CN109799768B - 一种船载监管救助终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开的船载监管救助终端同时具有监管和救助功能，便于主管部门对船舶的监督管理和船舶遇险时通过手动或自动方式发出求救信号。在正常情况下，终端工作在监管模式，MCU单元将船舶的实时位置信息、时间信息和状态信息发送至远程控制中心。当船舶遇到紧急状况时，船上人员可以手动将紧急拨杆转动到“报警”位置，使干簧管闭合，MCU单元控制终端进入救助模式，定时发送求救信息和船舶的当前位置信息；若船舶沉入水中，水压传感器检测到压力达到设定阈值后，触发MCU单元控制舵机转过设定角度，带动舵机摇臂实现对锁定机构的解锁，使浮标脱离钣金底座，借助自身的浮力漂至海面，MCU单元定时发送求救信息和浮标的当前位置信息。

Description

一种船载监管救助终端

技术领域

本发明涉及一种船舶监管救助一体化装置，具体是一种具有手动报警和自动释放功能的船载监管救助终端。

背景技术

目前，船载监管和救助设备多以独立的形式安装在船舶上，监管设备用以实现主管部门对船舶的监督管理，救助设备用以在船舶遇险时发出求救信号，两者分别发挥各自的作用，未能进行有效融合，不仅增加设备的安装和维护费用，而且占用船上狭小的空间，造成资源的浪费。另外，现有的船载监管设备一般不具有落水报警和自动释放功能，船舶遇险后不能继续发挥原有的作用；现有的船载救助设备一般具有落水报警和自动释放功能，多采用静水压力释放器，当下沉到水下一定深度之后自动释放浮标，使其漂浮到水面发出报警信号。但是，静水压力释放器需要定期检验和更换，维护成本高，使用限制多。总之，现有的船载监管和救助设备在使用成本、灵活性和便利性方面存在一定的局限性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种船载监管救助终端，该终端同时具有监管和救助功能，便于主管部门对船舶的监督管理和船舶遇险时通过手动或自动方式发出求救信号。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种船载监管救助终端，包括浮标和钣金底座，所述的浮标包括上盖和底壳，所述的上盖的外侧安装有带磁性的紧急拨杆，所述的上盖固定在所述的底壳上，所述的上盖与所述的底壳围成一密封的空腔，所述的空腔内安装有主电路板、电池、舵机和水压传感器，所述的主电路板由所述的电池供电，所述的主电路板上布设有MCU单元、GPS天线、GPS模块和GPRS模块，所述的MCU单元分别与所述的GPS模块和所述的GPRS模块电气连接，所述的GPS天线和所述的GPS模块用于获取船舶的实时位置信息和时间信息，所述的GPS模块用于将船舶的实时位置信息和时间信息传送给所述的MCU单元，所述的MCU单元用于获取船舶的状态信息并将船舶的状态信息与船舶的实时位置信息和时间信息进行数据处理得到数据包并将数据包传送给所述的GPRS模块，所述的状态信息包括船舶的倾斜状态、温度和电压，所述的GPRS模块用于通过移动网络将所述的数据包发送至远程控制中心，所述的底壳的内侧一体设置有伸向所述的空腔的凸环，所述的水压传感器安装在所述的凸环的内腔中，所述的水压传感器与所述的MCU单元电气连接，所述的水压传感器的朝向所述的空腔的一侧由密封胶密封，所述的底壳上开设有与所述的凸环的内腔相通的若干入水孔，所述的舵机固定在所述的底壳上，所述的舵机与所述的主电路板电气连接，所述的舵机上安装有舵机摇臂，所述的舵机摇臂上连接有锁定机构，所述的锁定机构用于将所述的浮标锁紧在所述的钣金底座上，所述的锁定机构的解锁或上锁由所述的舵机摇臂驱动，所述的主电路板上安装有干簧管，所述的干簧管与所述的MCU单元电气连接，所述的干簧管与所述的紧急拨杆相适配，正常情况下，终端工作在监管模式，所述的干簧管断开，所述的MCU单元将所述的数据包通过所述的GPRS模块发送至远程控制中心；当船舶遇到紧急状况时，手动将所述的紧急拨杆转动到“报警”位置，使所述的干簧管与所述的紧急拨杆磁力吸合，此时终端进入救助模式，所述的MCU单元定时向远程控制中心发送求救信息和船舶的当前位置信息；若船舶沉入水中，所述的MCU单元实时读取所述的水压传感器采集的海水深度信息，达到设定阈值后，所述的MCU单元控制所述的舵机转过设定角度，带动所述的舵机摇臂实现对所述的锁定机构的解锁，使所述的浮标脱离所述的钣金底座，借助自身的浮力漂至海面，所述的MCU单元定时向远程控制中心发送求救信息和浮标的当前位置信息。

