CN113624287A - 一种大型轮渡船舶制动系统工作检验设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及船用设备技术领域，公开了一种大型轮渡船舶制动系统工作检验设备，包括控制中心、稳定性检测机构、距离测量机构和速度测量机构；稳定性检测机构用于对船舶制动过程中的稳定性进行实时监测；距离测量机构用于对船舶制动过程中与障碍物之间的距离进行实时监测；速度测量机构用于对船舶制动过程中的船舶行进速度进行实时监测。本发明通过控制中心对量船舶在制动过程中的稳定性、船舶制动过程中的制动距离、船舶制动的平滑性以及船舶制动过程中活动障碍物的影响作评估检测，准确评估船舶制动系统的工作状况，以提供准确数据保障对船舶制动系统的维护依据，提高对船舶制动系统的安全性保障。

Description

一种大型轮渡船舶制动系统工作检验设备

技术领域

本发明涉及船用设备技术领域，具体为一种大型轮渡船舶制动系统工作检验设备。

背景技术

渡轮，是一种水上运输交通工具，对于大型轮渡船舶而言具有以下特点：一是船体结构简单，船体轻巧，船上设备简单。二是有宽大的舱室和甲板，便于提供更大的客舱和货仓。三是具有良好的操纵性，一般有两套动力装置，用双螺旋桨推进，操纵性好，可以方便地停靠码头。四是船体宽大，具有良好的稳定性。

对于大型船舶轮渡船舶而言，其制动系统是重要性仅次于动力系统的系统，但是现有技术中，缺乏对大型轮渡船舶的制动系统工作状态的测试，使得难以在必要时获取船舶的制动系统的有效性，也就难以对制动系统作有效的维修，难以保证制动系统的有效性。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种大型轮渡船舶制动系统工作检验设备，具备工作状态评估精准、评估有效性高等优点，解决了难以对制动系统工作状态进行评估的问题。

（二）技术方案

为解决上述难以对制动系统工作状态进行评估的技术问题，本发明提供如下技术方案：一种大型轮渡船舶制动系统工作检验设备，包括控制中心、稳定性检测机构、距离测量机构和速度测量机构；所述控制中心用于对船舶制动过程进行控制；所述稳定性检测机构用于对船舶制动过程中的稳定性进行实时监测；所述距离测量机构用于对船舶制动过程中与障碍物之间的距离进行实时监测；所述速度测量机构用于对船舶制动过程中的船舶行进速度进行实时监测；所述控制中心还用于根据船舶制动过程中的稳定性波动、完全制动与障碍物之间的距离以及制动过程中速度变化率，对船舶制动系统的工作状况进行检测；

所述稳定性检测机构包括固定支架和测试笼，所述测试笼固定在所述固定支架的顶端；所述测试笼用于实时检测船舶制动过程中的稳定性。

优选地，所述距离测量机构与船舶的声呐系统及电子海图连接，所述距离测量机构用于从声呐系统及电子海图获取船舶距离障碍物的实时距离；所述距离测量机构还用于将船舶距离障碍物的实时距离实时传输给所述控制中心。

优选地，所述速度测量机构与船舶的定位系统和雷达系统连接，所述速度测量机构用于从定位系统获取船舶的绝对速度，所述速度测量机构用于从雷达系统获取船舶相对障碍物的相对速度；所述速度测量机构还用于将船舶的实时绝对速度以及船舶相对障碍物的实时相对速度传输给所述控制中心。

优选地，所述测试笼包括固定外框、固定顶板、测量球、四个周圈检测板和底面检测板；所述固定顶板设置在所述固定外框顶端，所述周圈检测板分别设置在所述固定外框的侧面，所述底面检测板设置在所述固定外框的底端；所述测量球吊装设置在所述固定外框内部，所述测量球能在所述固定外框内部活动。

优选地，所述固定顶板底端中央设置有连接半球，所述连接半球底端设置有安装槽；所述测量球顶端通过钢索与安装球连接，所述安装球被包覆在所述安装槽内部，所述安装球能在所述安装槽内部转动。

优选地，所述周圈检测板和所述底面检测板靠近所述测量球的侧面均设置有若干个距离传感器；多个所述距离传感器配合用于检测所述测量球在所述固定外框内部的实时位置，并且所述测量球的实时位置传输给所述控制中心。

