CN111976899B - 一种基于海上无线电通信技术的船舶驾驶盲区导向系统及导向方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于海上无线电通信技术的船舶驾驶盲区导向系统及导向方法，包括：潜航装置以及设置在潜航装置两端的第一导向组件与第二导向组件；第一导向组件与第二导向组件对称设置，第一导向组件包括第一弹力件与第二弹力件，第一弹力件与第二弹力件贴合；潜航装置两侧设置有第一收卷机构与第二收卷机构，第一收卷机构与第一弹力件通过第一拉绳配合连接，第一收卷机构收卷过程中能够调整第一弹力件弯曲角度，第二收卷机构与第二弹力件通过第二拉绳连接，第二收卷机构收卷过程中能够调整第二弹力件弯曲角度；第一弹力件与第二弹力件上间隔设置有若干个导向灯，若干个导向灯形成导向轨迹。

Description

一种基于海上无线电通信技术的船舶驾驶盲区导向系统及导 向方法

技术领域

本发明涉及船舶驾驶、无线通信或行驶导向或盲区预警领域，尤其涉及一种基于海上无线电通信技术的船舶驾驶盲区导向系统及导向方法。

背景技术

随着经济全球化程度的不断深入和各国的贸易合作程度的不断加深，船舶数量也在持续增长，致使许多重要水道的船舶交通流量迅速增加。航路的增加及航道加宽，影响着水上交通流场的分布，新船型的不断出现，改变了船种构成比，更多水域分道通航制的实施，改变了船舶交通方式。为保障海上航行安全，最大程度的减少生命和财产损失，必须对通航安全管理及航道规划设计提出更髙的要求。

传统的船舶驾驶盲区是通过雷达探测，无法进行盲区导向，且不同的水域环境，以及水域狭道附近的船舶盲区存在区别，无法根据不同的水域环境对导向系统进行适应性调整，还有部分导向系统是通过设置在水域中的航标进行引导，若船舶驾驶过程中，避让不及时，容易撞坏航标，此时则需要设计一种能够自动避让导向系统，当船舶驾驶过程中，避让不及时，在系统向船舶控制仓内发动报警指令过程的同时启动避让系统进行主动避让，进入安全区域时，则再次恢复导向，并且该导向系统能够根据船舶大小，水流环境以及船舶吃水深度等指标进行调整导向区域，以及无法通过弹力件调整导向轨迹。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种基于海上无线电通信技术的船舶驾驶盲区导向系统及导向方法。

为达到上述目的，本发明采用的一种技术方案为：一种基于海上无线电通信技术的船舶驾驶盲区导向系统，包括：潜航装置以及设置在潜航装置两端的第一导向组件与第二导向组件；

所述潜航装置底部设置有固定机构，所述固定机构能够伸缩，所述潜航装置内部设置有配重件与浮力件，所述浮力件能够通过控制水量进行调整浮力；

所述第一导向组件与第二导向组件对称设置，所述第一导向组件包括第一弹力件与第二弹力件，所述第一弹力件与所述第二弹力件贴合；

所述潜航装置两侧设置有第一收卷机构与第二收卷机构，所述第一收卷机构与所述第一弹力件通过第一拉绳配合连接，所述第一收卷机构收卷过程中能够调整第一弹力件弯曲角度，所述第二收卷机构与所述第二弹力件通过第二拉绳连接，所述第二收卷机构收卷过程中能够调整第二弹力件弯曲角度，所述第一弹力件与所述第二弹力件背向弯曲；

所述第一弹力件与所述第二弹力件上间隔设置有若干个导向灯，若干个所述导向灯形成导向轨迹。

本发明一个较佳实施例中，所述第一弹力件与所述第二弹力件均能够是柔性件或形状记忆合金。

本发明一个较佳实施例中，所述第一弹力件端部设置有第一滚轮，所述第一滚轮与所述第一拉绳配合连接至所述第一收卷机构。

本发明一个较佳实施例中，所述第二弹力件端部设置有第二滚轮，所述第二滚轮与所述第二拉绳配合连接至所述第二收卷机构。

本发明一个较佳实施例中，所述第二导向组件包括第三弹力件与第四弹力件，所述第三弹力件通过第一拉绳配合连接在第一收卷机构上，所述第四弹力件通过第二拉绳配合连接在第二收卷机构上。