在正常情况下，终端工作在监管模式，MCU单元将船舶的实时位置信息、时间信息和状态信息通过移动网络发送至远程控制中心，主管部门可以在线查看系统中任意船舶的当前状态，实时掌握目标船舶的动态信息。当船舶遇到紧急状况时，一方面船上人员可以手动将紧急拨杆转动到“报警”位置，使干簧管闭合，MCU单元检测到该状态后控制终端进入救助模式，定时向远程控制中心发送求救信息和船舶的当前位置信息；另一方面，若船舶沉入水中，海水会通过若干入水孔进入凸环的内腔与水压传感器直接接触，MCU单元实时读取水压传感器采集的海水深度信息，当其下沉到水下一定深度后，水压传感器检测到压力达到设定阈值后，触发MCU单元控制舵机转过设定角度，带动舵机摇臂实现对锁定机构的解锁，使浮标脱离钣金底座，借助自身的浮力漂至海面，MCU单元定时向远程控制中心发送求救信息和浮标的当前位置信息。

本发明中，水压传感器及MCU单元起到电子释放装置的作用，可实现浮标的自动释放，其安全可靠，使用寿命长，无需维护。

作为优选，所述的锁定机构包括传动钣金、插销和脱扣板，所述的传动钣金可动安装在所述的底壳上，所述的舵机摇臂与所述的传动钣金连接，所述的插销固定在所述的传动钣金上，所述的脱扣板固定在所述的钣金底座上，所述的脱扣板上开设有与所述的插销相适配的插销孔，所述的插销插入或退出所述的插销孔时，即实现所述的浮标与所述的钣金底座之间的锁紧或释放。该锁定机构结构简单、可靠，可实现紧急情况下浮标的释放，使用寿命长。正常情况下，插销插入插销孔内，浮标处于锁紧状态。若船舶沉入水中，MCU单元读取到水压传感器检测的压力达到设定阈值时，MCU单元控制舵机转过设定角度，带动舵机摇臂转动，传动钣金联动，带动插销退出插销孔，浮标脱离钣金底座并自动上浮至海面，由MCU单元定时向远程控制中心发送求救信息和浮标的当前位置信息。

进一步地，所述的传动钣金包括一体设置的纵板和横板，所述的纵板上开设有定位孔，所述的舵机摇臂插设在所述的定位孔内，所述的横板的长度方向上间隔开设有两个腰型孔，所述的底壳上固定有两个定位螺钉，所述的两个定位螺钉分别穿设在所述的两个腰型孔内，所述的插销沿所述的横板的长度方向设置。舵机摇臂带动传动钣金联动时，传动钣金沿两个腰型孔平移。两个腰型孔与两个定位螺钉的配合，可对传动钣金起到较好的定位作用。

作为优选，所述的脱扣板上套设有弹簧，所述的弹簧压紧设置在所述的脱扣板与所述的底壳之间。插销退出插销孔后，弹簧会对浮标施以推力，确保浮标顺利脱离钣金底座。

作为优选，所述的底壳与所述的钣金底座之间设置有卡紧机构，所述的卡紧机构包括金属条和若干卡紧片，所述的金属条固定在所述的底壳的底面，所述的若干卡紧片分别固定在所述的钣金底座上，所述的底壳的底面开设有若干定位槽，所述的若干卡紧片分别限位于所述的若干定位槽内并钩挂在所述的金属条上。上述卡紧机构可对底壳和钣金底座起到进一步的固定作用，确保底壳和钣金底座锁紧时，两者不会出现振动情况。同时，上述卡紧机构便于底壳与钣金底座的脱离。

进一步地，所述的金属条固定在所述的底壳的底面的远离所述的脱扣板的一侧，所述的若干定位槽分别设置在所述的金属条的一侧，每个所述的定位槽的远离所述的金属条的一侧为斜槽。斜槽的设置，方便卡紧片滑入滑出定位槽。

作为优选，所述的空腔内安装有北斗板，所述的北斗板与所述的主电路板之间通过螺柱和排针进行物理和电气连接，所述的北斗板上布设有北斗天线和北斗模块，所述的北斗模块与所述的MCU单元电气连接，在没有GPRS信号的环境中，所述的MCU单元启用所述的北斗模块，通过北斗网络将所述的数据包发送至远程控制中心。采用GPRS和北斗的双模通信方式，在GPRS信号覆盖范围内，终端采用移动网络与远程控制中心进行通信；在GPRS信号覆盖范围外，终端采用北斗网络与远程控制中心进行通信，实现信息的全海域覆盖。

