CN113965822B - 一种船用安保控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种船用安保控制装置，包括安装于每个待监控船用设备上的信号盒，一端与信号盒可拆卸连接且另一端安装于待监控船用设备上的若干信息采集探头，与信号盒通信连接的船舱控制终端，以及设置于信号盒和船舱控制终端上的对讲机模块；信号盒和船舱控制终端通过对讲机模块进行紧急通话。本发明通过在每个带监控船用设备上均安装信号盒，能够将信息采集探头采集的若干环境数据传输至船舱控制终端，且信号盒与船舱控制终端之间通过对讲机模块可以紧急通话，能够实现现场工作人员与船舱控制室内管理员的及时沟通，管理员可以及时远程指导并调动其他工作人员拿取相应工具快速到达设备处进行维修，减小设备故障损失。

Description

一种船用安保控制装置
技术领域
本发明属于船用安保技术领域，具体涉及一种船用安保控制装置。
背景技术
随着航运产业的发展，船舶机械建造也取得了进步，在各船用设备应用的过程中，机械故障较为常见，对船舶的正常运行造成了极大的影响。因此，船用设备的故障诊断和故障处理成为船舶管理的主要对象。
现有技术中常采用在船用设备上安装各信息采集探头的方式实时对设备进行监控，基于设置的故障阈值，能够进行故障报警，但是缺陷是：对于中大型船舶，由于船体较大，船用设备距离船舶控制舱有一段距离，因此在信息采集探头监测到故障并进行报警时，工作人员无法兼顾紧急处理设备(例如停机操作)以及到仓库拿取维修工具，现场工作人员与船舶控制舱的管理人员无法及时沟通，导致故障处理延迟，衍生出一系列麻烦。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种船用安保控制装置。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种船用安保控制装置，包括安装于每个待监控船用设备上的信号盒，一端与信号盒可拆卸连接且另一端安装于待监控船用设备上的若干信息采集探头，与信号盒通信连接的船舱控制终端，以及设置于信号盒和船舱控制终端上的对讲机模块；
若干信息采集探头采集待监控船用设备的环境数据并将所述环境数据传输至信号盒，信号盒基于故障阈值确定出异常环境数据，并进行异常报警以及发送报警信号至船舱控制终端，信号盒和船舱控制终端通过对讲机模块进行紧急通话。
作为本发明的进一步优化方案，所述信号盒包括盒体，卡接于盒体内腔顶部的电路板，安装于电路板上的单片机、蓄电池，均匀分布于电路板底部边缘的若干电线收卷器，一端收卷于电线收卷器上且另一端贯穿盒体与信息采集探头可拆卸连接的中转连接器，安装于盒体顶部且与若干电线收卷器一一对应的报警器，所述单片机、蓄电池、报警器和中转连接器均与电路板连接。
作为本发明的进一步优化方案，所述盒体包括盒盖、下盒体，所述下盒体通过螺钉安装于盒盖底部，所述盒盖和下盒体衔接处开设有通孔，所述中转连接器一端贯穿通孔与信息采集探头连接，所述盒盖内腔侧壁上设有台阶，所述电路板卡接于台阶上且电路板与盒盖内腔上表面之间的空间内用于安装单片机、蓄电池和报警器。
作为本发明的进一步优化方案，所述中转连接器包括一号插头、中转线、一号插座，所述中转线缠绕于电线收卷器上且其一端连接的一号插头固定于电线收卷器顶部，所述中转线另一端贯穿通孔连接一号插座；
每个电线收卷器顶部对应的电路板上均连接有二号插座，所述一号插头与二号插座卡接；
每个信息采集探头的连接端均连接二号插头，所述一号插座与二号插头卡接。
作为本发明的进一步优化方案，所述电路板底部边缘固定设有导热板，所述导热板上开设有用于容纳二号插座的穿孔，所述导热板中部开设有透气孔，所述透气孔内设置有防潮组件，所述防潮组件底端与下盒体可拆卸连接，顶端与透气孔卡接。