优选地，所述控制中心包括工作柜体、处理主机、显示器和输入器；所述处理主机放置在所述工作柜体内部，所述显示器和所述输入器分别设置在所述工作柜体上表面；所述显示器用于将所述处理主机的处理结果实时进行显示，所述输入器用于向所述处理主机输入控制指令。

优选地，所述处理主机根据所述测量球在船舶制动过程中的实时位置变化，判断船舶制动的稳定性；所述处理主机根据在船舶制动过程中船舶距离障碍物的实时距离变化，测定不再变化的实时距离与制动之前的初始距离差值为制动距离，所述处理主机根据制动距离判断船舶的制动性能；所述处理主机根据在船舶制动过程中船舶的实时绝对速度的变化率，判断船舶的制动平滑性；所述处理主机根据在船舶制动过程中船舶相对障碍物的实时相对速度的变化率，判断船舶对活动障碍物的制动性能。

优选地，所述工作柜体两侧均设置有散热风扇，所述散热风扇用于对所述处理主机进行散热；所述工作柜体背面设置有散热百叶，所述散热百叶用于将所述处理主机产生的热量排出所述工作柜体。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种大型轮渡船舶制动系统工作检验设备，具备以下有益效果：

1、该种大型轮渡船舶制动系统工作检验设备，通过控制中心对量船舶在制动过程中的稳定性、船舶制动过程中的制动距离、船舶制动的平滑性以及船舶制动过程中活动障碍物的影响作评估检测，准确评估船舶制动系统的工作状况，以提供准确数据保障对船舶制动系统的维护依据，提高对船舶制动系统的安全性保障。

2、该种大型轮渡船舶制动系统工作检验设备，通过稳定性检测机构对船舶制动过程中的稳定性进行实时监测：在船舶制动过程中，由于船舶稳定性和加速度的影响，由钢索悬挂的测量球在制动过程中，由于惯性的影响与固定外框之间产生相对运动，从而通过周圈检测板和底面检测板靠近测量球的侧面的多个距离传感器共同检测配合，捕捉测量球在船舶制动过程中的运动轨迹，此运动轨迹经过处理主机的分析，即可测量出整个船舶在制动过程中的不稳波动，从而通过测量球的偏转位置变化和控制中心的处理分析，准确计量船舶在制动过程中的稳定性。

3、该种大型轮渡船舶制动系统工作检验设备，通过距离测量机构对船舶制动过程中与障碍物之间的距离进行实时监测：通过计算制动之前的初始距离与不再变化的实时距离差值，即能测出实际船舶制动过程中的制动距离，从而处理主机根据制动距离的长短，判断船舶的制动性能，对船舶的制动性能作检测。

4、该种大型轮渡船舶制动系统工作检验设备，通过速度测量机构对船舶制动过程中的船舶行进速度进行实时监测：通过处理主机对船舶的绝对速度变化的实时监控，计算出绝对速度的变化率，并通过对绝对速度的变化率进行求导，得出绝对速度变化率的波动情况，进而通过绝对速度变化率的波动情况，表示出在从船舶制动过程中的制动平稳程度，对船舶制动的平滑性作评估，从而评估船舶制动对船体和人员的影响。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的整体爆炸示意图；

图3为本发明的稳定性检测机构的爆炸示意图；

图4为本发明的测试笼的内部结构示意图；

图5为本发明的测试笼的剖面示意图；

图6为本发明的控制中心处理流程图；

图7为本发明的设备组成示意图。

图中：1、控制中心；2、稳定性检测机构；3、工作柜体；31、散热风扇；4、处理主机；5、显示器；6、输入器；7、固定支架；8、测试笼；81、固定外框；82、固定顶板；821、连接半球；822、安装槽；83、测量球；831、钢索；832、安装球；84、周圈检测板；85、底面检测板；86、距离传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种大型轮渡船舶制动系统工作检验设备。

请参阅图1-7，一种大型轮渡船舶制动系统工作检验设备，包括控制中心1、稳定性检测机构2、距离测量机构和速度测量机构；控制中心1用于对船舶制动过程进行控制；稳定性检测机构2用于对船舶制动过程中的稳定性进行实时监测；距离测量机构用于对船舶制动过程中与障碍物之间的距离进行实时监测；速度测量机构用于对船舶制动过程中的船舶行进速度进行实时监测；控制中心1还用于根据船舶制动过程中的稳定性波动、完全制动与障碍物之间的距离以及制动过程中速度变化率，对船舶制动系统的工作状况进行检测，稳定性检测机构2包括固定支架7和测试笼8，测试笼8固定在固定支架7的顶端；测试笼8用于实时检测船舶制动过程中的稳定性。