作为优选，所述的电池为锂电池，所述的钣金底座上安装有光伏板和两个充电触点，所述的光伏板通过所述的两个充电触点与所述的主电路板电气连接并向所述的锂电池充电。在有外界光照时，光伏板向锂电池充电。锂电池加光伏的供电模式，不仅使终端不依赖船电供电，而且可以保证在紧急情况下，浮标脱离船体后仍可正常工作，便于获得救援与帮助。

进一步地，所述的两个充电触点分别安装在两个定位座上，所述的底壳的底面开设有两个定位缺口，所述的两个定位缺口开设在所述的底壳的底面的靠近所述的光伏板的一侧，所述的两个定位座分别定位于所述的两个定位缺口内。

作为优选，所述的钣金底座的底面安装有若干抱箍，所述的钣金底座通过所述的若干抱箍安装在船舶的栏杆或桅杆上。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：本发明公开的船载监管救助终端同时具有监管和救助功能，便于主管部门对船舶的监督管理和船舶遇险时通过手动或自动方式发出求救信号。在正常情况下，终端启用监管功能，用于实现主管部门对船舶的监督管理；在紧急情况下，终端启用救助功能，向远程控制中心发送求救信号，及时获得救援与帮助。该船载监管救助终端上安装的水压传感器，用于在船舶沉入水中的紧急情况下自动释放浮标，从而发出求救信号。

附图说明

图1为实施例中船载监管救助终端的外观图；

图2为实施例中船载监管救助终端的结构分解图；

图3为移除上盖和主电路板后的实施例中船载监管救助终端的俯视图；

图4为放大后的实施例中舵机摇臂与锁定机构的连接示意图；

图5为实施例中底壳的仰视图；

图6为图5中A-A剖视图；

图7为实施例中主电路板的布局示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1的船载监管救助终端，如图所示，包括浮标1和钣金底座2，浮标1包括上盖11和底壳12，钣金底座2的底面安装有两个抱箍21，钣金底座2通过两个抱箍21安装在船舶的栏杆或桅杆上，上盖11的外侧安装有带磁性的紧急拨杆13，上盖11固定在底壳12上，上盖11与底壳12围成一密封的空腔14，空腔14内安装有主电路板3、电池30、舵机31和水压传感器32，主电路板3由电池30供电，主电路板3上布设有MCU单元33、GPS天线34、GPS模块35和GPRS模块36，MCU单元33分别与GPS模块35和GPRS模块36电气连接，GPS天线34和GPS模块35用于获取船舶的实时位置信息和时间信息，GPS模块35用于将船舶的实时位置信息和时间信息传送给MCU单元33，MCU单元33用于获取船舶的状态信息并将船舶的状态信息与船舶的实时位置信息和时间信息进行数据处理得到数据包并将数据包传送给GPRS模块36，状态信息包括船舶的倾斜状态、温度和电压，GPRS模块36用于通过移动网络将数据包发送至远程控制中心，底壳12的内侧一体设置有伸向空腔14的凸环15，水压传感器32安装在凸环15的内腔16中，水压传感器32与MCU单元33电气连接，水压传感器32的朝向空腔14的一侧由密封胶39密封，底壳12上开设有与凸环15的内腔16相通的四个入水孔17，舵机31固定在底壳12上，舵机31与主电路板3电气连接，舵机31上安装有舵机摇臂37，舵机摇臂37上连接有锁定机构，锁定机构用于将浮标1锁紧在钣金底座2上，锁定机构的解锁或上锁由舵机摇臂37驱动，主电路板3上安装有干簧管38，干簧管38与MCU单元33电气连接，干簧管38与紧急拨杆13相适配，正常情况下，终端工作在监管模式，干簧管38断开，MCU单元33将数据包通过GPRS模块36发送至远程控制中心；当船舶遇到紧急状况时，手动将紧急拨杆13转动到“报警”位置，使干簧管38与紧急拨杆13磁力吸合，此时终端进入救助模式，MCU单元33定时向远程控制中心发送求救信息和船舶的当前位置信息；若船舶沉入水中，MCU单元33实时读取水压传感器32采集的海水深度信息，达到设定阈值后，MCU单元33控制舵机31转过设定角度，带动舵机摇臂37实现对锁定机构的解锁，使浮标1脱离钣金底座2，借助自身的浮力漂至海面，MCU单元33定时向远程控制中心发送求救信息和浮标1的当前位置信息。