作为本发明的进一步优化方案，所述防潮组件包括圆板、固定于圆板顶部的筒体、固定于筒体顶部的环板、放置于筒体内的防潮垫、固定于圆板底部的把手，所述圆板对应的下盒体上开设有螺纹孔，所述圆板与螺纹孔螺纹连接，所述环板卡接于透气孔内且与透气孔内壁贴合；
所述筒体包括呈环形阵列分布的多个导热柱、固定于相邻导热柱之间的网板，所述导热板、筒体均由铝合金制成，且导热板、筒体与电路板之间设置有硅橡胶垫。
作为本发明的进一步优化方案，所述防潮垫顶部对应的电路板上安装有压力传感器，所述压力传感器检测到膨胀后的防潮垫带来的压力后，输出信号至单片机，由单片机发送防潮垫更换提示信号至船舱控制终端。
作为本发明的进一步优化方案，所述信号盒上设置有无线天线，船舱内覆盖无线局域网，所述信号盒通过无线天线与船舱控制终端连接，信号盒和船舱控制终端上的对讲机模块通过无线天线连接。
作为本发明的进一步优化方案，所述信号盒上设置有显示器，所述显示器用于显示经单片机处理后的环境数据以及报警信息，还用于显示由单片机接收的来自船舱控制终端发送的指示信息。
作为本发明的进一步优化方案，所述信号盒底部固定设有支撑腿，所述支撑腿底端固定设有固定吸盘。
本发明的有益效果在于：
1)本发明通过在每个带监控船用设备上均安装信号盒，能够将信息采集探头采集的若干环境数据传输至船舱控制终端，且信号盒与船舱控制终端之间通过对讲机模块可以紧急通话，能够实现现场工作人员与船舱控制室内管理员的及时沟通，管理员可以及时远程指导并调动其他工作人员拿取相应工具快速到达设备处进行维修，减小设备故障损失；
2)本发明每个信号盒上均通过电线收卷器和中转连接器结合的方式连接若干信息采集探头，较长的中转线由电线收卷器收纳，能够加长信息采集探头的可移动安装距离，适用于不同位置的信息采集探头安装以及不同大小的船用设备使用，也使得信息采集探头连线整齐不杂乱，方便排查检修；
3)本发明每个信号盒上均设置与若干信号采集终端对应的报警器，当信号采集终端采集到故障数据后，相应的报警器报警，方便工作人员及时找到故障设备、信号盒、信号采集终端，进行快速检修；
4)本发明利用防潮组件给信号盒除湿，并且能够将电路板热量快速导出，导出热量经过防潮垫能够将其干燥，减少更换次数，整个防潮组件拆装快速方便，功能多样，整体装置结构紧凑巧妙；
5)本发明通过在电路板下方、防潮垫上方设置压力传感器，能够在防潮垫吸湿膨胀到一定程度后报警，提示更换防潮垫，避免防潮垫与电路板接触影响电路板使用。
附图说明
图1是本发明的整体系统拓扑图。
图2是本发明的信号盒结构示意图。
图3是本发明的信号盒剖面结构示意图。
图4是本发明的防潮组件结构示意图。
图5是本发明的整体系统框图。
图中：1、信号盒；11、盒体；111、盒盖；112、下盒体；113、通孔；12、电路板；13、单片机；14、蓄电池；15、电线收卷器；16、中转连接器；161、一号插头；162、中转线；163、一号插座；17、报警器；18、显示器；19、固定吸盘；2、信息采集探头；21、二号插头；3、船舱控制终端；4、对讲机模块；5、二号插座；6、导热板；61、透气孔；7、防潮组件；71、圆板；72、筒体；721、导热柱；722、网板；73、环板；74、防潮垫；75、把手；8、螺纹孔；9、压力传感器；10、无线天线。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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发明和简化描述，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发明的限制；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。
实施例1