进一步地，距离测量机构与船舶的声呐系统及电子海图连接，距离测量机构用于从声呐系统及电子海图获取船舶距离障碍物的实时距离；距离测量机构还用于将船舶距离障碍物的实时距离实时传输给控制中心1。

进一步地，速度测量机构与船舶的定位系统和雷达系统连接，速度测量机构用于从定位系统获取船舶的绝对速度，速度测量机构用于从雷达系统获取船舶相对障碍物的相对速度；速度测量机构还用于将船舶的实时绝对速度以及船舶相对障碍物的实时相对速度传输给控制中心1。

进一步地，测试笼8包括固定外框81、固定顶板82、测量球83、四个周圈检测板84和底面检测板85；固定顶板82设置在固定外框81顶端，周圈检测板84分别设置在固定外框81的侧面，底面检测板85设置在固定外框81的底端；测量球83吊装设置在固定外框81内部，测量球83能在固定外框81内部活动。

进一步地，固定顶板82底端中央设置有连接半球821，连接半球821底端设置有安装槽822；测量球83顶端通过钢索831与安装球832连接，安装球832被包覆在安装槽822内部，安装球832能在安装槽822内部转动。

从而使得测量球83通过钢索831和安装球832吊装在连接半球821下方，使得测量球83在仅受重力和惯性的作用下，能够在测试笼8内部移动，并且由于安装球832被包覆在连接半球821的安装槽822内部，使得测量球83的运动能够不受连接半球821的干扰，测量球83能够更加精确地显示船舶在制动过程中的运动，从而更加精确地示出船舶在制动过程中的稳定性。

进一步地，周圈检测板84和底面检测板85靠近测量球83的侧面均设置有若干个距离传感器86；多个距离传感器86配合用于检测测量球83在固定外框81内部的实时位置，并且测量球83的实时位置传输给控制中心1。

在船舶制动过程中，由于船舶稳定性和加速度的影响，由钢索831悬挂的测量球83在制动过程中，由于惯性的影响与固定外框81之间产生相对运动，从而通过周圈检测板84和底面检测板85靠近测量球83的侧面的多个距离传感器86共同检测配合，捕捉测量球83在船舶制动过程中的运动轨迹，此运动轨迹经过处理主机4的分析，即可测量出整个船舶在制动过程中的不稳波动，从而通过测量球83的偏转位置变化和控制中心1的处理分析，准确计量船舶在制动过程中的稳定性。

进一步地，控制中心1包括工作柜体3、处理主机4、显示器5和输入器6；处理主机4放置在工作柜体3内部，显示器5和输入器6分别设置在工作柜体3上表面；显示器5用于将处理主机4的处理结果实时进行显示，输入器6用于向处理主机4输入控制指令。

进一步地，处理主机4根据测量球83在船舶制动过程中的实时位置变化，判断船舶制动的稳定性；处理主机4根据在船舶制动过程中船舶距离障碍物的实时距离变化，测定不再变化的实时距离与制动之前的初始距离差值为制动距离，处理主机4根据制动距离判断船舶的制动性能；处理主机4根据在船舶制动过程中船舶的实时绝对速度的变化率，判断船舶的制动平滑性；处理主机4根据在船舶制动过程中船舶相对障碍物的实时相对速度的变化率，判断船舶对活动障碍物的制动性能。

其中，当船舶与障碍物之间的实时距离波动在10m范围内时，即认为船舶制动完成，此时与障碍物之间的距离即为不再变化的实时距离，从而通过计算制动之前的初始距离与不再变化的实时距离差值，即能测出实际船舶制动过程中的制动距离，从而处理主机4根据制动距离的长短，判断船舶的制动性能，对船舶的制动性能作检测。

通过处理主机4对船舶的绝对速度变化的实时监控，计算出绝对速度的变化率，并通过对绝对速度的变化率进行求导，得出绝对速度变化率的波动情况，进而通过绝对速度变化率的波动情况，表示出在从船舶制动过程中的制动平稳程度，对船舶制动的平滑性作评估，从而评估船舶制动对船体和人员的影响。