实施例1中，锁定机构包括传动钣金41、插销42和脱扣板43，传动钣金41可动安装在底壳12上，传动钣金41包括一体设置的纵板44和横板45，纵板44上开设有定位孔46，舵机摇臂37插设在定位孔46内，横板45的长度方向上间隔开设有两个腰型孔47，底壳12上固定有两个定位螺钉18，两个定位螺钉18分别穿设在两个腰型孔47内，插销42沿横板45的长度方向设置，插销42固定在传动钣金41上，脱扣板43固定在钣金底座2上，脱扣板43上开设有与插销42相适配的插销孔48，插销42插入或退出插销孔48时，即实现浮标1与钣金底座2之间的锁紧或释放，脱扣板43上套设有弹簧49，弹簧49压紧设置在脱扣板43与底壳12之间。

实施例2的船载监管救助终端，与实施例1的区别在于，实施例2中，底壳12与钣金底座2之间设置有卡紧机构，卡紧机构包括金属条51和两片卡紧片52，金属条51固定在底壳12的底面的远离脱扣板43的一侧，两片卡紧片52分别固定在钣金底座2上，底壳12的底面开设有两个定位槽19，两个定位槽19分别设置在金属条51的一侧，每个定位槽19的远离金属条51的一侧为斜槽10，两片卡紧片52分别限位于两个定位槽19内并钩挂在金属条51上。

实施例3的船载监管救助终端，与实施例1的区别在于，实施例3中，空腔14内安装有北斗板6，北斗板6与主电路板3之间通过螺柱62和排针63进行物理和电气连接，北斗板6上布设有北斗天线61和北斗模块（图中未示出），北斗模块与MCU单元33电气连接，在没有GPRS信号的环境中，MCU单元33启用北斗模块，通过北斗网络将数据包发送至远程控制中心。

实施例4的船载监管救助终端，与实施例1的区别在于，实施例4中，电池30为锂电池，钣金底座2上安装有光伏板22和两个充电触点23，光伏板22通过两个充电触点23与主电路板3电气连接并向锂电池充电；两个充电触点23分别安装在两个定位座24上，底壳12的底面开设有两个定位缺口25，两个定位缺口25开设在底壳12的底面的靠近光伏板22的一侧，两个定位座24分别定位于两个定位缺口25内。

在正常情况下，终端工作在监管模式，MCU单元33将船舶的实时位置信息、时间信息和状态信息通过移动网络发送至远程控制中心，主管部门可以在线查看系统中任意船舶的当前状态，实时掌握目标船舶的动态信息。当船舶遇到紧急状况时，一方面船上人员可以手动将紧急拨杆13转动到“报警”位置，使干簧管38闭合，MCU单元33检测到该状态后控制终端进入救助模式，定时向远程控制中心发送求救信息和船舶的当前位置信息；另一方面，若船舶沉入水中，海水会通过四个入水孔17进入凸环15的内腔16与水压传感器32直接接触，MCU单元33实时读取水压传感器32采集的海水深度信息，当其下沉到水下一定深度后，水压传感器32检测到压力达到设定阈值后，触发MCU单元33控制舵机31转过设定角度，带动舵机摇臂37转动，传动钣金41联动，带动插销42退出插销孔48，浮标1脱离钣金底座2并自动上浮至海面，由MCU单元33定时向远程控制中心发送求救信息和浮标1的当前位置信息。

Claims (10)