如图1-2和图5所示，一种船用安保控制装置，包括安装于每个待监控船用设备上的信号盒1，一端与信号盒1可拆卸连接且另一端安装于待监控船用设备上的若干信息采集探头2，与信号盒1通信连接的船舱控制终端3，以及设置于信号盒1和船舱控制终端3上的对讲机模块4；
若干信息采集探头2采集待监控船用设备的环境数据并将所述环境数据传输至信号盒1，信号盒1基于故障阈值确定出异常环境数据，并进行异常报警以及发送报警信号至船舱控制终端3，信号盒1和船舱控制终端3通过对讲机模块4进行紧急通话；
所述信号盒1上设置有无线天线10，船舱内覆盖无线局域网，所述信号盒1通过无线天线10与船舱控制终端3连接，信号盒1和船舱控制终端3上的对讲机模块4通过无线天线10连接。
需要说明的是，对于需要监控的船用设备，我们在其上安装信号盒1，利用信号盒1连接若干信息采集探头2，信息采集探头2可为各传感器探头，信息采集探头2采集船用设备内的环境数据，对比故障阈值，确定出异常环境数据，信号盒1发出报警，并向船舱控制终端3发送报警信号，提醒工作人员及时找到信号盒1，即故障设备，进行快速检修，在报警时，就近的工作人员可以先到达发出报警的信号盒1处，根据信号盒1显示信息以及设备情况，进行快速判断情况，并通过信号盒1上的对讲机模块4呼叫船舱控制终端3上的对讲机模块4，通话沟通设备情况，并由船舱控制终端3侧的管理员判断故障情况，向工作人员作出应对指示，以及调动其他工作人员拿取相应工具快速到达设备处进行维修；即使在设备侧的工作人员不会检修设备，也可以快速通过对讲机模块4与管理员进行沟通，实现设备的紧急处理，例如紧急停机等，避免处理不及时导致设备损坏更加严重，甚者导致船舶运行出现问题。
如图2-3和图5所示，所述信号盒1包括盒体11，卡接于盒体11内腔顶部的电路板12，安装于电路板12上的单片机13、蓄电池14，均匀分布于电路板12底部边缘的若干电线收卷器15，一端收卷于电线收卷器15上且另一端贯穿盒体11与信息采集探头2可拆卸连接的中转连接器16，安装于盒体11顶部且与若干电线收卷器15一一对应的报警器17，所述单片机13、蓄电池14、报警器17和中转连接器16均与电路板12连接。所述信号盒1底部固定设有支撑腿，所述支撑腿底端固定设有固定吸盘19。
所述信号盒1上设置有显示器18，所述显示器18用于显示经单片机13处理后的环境数据以及报警信息，还用于显示由单片机13接收的来自船舱控制终端3发送的指示信息。
所述盒体11包括盒盖111、下盒体112，所述下盒体112通过螺钉安装于盒盖111底部，所述盒盖111和下盒体112衔接处开设有通孔113，所述中转连接器16一端贯穿通孔113与信息采集探头2连接，所述盒盖111内腔侧壁上设有台阶，所述电路板12卡接于台阶上且电路板12与盒盖111内腔上表面之间的空间内用于安装单片机13、蓄电池14和报警器17。
所述中转连接器16包括一号插头161、中转线162、一号插座163，所述中转线162缠绕于电线收卷器15上且其一端连接的一号插头161固定于电线收卷器15顶部，中转线162缠绕于电线收卷器15上的转轴上并通过卷簧与转轴连接，所述中转线162另一端贯穿通孔113连接一号插座163；每个电线收卷器15顶部对应的电路板12上均连接有二号插座5，所述一号插头161与二号插座5卡接；每个信息采集探头2的连接端均连接二号插头21，所述一号插座163与二号插头21卡接，所述电路板12底部边缘固定设有导热板6，所述导热板6上开设有用于容纳二号插座5的穿孔。