通过处理主机4对船舶相对障碍物的相对速度的实时监控，计算相对速度的变化率，使得在对船舶的制动性能作评估时，考虑与活动障碍物之间的相对运动对船舶制动性能的影响，从而对船舶制动系统的适应性作评估，提高对制动系统检测的全面性。

进一步地，工作柜体3两侧均设置有散热风扇31，散热风扇31用于对处理主机4进行散热；工作柜体3背面设置有散热百叶，散热百叶用于将处理主机4产生的热量排出工作柜体3。

工作原理：在使用时，控制中心1与船体之间固定，稳定性检测机构2的固定支架7与船体之间固定，并且将距离测量机构与船舶的声呐系统及电子海图连接，距离测量机构从声呐系统及电子海图获取船舶距离障碍物的实时距离；速度测量机构与船舶的定位系统和雷达系统连接，速度测量机构从定位系统获取船舶的绝对速度，速度测量机构从雷达系统获取船舶相对障碍物的相对速度。

在船舶制动过程中，通过稳定性检测机构2对船舶制动过程中的稳定性进行实时监测：在船舶制动过程中，由于船舶稳定性和加速度的影响，由钢索831悬挂的测量球83在制动过程中，由于惯性的影响与固定外框81之间产生相对运动，从而通过周圈检测板84和底面检测板85靠近测量球83的侧面的多个距离传感器86共同检测配合，捕捉测量球83在船舶制动过程中的运动轨迹，此运动轨迹经过处理主机4的分析，即可测量出整个船舶在制动过程中的不稳波动，从而通过测量球83的偏转位置变化和控制中心1的处理分析，准确计量船舶在制动过程中的稳定性。

其中，由于测量球83通过钢索831和安装球832吊装在连接半球821下方，使得测量球83在仅受重力和惯性的作用下，能够在测试笼8内部移动，并且由于安装球832被包覆在连接半球821的安装槽822内部，使得测量球83的运动能够不受连接半球821的干扰，测量球83能够更加精确地显示船舶在制动过程中的运动，从而更加精确地示出船舶在制动过程中的稳定性。

在船舶制动过程中，距离测量机构对船舶制动过程中与障碍物之间的距离进行实时监测：当船舶与障碍物之间的实时距离波动在10m范围内时，即认为船舶制动完成，此时与障碍物之间的距离即为不再变化的实时距离，从而通过计算制动之前的初始距离与不再变化的实时距离差值，即能测出实际船舶制动过程中的制动距离，从而处理主机4根据制动距离的长短，判断船舶的制动性能，对船舶的制动性能作检测。

在船舶制动过程中，速度测量机构对船舶制动过程中的船舶行进速度进行实时监测：通过处理主机4对船舶的绝对速度变化的实时监控，计算出绝对速度的变化率，并通过对绝对速度的变化率进行求导，得出绝对速度变化率的波动情况，进而通过绝对速度变化率的波动情况，表示出在从船舶制动过程中的制动平稳程度，对船舶制动的平滑性作评估，从而评估船舶制动对船体和人员的影响。

通过处理主机4对船舶相对障碍物的相对速度的实时监控，计算相对速度的变化率，使得在对船舶的制动性能作评估时，考虑与活动障碍物之间的相对运动对船舶制动性能的影响，从而对船舶制动系统的适应性作评估，提高对制动系统检测的全面性。

从而通过控制中心1对量船舶在制动过程中的稳定性、船舶制动过程中的制动距离、船舶制动的平滑性以及船舶制动过程中活动障碍物的影响作评估检测，准确评估船舶制动系统的工作状况，以提供准确数据保障对船舶制动系统的维护依据，提高对船舶制动系统的安全性保障。

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 (9)