本发明一个较佳实施例中，所述固定机构为两段式结构，两段结构通过摆动机构配合连接，所述固定机构底部设置有勾刺。

本发明一个较佳实施例中，位于所述第一弹力件与所述第二弹力件上的若干个所述导向灯能够闪烁，且若干个所述导向灯闪烁频率不同。

本发明一个较佳实施例中，所述第三弹力件与所述第四弹力件上间隔设置有若干个导向灯，位于所述第三弹力件与所述第二弹力件上的若干个导向灯常亮，且若干个导向灯亮度不同。

为达到上述目的，本发明采用的另一种技术方案为：一种基于海上无线电通信技术的船舶驾驶盲区引导方法，包括以下步骤：

潜航装置潜入航道交叉口底部，通过固定机构底部的勾刺固定在浅海海底质中；

初始状态下，弹力件上配合连接的导向灯位于水面以上，根据航道交叉口交通状态设置盲区导向区域；

通过收卷机构配合，调整弹力件弯曲角度，进而改变导向轨迹；

当传感节点监测到船舶与导向灯之间的距离位于预警距离范围内时，通过传输节点将预警信号传输至驾驶舱，并进行报警，同时通过摆动机构调整一侧导向灯沉入水下，

水上船舶通过后导向灯再次浮出水面，进行船舶驾驶盲区引导。

本发明一个较佳实施例中，通过第一弹力件上与第二弹力件之间的角度调整，能够根据不同的船舶交通流量控制航道交叉口大小。

本发明一个较佳实施例中，当传感节点检测到船舶即将撞到第一导向组件上的导向灯时，摆动机构控制潜航装置向第一导向组件一侧下沉；

当传感节点检测到船舶即将撞到第二导向组件上的导向灯时，摆动机构控制潜航装置向第二导向组件一侧下沉。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

（1）通过潜航装置装载导向灯，对经过航道交叉口区域进行船舶导向，提高船舶行驶过程的安全性，潜航装置通过气泵控制浮力件内的进水量来调整浮力，使浮力件与配重件配合，调整潜航装置的潜入水深，初始状态下，潜航装置通过底部的勾刺插入浅海海底质中，进行潜航装置的固定，防止潜航装置跟随水流发生位置漂移，勾刺能够伸缩，用于调整潜航装置装载的导向灯整体潜入水面以下的距离，提高导向灯的安全性。

（2）通过不同的收卷机构调整不同的弹力件实现完全，潜航装置一端的两个弹力件贴合设置，分别通过第一收卷机构与第二收卷机构进行收卷第一拉绳与第二拉绳，使第一弹力件与第二弹力件弯曲，两个弹力件弯曲过程中，能够调整导向件的导向轨迹，若干个导向灯的闪烁频率能够不同，通过不同的闪烁频率能够实现类似于跑马灯的效果，具有较强的警示效果。

（3）通过传感节点监测船舶与导向灯之间的距离，当达到预警距离时，通过无线电通信的方式将预警信息传输至驾驶舱，同时进行报警，在调整时间内，若没有相应的船舶方向或速度的调整，则根据监测的信息，控制摆动机构进行对应区域的导向灯下沉，此区域导向灯下沉的同时，对应端导向灯则浮出水面，并抬高导向灯高度，进行二次预警。

（4）根据第一收卷机构与第二收卷机构将四个弹力件进行对应收卷，能够通过收卷力，调整航道交叉口区域大小，以及弯道坡度调整，当收卷力消失之后，记忆合金材质的弹力件能够复位成原来的形状，使用灵活。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的优选实施例的局部立体结构示意图；

图2是本发明的优选实施例的潜航装置底部结构示意图。

图3是本发明的优选实施例的局部放大示意图。

图4是本发明的优选实施例的盲区引导系统俯视图。

附图标记：

1、导向灯，2、连杆，3、第一弹力件， 4、第二弹力件，5、第二拉绳，6、摆动机构，7、勾刺，8、固定机构，9、第二收卷机构，10、潜航装置，11、第四拉绳，12、第三弹力件，13、第三拉绳，14、第一收卷机构，15、第一拉绳，16、第四弹力件，17、滚轮。

具体实施方式

现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1所示，本发明公开了潜航装置局部立体结构示意图

一种基于海上无线电通信技术的船舶驾驶盲区导向系统，包括：潜航装置10以及设置在潜航装置10两端的第一导向组件与第二导向组件；

潜航装置10底部设置有固定机构8，固定机构8能够伸缩，潜航装置10内部设置有配重件与浮力件，浮力件能够通过控制水量进行调整浮力；

第一导向组件与第二导向组件对称设置，第一导向组件包括第一弹力件3与第二弹力件4，第一弹力件3与第二弹力件4贴合；

潜航装置10两侧设置有第一收卷机构14与第二收卷机构9，第一收卷机构14与第一弹力件3通过第一拉绳15配合连接，第一收卷机构14收卷过程中能够调整第一弹力件3弯曲角度，第二收卷机构9与第二弹力件4通过第二拉绳5连接，第二收卷机构9收卷过程中能够调整第二弹力件4弯曲角度，第一弹力件3与第二弹力件4背向弯曲；