需要说明的是，在信号盒1安装时，先将电路板12上各元件连接好，再将电路板12插入盒盖111内，到达台阶处，电路板12无法继续移动，此时放入导热板6，使其上的穿孔与电路板12上的二号插座5一一对应，接着安装若干电线收卷器15，使其顶端的一号插头161与电路板12上的二号插座5插接，然后将中转线162穿过盒盖111上的一半通孔113，合上下盒体112，下盒体112上的一半通孔113与盒盖111上的一半通孔113合并，形成圆孔，中转线162就被固定在通孔113内，而其一端的一号插座163就位于盒体11外侧，方便后续安装信息采集探头2；最后将下盒体112和盒盖111通过螺钉安装固定，将信号盒1底部的固定吸盘19安装在待监测船用设备上，即完成信号盒1的安装；根据设备需要，选定所需的信息采集探头2，将其一端的二号插头21与一号插座163插接，即可实现信息采集探头2与电路板12的连接。
由于每个待监控船用设备上所需安装的信息采集探头2位置不同，因此我们在信号盒1侧壁上均匀设置中转连接器16，可以连接多个信息采集探头2，且利用中转连接器16连接信息采集探头2和信号盒1，较长的中转线162由电线收卷器15收纳，能够加长信息采集探头2的可移动安装距离，适用于不同位置的信息采集探头2安装以及不同大小的船用设备使用，也使得信息采集探头2连线整齐不杂乱，方便排查检修；
在使用过程中，单片机13将多个信息采集探头2采集的环境数据存储，并与故障阈值进行对比，当有信息采集探头2采集到故障数据后，直接由单片机13将故障信息显示在显示器18上，并且控制该信息采集探头2对应的报警器17进行报警，报警器17可采用声光报警器17，这样在工作人员检修时，能够准确定位到故障采集点的位置，方便准确检修；同时单片机13将故障报警信号经无线天线10发送至船舱控制终端3，实现远程报警，方便主控船舱内的管理人员快速应对。
如图2-3所示，所述导热板6中部开设有透气孔61，所述透气孔61内设置有防潮组件7，所述防潮组件7底端与下盒体112可拆卸连接，顶端与透气孔61卡接。
所述防潮组件7包括圆板71、固定于圆板71顶部的筒体72、固定于筒体72顶部的环板73、放置于筒体72内的防潮垫74、固定于圆板71底部的把手75，所述圆板71对应的下盒体112上开设有螺纹孔8，所述圆板71与螺纹孔8螺纹连接，所述环板73卡接于透气孔61内且与透气孔61内壁贴合；
所述筒体72包括呈环形阵列分布的多个导热柱721、固定于相邻导热柱721之间的网板722，所述导热板6、筒体72均由铝合金制成，且导热板6、筒体72与电路板12之间设置有硅橡胶垫。
需要说明的是，为了保证电路板12的快速散热以及信号盒1内电路板12和电路板12上安装的各元件防潮，在若干电线收卷器15内侧的空腔内安装防潮组件7，具体的，将防潮组件7贯穿下盒体112上的螺纹孔8，插入盒体11内腔中，圆板71与螺纹孔8螺纹连接，顶部的环板73与电路板12下表面贴合，外侧与导热板6贴合，从而当外部潮湿空气经通孔113进入时，潮湿空气只能够先与筒体72内的防潮垫74接触，被除湿后方能够与电路板12接触，保证电路板12和其上的元件不会受潮，避免短路。而电路板12工作产生的热量能够经硅橡胶垫传导至导热板6、环板73，再经导热柱721和圆板71传导至信号盒1外部，散热速度快，也能够由此热量对防潮垫74进行加热烘干，缩短其更换次数。
如图3和图5所示，所述防潮垫74顶部对应的电路板12上安装有压力传感器9，所述压力传感器9检测到膨胀后的防潮垫74带来的压力后，输出信号至单片机13，由单片机13发送防潮垫74更换提示信号至船舱控制终端3。
需要说明的是，当船舶内空气特别潮湿时，防潮垫74吸收潮湿空气会发生膨胀，膨胀后的防潮垫74不断靠近压力传感器9，当压力传感器9检测到压力后，输出信号至单片机13，由单片机13发送防潮垫74更换提示信号至船舱控制终端3，提示更换防潮垫74，避免防潮垫74与电路板12接触影响电路板12使用。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种船用安保控制装置，其特征在于：包括安装于每个待监控船用设备上的信号盒(1)，一端与信号盒(1)可拆卸连接且另一端安装于待监控船用设备上的若干信息采集探头(2)，与信号盒(1)通信连接的船舱控制终端(3)，以及设置于信号盒(1)和船舱控制终端(3)上的对讲机模块(4)；
