于为系统提供电力。本发明设计合理、安全可靠、实用性强，可以有效减少船舶碰撞事故，可以推广使用。

Description

一种基于单片机的船舶防撞预警系统
技术领域
本发明属于交通运输设备技术领域，涉及一种基于单片机的船舶防撞预警系统。
背景技术
在全球经济快速发展的今天，船舶作为重要的交通运输工具承载大量的货物运输，船舶的安全航行具有重要意义。然而在航行中船舶之间的碰撞，还有船舶与礁石、暗礁的碰撞以及船舶与大桥之间的碰撞等等。随着现代船舶向着不断大型和专业化发展，其数量日益增多导致水域交通密集度增大，很容易发生碰撞等事故，导致的人员伤亡、财产损失相当巨大。此外还有一些化学品船、油船等专业化船舶的危险货物装载量不断增加，事故后造成海洋和河流污染、海上资源及生态环境的破坏等严重的后果。另一方面我国正建造数量更多规模更大的桥梁，再加上船舶的尺寸和排水量也趋于大型化，于是船舶和桥梁的横梁﹑桥梁的桥墩等相撞的事故不断发生，并呈日益增多的趋势。与船舶之间相撞事故相比，船撞桥问题有着更为严重的后果和经济损失。船桥碰撞会造成桥梁损毁﹑船舶沉没﹑人员伤亡﹑货物原油泄露导致环境污染和水路运输干线长时间拥堵等严重后果，维修或重建桥梁﹑疏浚航道﹑维修船只所需的人力物力相当巨大。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种单片机船舶防撞预警系统，可以有效避免船舶碰撞事故的发生，提升预警效果，且其安全可靠，设计合理，可以推广运用。
本发明所采用的技术方案是：一种基于单片机的船舶防撞预警系统，其特征在于：包括电源模块、激光测距仪、信号转换模块、单片机、显示模块、报警模块和键盘模块；
所述激光测距仪若干，设置在船舶船体四周；所述信号转换模块与所述激光测距仪连接，用于将激光信号转换为电信号，然后送入所述单片机内；所述单片机分别与所述显示模块、报警模块和键盘模块连接；所述电路模块与所述单片机连接，用于为所述系统提供电力。
本技术发明与现有技术发明的有点：
（1）安全可靠；
本发明提供一种测量水平方向上障碍物距离和前方桥梁高度，并经过液晶屏幕实时显示距离，达到设定安全距离时，二极管闪烁，同时蜂鸣器响起，提醒船员注意安全距离。
（2）设计合理；
本发明包括电源模块、激光测距仪、信号转换模块、单片机、显示模块、报警模块和键盘模块，设计合理。
（3）实用性强；
本发明由一些普通的电器元件组成，可以由键盘输入不同的提示报警安全距离，方便在任意船上安装使用，实用性强。
综上所述，本发明设计合理、安全可靠、实用性强，可以有效减少船舶碰撞事故，可以推广使用。
附图说明
图1是本发明实施例的电路原理框图。
图2是本发明实施例的激光测距示意图。
具体实施过程
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
请见图1和图2，本发明提供的一种基于单片机的船舶防撞预警系统，包括电源模块、激光测距仪、信号转换模块、单片机、显示模块、报警模块和键盘模块；激光测距仪若干，设置在船舶船体四周；信号转换模块与激光测距仪连接，用于将激光信号转换为电信号，然后送入单片机内；单片机分别与显示模块、报警模块和键盘模块连接；电路模块与单片机连接，用于为系统提供电力。
本实施例的激光测距仪具有两个自由度，报警模块包括若干发光二极管、蜂鸣器和扬声器，其中发光二极管数量为8个，发光二极管为红色发光二极管。
本实施例的单片机控制模块为芯片STC89C52，显示模块为通用196128液晶显示屏。
本实施例将四台激光测距仪分别安装于船舶正前方、两侧和后方，前方激光测距仪可以90°转动，从与船体水平方向之垂直方向，其他三个激光测距仪可180°转动，确保任何方向上都可被检测到；安装好激光测距仪后，将系统的模块连接，通过键盘模块输入设定的安全距离和安全高度。
本发明的工作过程是：在船舶航行中，四个激光测距仪的电动底座分别以一定速度带动激光测距仪转动，激光测距仪接收到的信号经过信号转换模块进入单片机，然后将四个方向的距离输出显示在液晶显示屏上面，其中测船舶能否通过桥梁是通过记录距离与角度，进过单片机进行计算输出测量高度，当距离达到设定的距离值，报警模块启动，即发光二极管闪烁，蜂鸣器发出报警提示音。
当驾驶员观察到报警指示灯或者蜂鸣器报警后，可以通过键盘模块进行应答操作，取消蜂鸣器报警，对船舶航行进行及时调整，使船舶恢复到安全距离状态。
应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种基于单片机的船舶防撞预警系统，其特征在于：包括电源模块、激光测距仪、信号转换模块、单片机、显示模块、报警模块和键盘模块；
所述激光测距仪若干，设置在船舶船体四周；所述信号转换模块与所述激光测距仪连接，用于将激光信号转换为电信号，然后送入所述单片机内；所述单片机分别与所述显示模块、报警模块和键盘模块连接；所述电路模块与所述单片机连接，用于为所述系统提供电力。
2.根据权利要求1所述的基于单片机的船舶防撞预警系统，其特征在于：所述激光测距仪具有两个自由度。
3.根据权利要求1所述的基于单片机的船舶防撞预警系统，其特征在于：所述报警模块包括若干发光二极管、蜂鸣器和扬声器。
4.根据权利要求3所述的基于单片机的船舶防撞预警系统，其特征在于：所述发光二极管数量为8个。
5.根据权利要求3所述的基于单片机的船舶防撞预警系统，其特征在于：所述发光二极管为红色发光二极管。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的基于单片机的船舶防撞预警系统，其特征在于：所述单片机控制模块为芯片STC89C52。
7.根据权利要求1-5任意一项所述的基于单片机的船舶防撞预警系统，其特征在于：所述显示模块为通用196128液晶显示屏。
8.根据权利要求1-5任意一项所述的基于单片机的船舶防撞预警系统，其特征在于：所述激光测距仪安装在电动底座上，所述激光测距仪在所述电动底座的带动下以一定速度转动。
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