第一弹力件3与第二弹力件4上间隔设置有若干个导向灯1，若干个导向灯1形成导向轨迹。

需要说明的是，导向灯1通过连杆2连接至4个弹力件上，通过潜航装置10装载导向灯1，对经过航道交叉口区域进行船舶导向，提高船舶行驶过程的安全性，潜航装置10通过气泵控制浮力件内的进水量来调整浮力，使浮力件与配重件配合，调整潜航装置10的潜入水深，初始状态下，潜航装置10通过底部的勾刺7插入浅海海底质中，进行潜航装置10的固定，防止潜航装置10跟随水流发生位置漂移，勾刺7能够伸缩，用于调整潜航装置10装载的导向灯1整体潜入水面以下的距离，提高导向灯1的安全性。

根据本发明实施例，第一弹力件3与第二弹力件4均能够是柔性件或形状记忆合金。

需要说明的是，根据第一收卷机构14与第二收卷机构9将四个弹力件进行对应收卷，能够通过收卷力，调整航道交叉口区域大小，以及弯道坡度调整，当收卷力消失之后，记忆合金材质的弹力件能够复位成原来的形状，使用灵活。

如图4所示，本发明公开了盲区引导系统俯视图。

根据本发明实施例，本发明一个较佳实施例中，所述第一弹力件3端部设置有第一滚轮17，所述第一滚轮17与所述第一拉绳15配合连接至所述第一收卷机构14，所述第二弹力件4端部设置有第二滚轮17，所述第二滚轮17与所述第二拉绳5配合连接至所述第二收卷机构9，第二导向组件包括第三弹力件12与第四弹力件16，第三弹力件12通过第一拉绳15配合连接在第一收卷机构14上，第四弹力件16通过第二拉绳5配合连接在第二收卷机构9上。

需要说明的是，通过第一收卷机构14与第二收卷机构9能够将第一拉绳15、第二拉绳5、第三拉绳13与第四拉绳11调整为菱形结构，并通过不同收卷机构伸缩调整菱形尺寸，进而调整导向灯1导向轨迹。

如图2所示，本发明公开了潜航装置10底部结构示意图，如图3所示，本发明公开了局部放大示意图。

根据本发明实施例，固定机构8为两段式结构，两段结构通过摆动机构6配合连接，固定机构8底部设置有勾刺7。

根据本发明实施例，位于第一弹力件3与第二弹力件4上的若干个导向灯1能够闪烁，且若干个导向灯1闪烁频率不同。

需要说明的是，导向灯1闪烁频率由弹力件靠近潜航装置10的一端至自由端依次降低，闪烁频率范围为50HZ-100HZ，通过不同的收卷机构调整不同的弹力件实现完全，潜航装置10一端的两个弹力件贴合设置，分别通过第一收卷机构14与第二收卷机构9进行收卷第一拉绳15与第二拉绳5，使第一弹力件3与第二弹力件4弯曲，两个弹力件弯曲过程中，能够调整导向件的导向轨迹，若干个导向灯1的闪烁频率能够不同，通过不同的闪烁频率能够实现类似于跑马灯的效果，具有较强的警示效果。

根据本发明实施例，第三弹力件12与第四弹力件16上间隔设置有若干个导向灯1，位于第三弹力件12与第二弹力件4上的若干个导向灯1常亮，且若干个导向灯1亮度不同。

为达到上述目的，本发明采用的另一种技术方案为：一种基于海上无线电通信技术的船舶驾驶盲区引导方法，包括以下步骤：

潜航装置10潜入航道交叉口底部，通过固定机构8底部的勾刺7固定在浅海海底质中；

初始状态下，弹力件上配合连接的导向灯1位于水面以上，根据航道交叉口交通状态设置盲区导向区域；

通过收卷机构配合，调整弹力件弯曲角度，进而改变导向轨迹；

当传感节点监测到船舶与导向灯1之间的距离位于预警距离范围内时，通过传输节点将预警信号传输至驾驶舱，并进行报警，同时通过摆动机构6调整一侧导向灯1沉入水下，

水上船舶通过后导向灯1再次浮出水面，进行船舶驾驶盲区引导。

需要说明的是，浅海海底能够是码头附近的海域，航道交叉口附近都具有陆地区，能够将勾刺7插入陆地区附近的海底质中，第一弹力件3与第二弹力件4均为弧形结构，且第一弹力件3与第二弹力件4一端点连接，第一弹力件3与第二弹力件4相切。

