CN110116797A - 一种电力推进船舶制动控制系统 - Google Patents

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雷林
张敏
孙勇敢
丁明泽
刘绪洋
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Chongqing Jiaotong University
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/12—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven
    • B63H21/17—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven by electric motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/42—Steering or dynamic anchoring by propulsive elements; Steering or dynamic anchoring by propellers used therefor only; Steering or dynamic anchoring by rudders carrying propellers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种电力推进船舶制动控制系统，包括发电系统、数据检测模块、通信模块、推进电机检测模块和制动模块，且发电系统的输出端分别与数据检测模块、通信模块、推进电机检测模块和制动模块的输入端连接，发电系统：通过发电装置对船舶的制动系统进行供电；数据检测模块：通过水流传感器、速度传感器、振动传感器、声呐传感器、温度传感器对水流、船速、船体振动情况、障碍物距离和水温进行检测。本发明设置了制动模块，并采用控制推进电机反转以及多个反向设置带有螺旋桨的电机来实现对船舶的制动，可有效提高船舶的制动效率，减少船舶的制动距离，提高了船舶行驶过程中的安全性。

Description

一种电力推进船舶制动控制系统
技术领域
本发明涉及船舶制动技术领域，具体为一种电力推进船舶制动控制系统。
背景技术
船舶是一种主要在地理水中运行的人造交通工具，另外，民用船一般称为船，军用船称为舰，小型船称为艇或舟，其总称为舰船或船艇，内部主要包括容纳空间、支撑结构和排水结构，具有利用外在或自带能源的推进系统，外型一般是利于克服流体阻力的流线性包络，材料随着科技进步不断更新，早期为木、竹、麻等自然材料，近代多是钢材以及铝、玻璃纤维、亚克力和各种复合材料，船舶分类方法很多，可按用途、航行状态、船体数目、推进动力、推进器等分类。
电力推进船是指用电力作为动力来推进的现代船舶，现代舰船中有不少是用电力推进的，电力来自蓄电池或船用发电机，一些小型水面舰船或水下舰艇，利用柴油机或汽轮机带动发电机发电，转动推进电机推进舰艇，当船舶在行进的过程中需要紧急制动时，工作人员通过控制开关控制电动机反转，使螺旋桨反转来进行减速制动，但由于船舶的体积较大，螺旋桨反转制动后，船舶依靠自身的惯性仍然会向前移动，降低了船舶行驶过程中的安全性，为此，我们提出一种电力推进船舶制动控制系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电力推进船舶制动控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电力推进船舶制动控制系统，包括发电系统、数据检测模块、通信模块、推进电机检测模块和制动模块，且发电系统的输出端分别与数据检测模块、通信模块、推进电机检测模块和制动模块的输入端连接，
发电系统：通过发电装置对船舶的制动系统进行供电；
数据检测模块：通过水流传感器、速度传感器、振动传感器、声呐传感器、温度传感器对水流、船速、船体振动情况、障碍物距离和水温进行检测；
通信模块：通过无线信号发射模块将各传感器检测的数据发送到后台控制室内和/或相关人员的手机上；
推进电机检测模块：采用转速传感器和转矩传感器实时检测推进电机的转速和转矩；
制动模块：各个传感器检测到的数据通过模数转换器发送到中央处理器上，中央处理器再通过PLC控制器控制推进电机反转以及打开设置在船尾部分的反向设置带有螺旋桨的电机，使其产生反作用力。
优选的，所述发电装置为风力发电机、太阳能电板、柴油发电机或汽油发电机中的一种或几种，且发电装置为风力发电机、太阳能电板、柴油发电机或汽油发电机的输出端均通过蓄电池连接有逆变器。
优选的，所述水流传感器、速度传感器、振动传感器和温度传感器均固定安装在船体的尾部，声呐传感器不仅可安装在船体的尾部(水平安装或垂直安装)，声呐传感器还可安装在船体的头部(水平安装或垂直安装)。
优选的，所述无线信号发射模块包括无线信号发射器和无线信号接收器，且无线信号发射器的输出端与无线信号接收器的输入端连接。
优选的，所述电机的数量为四到八个，且每两个相邻电机之间的距离均相同，同时，每个电机均通过支架安装于船体连接，且支架的长度为一到两米。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.本发明设置了制动模块，并采用控制推进电机反转以及多个反向设置带有螺旋桨的电机来实现对船舶的制动，可有效提高船舶的制动效率，减少船舶的制动距离，提高了船舶行驶过程中的安全性。