1.一种大型轮渡船舶制动系统工作检验设备，其特征在于：包括控制中心（1）、稳定性检测机构（2）、距离测量机构和速度测量机构；

所述控制中心（1）用于对船舶制动过程进行控制；

所述稳定性检测机构（2）用于对船舶制动过程中的稳定性进行实时监测；

所述距离测量机构用于对船舶制动过程中与障碍物之间的距离进行实时监测；

所述速度测量机构用于对船舶制动过程中的船舶行进速度进行实时监测；

所述控制中心（1）还用于根据船舶制动过程中的稳定性波动、完全制动与障碍物之间的距离以及制动过程中速度变化率，对船舶制动系统的工作状况进行检测；

所述稳定性检测机构（2）包括固定支架（7）和测试笼（8），所述测试笼（8）固定在所述固定支架（7）的顶端；

所述测试笼（8）用于实时检测船舶制动过程中的稳定性。

2.根据权利要求1所述的一种大型轮渡船舶制动系统工作检验设备，其特征在于：所述距离测量机构与船舶的声呐系统及电子海图连接，所述距离测量机构用于从声呐系统及电子海图获取船舶距离障碍物的实时距离；

所述距离测量机构还用于将船舶距离障碍物的实时距离实时传输给所述控制中心（1）。

3.根据权利要求2所述的一种大型轮渡船舶制动系统工作检验设备，其特征在于：所述速度测量机构与船舶的定位系统和雷达系统连接，所述速度测量机构用于从定位系统获取船舶的绝对速度，所述速度测量机构用于从雷达系统获取船舶相对障碍物的相对速度；

所述速度测量机构还用于将船舶的实时绝对速度以及船舶相对障碍物的实时相对速度传输给所述控制中心（1）。

4.根据权利要求1所述的一种大型轮渡船舶制动系统工作检验设备，其特征在于：所述测试笼（8）包括固定外框（81）、固定顶板（82）、测量球（83）、四个周圈检测板（84）和底面检测板（85）；

所述固定顶板（82）设置在所述固定外框（81）顶端，所述周圈检测板（84）分别设置在所述固定外框（81）的侧面，所述底面检测板（85）设置在所述固定外框（81）的底端；

所述测量球（83）吊装设置在所述固定外框（81）内部，所述测量球（83）能在所述固定外框（81）内部活动。

5.根据权利要求4所述的一种大型轮渡船舶制动系统工作检验设备，其特征在于：所述固定顶板（82）底端中央设置有连接半球（821），所述连接半球（821）底端设置有安装槽（822）；

所述测量球（83）顶端通过钢索（831）与安装球（832）连接，所述安装球（832）被包覆在所述安装槽（822）内部，所述安装球（832）能在所述安装槽（822）内部转动。

6.根据权利要求5所述的一种大型轮渡船舶制动系统工作检验设备，其特征在于：所述周圈检测板（84）和所述底面检测板（85）靠近所述测量球（83）的侧面均设置有若干个距离传感器（86）；

多个所述距离传感器（86）配合用于检测所述测量球（83）在所述固定外框（81）内部的实时位置，并且所述测量球（83）的实时位置传输给所述控制中心（1）。

7.根据权利要求6所述的一种大型轮渡船舶制动系统工作检验设备，其特征在于：所述控制中心（1）包括工作柜体（3）、处理主机（4）、显示器（5）和输入器（6）；

所述处理主机（4）放置在所述工作柜体（3）内部，所述显示器（5）和所述输入器（6）分别设置在所述工作柜体（3）上表面；

所述显示器（5）用于将所述处理主机（4）的处理结果实时进行显示，所述输入器（6）用于向所述处理主机（4）输入控制指令。

8.根据权利要求7所述的一种大型轮渡船舶制动系统工作检验设备，其特征在于：所述处理主机（4）根据所述测量球（83）在船舶制动过程中的实时位置变化，判断船舶制动的稳定性；

所述处理主机（4）根据在船舶制动过程中船舶距离障碍物的实时距离变化，测定不再变化的实时距离与制动之前的初始距离差值为制动距离，所述处理主机（4）根据制动距离判断船舶的制动性能；

所述处理主机（4）根据在船舶制动过程中船舶的实时绝对速度的变化率，判断船舶的制动平滑性；

所述处理主机（4）根据在船舶制动过程中船舶相对障碍物的实时相对速度的变化率，判断船舶对活动障碍物的制动性能。

9.根据权利要求7所述的一种大型轮渡船舶制动系统工作检验设备，其特征在于：所述工作柜体（3）两侧均设置有散热风扇（31），所述散热风扇（31）用于对所述处理主机（4）进行散热；

所述工作柜体（3）背面设置有散热百叶，所述散热百叶用于将所述处理主机（4）产生的热量排出所述工作柜体（3）。

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