根据本发明实施例，通过第一弹力件3上与第二弹力件4之间的角度调整，能够根据不同的船舶交通流量控制航道交叉口大小。

根据本发明实施例，当传感节点检测到船舶即将撞到第一导向组件上的导向灯1时，摆动机构6控制潜航装置10向第一导向组件一侧下沉；

当传感节点检测到船舶即将撞到第二导向组件上的导向灯1时，摆动机构6控制潜航装置10向第二导向组件一侧下沉。

需要说明的是，通过传感节点监测船舶与导向灯1之间的距离，当达到预警距离时，通过无线电通信的方式将预警信息传输至驾驶舱，同时进行报警，在调整时间内，若没有相应的船舶方向或速度的调整，则根据监测的信息，控制摆动机构6进行对应区域的导向灯1下沉，此区域导向灯1下沉的同时，对应端导向灯1则浮出水面，并抬高导向灯1高度，进行二次预警。

以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (10)

1.一种基于海上无线电通信技术的船舶驾驶盲区导向系统，包括：潜航装置以及设置在潜航装置两端的第一导向组件与第二导向组件；其特征在于，

所述潜航装置底部设置有固定机构，所述固定机构能够伸缩，所述固定机构为两段式结构，两段式结构通过摆动机构配合连接，所述潜航装置内部设置有配重件与浮力件，所述浮力件能够通过控制水量进行调整浮力；

所述第一导向组件与第二导向组件对称设置，所述第一导向组件包括第一弹力件与第二弹力件，所述第一弹力件与所述第二弹力件贴合；

所述潜航装置两侧设置有第一收卷机构与第二收卷机构，所述第一收卷机构与所述第一弹力件通过第一拉绳配合连接，所述第一收卷机构收卷过程中能够调整第一弹力件弯曲角度，所述第二收卷机构与所述第二弹力件通过第二拉绳连接，所述第二收卷机构收卷过程中能够调整第二弹力件弯曲角度，所述第一弹力件与所述第二弹力件背向弯曲；

所述第一弹力件与所述第二弹力件上间隔设置有若干导向灯，若干所述导向灯形成导向轨迹；所述第二导向组件包括第三弹力件与第四弹力件，所述第三弹力件与所述第四弹力件上间隔设置有若干所述导向灯。

2.根据权利要求1所述的一种基于海上无线电通信技术的船舶驾驶盲区导向系统，其特征在于：所述第一弹力件与所述第二弹力件均能够是柔性件或形状记忆合金。

3.根据权利要求1所述的一种基于海上无线电通信技术的船舶驾驶盲区导向系统，其特征在于：所述第一弹力件端部设置有第一滚轮，所述第一滚轮与所述第一拉绳配合连接至所述第一收卷机构。

4.根据权利要求1所述的一种基于海上无线电通信技术的船舶驾驶盲区导向系统，其特征在于：所述第二弹力件端部设置有第二滚轮，所述第二滚轮与所述第二拉绳配合连接至所述第二收卷机构。

5.根据权利要求1所述的一种基于海上无线电通信技术的船舶驾驶盲区导向系统，其特征在于，所述第三弹力件通过第一拉绳配合连接在第一收卷机构上，所述第四弹力件通过第二拉绳配合连接在第二收卷机构上。

6.根据权利要求1所述的一种基于海上无线电通信技术的船舶驾驶盲区导向系统，其特征在于：所述固定机构底部设置有勾刺。

7.根据权利要求1所述的一种基于海上无线电通信技术的船舶驾驶盲区导向系统，其特征在于：位于所述第一弹力件与所述第二弹力件上的若干个所述导向灯能够闪烁，且若干个所述导向灯闪烁频率不同。

8.一种如权利要求1-7中任一权利要求所述的一种基于海上无线电通信技术的船舶驾驶盲区导向系统的引导方法，其特征在于，包括以下步骤：

潜航装置潜入航道交叉口底部，通过固定机构底部的勾刺固定在浅海海底质中；

初始状态下，每个所述弹力件上配合连接的导向灯位于水面以上，根据航道交叉口交通状态设置盲区导向区域；

通过第一收卷机构和/或第二收卷机构配合，调整每个所述弹力件弯曲角度，进而改变导向轨迹；

当传感节点监测到船舶与导向灯之间的距离位于预警距离范围内时，通过传输节点将预警信号传输至驾驶舱，并进行报警，同时通过摆动机构调整一侧导向灯沉入水下，船舶通过后导向灯再次浮出水面，进行船舶驾驶盲区引导。

9.根据权利要求8所述的一种基于海上无线电通信技术的船舶驾驶盲区导向系统的引导方法，其特征在于：通过第一弹力件与第二弹力件之间的角度调整，能够根据不同的船舶交通流量控制航道交叉口大小。

10.根据权利要求8所述的一种基于海上无线电通信技术的船舶驾驶盲区导向系统的引导方法，其特征在于：当传感节点检测到船舶即将撞到第一导向组件上的导向灯时，摆动机构控制潜航装置向第一导向组件一侧下沉；

当传感节点检测到船舶即将撞到第二导向组件上的导向灯时，摆动机构控制潜航装置向第二导向组件一侧下沉。

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