2.本发明设置了数据检测模块，可对水流、船速、船体振动情况、障碍物距离和水温进行检测，提高了本系统功能的多样性，设置了通信模块，人们可对各传感器所检测的数据进行实时掌握，提高了船舶航行过程中的安全性，同时本系统采用多种发电装置类型进行供电，可保障本系统在运行过程中的电力的充足性，提高本系统运行的稳定性。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，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。
一种电力推进船舶制动控制系统，包括发电系统、数据检测模块、通信模块、推进电机检测模块和制动模块，且发电系统的输出端分别与数据检测模块、通信模块、推进电机检测模块和制动模块的输入端连接，设置了制动模块，并采用控制推进电机反转以及多个反向设置带有螺旋桨的电机来实现对船舶的制动，可有效提高船舶的制动效率，减少船舶的制动距离，提高了船舶行驶过程中的安全性，设置了数据检测模块，可对水流、船速、船体振动情况、障碍物距离和水温进行检测，提高了本系统功能的多样性，设置了通信模块，人们可对各传感器所检测的数据进行实时掌握，提高了船舶航行过程中的安全性，同时本系统采用多种发电装置类型进行供电，可保障本系统在运行过程中的电力的充足性，提高本系统运行的稳定性，
发电系统：通过发电装置对船舶的制动系统进行供电；
数据检测模块：通过水流传感器、速度传感器、振动传感器、声呐传感器、温度传感器对水流、船速、船体振动情况、障碍物距离和水温进行检测；
通信模块：通过无线信号发射模块将各传感器检测的数据发送到后台控制室内和/或相关人员的手机上；
推进电机检测模块：采用转速传感器和转矩传感器实时检测推进电机的转速和转矩；
制动模块：各个传感器检测到的数据通过模数转换器发送到中央处理器上，中央处理器再通过PLC控制器控制推进电机反转以及打开设置在船尾部分的反向设置带有螺旋桨的电机，使其产生反作用力。
发电装置为风力发电机、太阳能电板、柴油发电机或汽油发电机中的一种或几种，且发电装置为风力发电机、太阳能电板、柴油发电机或汽油发电机的输出端均通过蓄电池连接有逆变器。
水流传感器、速度传感器、振动传感器和温度传感器均固定安装在船体的尾部，声呐传感器不仅可安装在船体的尾部(水平安装或垂直安装)，声呐传感器还可安装在船体的头部(水平安装或垂直安装)。
无线信号发射模块包括无线信号发射器和无线信号接收器，且无线信号发射器的输出端与无线信号接收器的输入端连接。
电机的数量为四到八个，且每两个相邻电机之间的距离均相同，同时，每个电机均通过支架安装于船体连接，且支架的长度为一到两米。
使用时，设置了制动模块，并采用控制推进电机反转以及多个反向设置带有螺旋桨的电机来实现对船舶的制动，可有效提高船舶的制动效率，减少船舶的制动距离，提高了船舶行驶过程中的安全性，设置了数据检测模块，可对水流、船速、船体振动情况、障碍物距离和水温进行检测，提高了本系统功能的多样性，设置了通信模块，人们可对各传感器所检测的数据进行实时掌握，提高了船舶航行过程中的安全性，同时本系统采用多种发电装置类型进行供电，可保障本系统在运行过程中的电力的充足性，提高本系统运行的稳定性。
本发明中涉及到的相关模块均为硬件发明模块或者为现有技术中计算机软件程序或协议与硬件相结合的功能模块，该功能模块所涉及到的计算机软件程序或协议的本身均为本领域技术人员公知的技术，其不是本发明的改进之处；本发明的改进为各模块之间的相互作用关系或连接关系，即为对发明的整体的构造进行改进，以解决本发明所要解决的相应技术问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种电力推进船舶制动控制系统，包括发电系统、数据检测模块、通信模块、推进电机检测模块和制动模块，且发电系统的输出端分别与数据检测模块、通信模块、推进电机检测模块和制动模块的输入端连接，其特征在于：
发电系统：通过发电装置对船舶的制动系统进行供电；
数据检测模块：通过水流传感器、速度传感器、振动传感器、声呐传感器、温度传感器对水流、船速、船体振动情况、障碍物距离和水温进行检测；
通信模块：通过无线信号发射模块将各传感器检测的数据发送到后台控制室内和/或相关人员的手机上；
推进电机检测模块：采用转速传感器和转矩传感器实时检测推进电机的转速和转矩；
制动模块：各个传感器检测到的数据通过模数转换器发送到中央处理器上，中央处理器再通过PLC控制器控制推进电机反转以及打开设置在船尾部分的反向设置带有螺旋桨的电机，使其产生反作用力。
2.根据权利要求1所述的一种电力推进船舶制动控制系统，其特征在于：所述发电装置为风力发电机、太阳能电板、柴油发电机或汽油发电机中的一种或几种，且发电装置为风力发电机、太阳能电板、柴油发电机或汽油发电机的输出端均通过蓄电池连接有逆变器。
3.根据权利要求1所述的一种电力推进船舶制动控制系统，其特征在于：所述水流传感器、速度传感器、振动传感器和温度传感器均固定安装在船体的尾部，声呐传感器不仅可安装在船体的尾部(水平安装或垂直安装)，声呐传感器还可安装在船体的头部(水平安装或垂直安装)。
4.根据权利要求1所述的一种电力推进船舶制动控制系统，其特征在于：所述无线信号发射模块包括无线信号发射器和无线信号接收器，且无线信号发射器的输出端与无线信号接收器的输入端连接。
5.根据权利要求1所述的一种电力推进船舶制动控制系统，其特征在于：所述电机的数量为四到八个，且每两个相邻电机之间的距离均相同，同时，每个电机均通过支架安装于船体连接，且支架的长度为一到两米。
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