1.一种船载监管救助终端，其特征在于，包括浮标和钣金底座，所述的浮标包括上盖和底壳，所述的上盖的外侧安装有带磁性的紧急拨杆，所述的上盖固定在所述的底壳上，所述的上盖与所述的底壳围成一密封的空腔，所述的空腔内安装有主电路板、电池、舵机和水压传感器，所述的主电路板由所述的电池供电，所述的主电路板上布设有MCU单元、GPS天线、GPS模块和GPRS模块，所述的MCU单元分别与所述的GPS模块和所述的GPRS模块电气连接，所述的GPS天线和所述的GPS模块用于获取船舶的实时位置信息和时间信息，所述的GPS模块用于将船舶的实时位置信息和时间信息传送给所述的MCU单元，所述的MCU单元用于获取船舶的状态信息并将船舶的状态信息与船舶的实时位置信息和时间信息进行数据处理得到数据包并将数据包传送给所述的GPRS模块，所述的状态信息包括船舶的倾斜状态、温度和电压，所述的GPRS模块用于通过移动网络将所述的数据包发送至远程控制中心，所述的底壳的内侧一体设置有伸向所述的空腔的凸环，所述的水压传感器安装在所述的凸环的内腔中，所述的水压传感器与所述的MCU单元电气连接，所述的水压传感器的朝向所述的空腔的一侧由密封胶密封，所述的底壳上开设有与所述的凸环的内腔相通的若干入水孔，所述的舵机固定在所述的底壳上，所述的舵机与所述的主电路板电气连接，所述的舵机上安装有舵机摇臂，所述的舵机摇臂上连接有锁定机构，所述的锁定机构用于将所述的浮标锁紧在所述的钣金底座上，所述的锁定机构的解锁或上锁由所述的舵机摇臂驱动，所述的主电路板上安装有干簧管，所述的干簧管与所述的MCU单元电气连接，所述的干簧管与所述的紧急拨杆相适配，正常情况下，终端工作在监管模式，所述的干簧管断开，所述的MCU单元将所述的数据包通过所述的GPRS模块发送至远程控制中心；当船舶遇到紧急状况时，手动将所述的紧急拨杆转动到“报警”位置，使所述的干簧管与所述的紧急拨杆磁力吸合，此时终端进入救助模式，所述的MCU单元定时向远程控制中心发送求救信息和船舶的当前位置信息；若船舶沉入水中，所述的MCU单元实时读取所述的水压传感器采集的海水深度信息，达到设定阈值后，所述的MCU单元控制所述的舵机转过设定角度，带动所述的舵机摇臂实现对所述的锁定机构的解锁，使所述的浮标脱离所述的钣金底座，借助自身的浮力漂至海面，所述的MCU单元定时向远程控制中心发送求救信息和浮标的当前位置信息。

2.根据权利要求1所述的一种船载监管救助终端，其特征在于，所述的锁定机构包括传动钣金、插销和脱扣板，所述的传动钣金可动安装在所述的底壳上，所述的舵机摇臂与所述的传动钣金连接，所述的插销固定在所述的传动钣金上，所述的脱扣板固定在所述的钣金底座上，所述的脱扣板上开设有与所述的插销相适配的插销孔，所述的插销插入或退出所述的插销孔时，即实现所述的浮标与所述的钣金底座之间的锁紧或释放。

3.根据权利要求2所述的一种船载监管救助终端，其特征在于，所述的传动钣金包括一体设置的纵板和横板，所述的纵板上开设有定位孔，所述的舵机摇臂插设在所述的定位孔内，所述的横板的长度方向上间隔开设有两个腰型孔，所述的底壳上固定有两个定位螺钉，所述的两个定位螺钉分别穿设在所述的两个腰型孔内，所述的插销沿所述的横板的长度方向设置。

4.根据权利要求2所述的一种船载监管救助终端，其特征在于，所述的脱扣板上套设有弹簧，所述的弹簧压紧设置在所述的脱扣板与所述的底壳之间。

5.根据权利要求2所述的一种船载监管救助终端，其特征在于，所述的底壳与所述的钣金底座之间设置有卡紧机构，所述的卡紧机构包括金属条和若干卡紧片，所述的金属条固定在所述的底壳的底面，所述的若干卡紧片分别固定在所述的钣金底座上，所述的底壳的底面开设有若干定位槽，所述的若干卡紧片分别限位于所述的若干定位槽内并钩挂在所述的金属条上。

6.根据权利要求5所述的一种船载监管救助终端，其特征在于，所述的金属条固定在所述的底壳的底面的远离所述的脱扣板的一侧，所述的若干定位槽分别设置在所述的金属条的一侧，每个所述的定位槽的远离所述的金属条的一侧为斜槽。

7.根据权利要求1所述的一种船载监管救助终端，其特征在于，所述的空腔内安装有北斗板，所述的北斗板与所述的主电路板之间通过螺柱和排针进行物理和电气连接，所述的北斗板上布设有北斗天线和北斗模块，所述的北斗模块与所述的MCU单元电气连接，在没有GPRS信号的环境中，所述的MCU单元启用所述的北斗模块，通过北斗网络将所述的数据包发送至远程控制中心。

8.根据权利要求1所述的一种船载监管救助终端，其特征在于，所述的电池为锂电池，所述的钣金底座上安装有光伏板和两个充电触点，所述的光伏板通过所述的两个充电触点与所述的主电路板电气连接并向所述的锂电池充电。

9.根据权利要求8所述的一种船载监管救助终端，其特征在于，所述的两个充电触点分别安装在两个定位座上，所述的底壳的底面开设有两个定位缺口，所述的两个定位缺口开设在所述的底壳的底面的靠近所述的光伏板的一侧，所述的两个定位座分别定位于所述的两个定位缺口内。

10.根据权利要求1所述的一种船载监管救助终端，其特征在于，所述的钣金底座的底面安装有若干抱箍，所述的钣金底座通过所述的若干抱箍安装在船舶的栏杆或桅杆上。