若干信息采集探头(2)采集待监控船用设备的环境数据并将所述环境数据传输至信号盒(1)，信号盒(1)基于故障阈值确定出异常环境数据，并进行异常报警以及发送报警信号至船舱控制终端(3)，信号盒(1)和船舱控制终端(3)通过对讲机模块(4)进行紧急通话；
所述信号盒(1)包括盒体(11)，卡接于盒体(11)内腔顶部的电路板(12)，安装于电路板(12)上的单片机(13)、蓄电池(14)，均匀分布于电路板(12)底部边缘的若干电线收卷器(15)，一端收卷于电线收卷器(15)上且另一端贯穿盒体(11)与信息采集探头(2)可拆卸连接的中转连接器(16)，安装于盒体(11)顶部且与若干电线收卷器(15)一一对应的报警器(17)，所述单片机(13)、蓄电池(14)、报警器(17)和中转连接器(16)均与电路板(12)连接；
所述盒体(11)包括盒盖(111)、下盒体(112)，所述下盒体(112)通过螺钉安装于盒盖(111)底部，所述盒盖(111)和下盒体(112)衔接处开设有通孔(113)，所述中转连接器(16)一端贯穿通孔(113)与信息采集探头(2)连接，所述盒盖(111)内腔侧壁上设有台阶，所述电路板(12)卡接于台阶上且电路板(12)与盒盖(111)内腔上表面之间的空间内用于安装单片机(13)、蓄电池(14)和报警器(17)；
所述中转连接器(16)包括一号插头(161)、中转线(162)、一号插座(163)，所述中转线(162)缠绕于电线收卷器(15)上且其一端连接的一号插头(161)固定于电线收卷器(15)顶部，所述中转线(162)另一端贯穿通孔(113)连接一号插座(163)；
每个电线收卷器(15)顶部对应的电路板(12)上均连接有二号插座(5)，所述一号插头(161)与二号插座(5)卡接；
每个信息采集探头(2)的连接端均连接二号插头(21)，所述一号插座(163)与二号插头(21)卡接；
所述电路板(12)底部边缘固定设有导热板(6)，所述导热板(6)上开设有用于容纳二号插座(5)的穿孔，所述导热板(6)中部开设有透气孔(61)，所述透气孔(61)内设置有防潮组件(7)，所述防潮组件(7)底端与下盒体(112)可拆卸连接，顶端与透气孔(61)卡接；
所述防潮组件(7)包括圆板(71)、固定于圆板(71)顶部的筒体(72)、固定于筒体(72)顶部的环板(73)、放置于筒体(72)内的防潮垫(74)、固定于圆板(71)底部的把手(75)，所述圆板(71)对应的下盒体(112)上开设有螺纹孔(8)，所述圆板(71)与螺纹孔(8)螺纹连接，所述环板(73)卡接于透气孔(61)内且与透气孔(61)内壁贴合；
所述筒体(72)包括呈环形阵列分布的多个导热柱(721)、固定于相邻导热柱(721)之间的网板(722)，所述导热板(6)、筒体(72)均由铝合金制成，且导热板(6)、筒体(72)与电路板(12)之间设置有硅橡胶垫。
2.根据权利要求1所述的一种船用安保控制装置，其特征在于：所述防潮垫(74)顶部对应的电路板(12)上安装有压力传感器(9)，所述压力传感器(9)检测到膨胀后的防潮垫(74)带来的压力后，输出信号至单片机(13)，由单片机(13)发送防潮垫(74)更换提示信号至船舱控制终端(3)。
3.根据权利要求1所述的一种船用安保控制装置，其特征在于：所述信号盒(1)上设置有无线天线(10)，船舱内覆盖无线局域网，所述信号盒(1)通过无线天线(10)与船舱控制终端(3)连接，信号盒(1)和船舱控制终端(3)上的对讲机模块(4)通过无线天线(10)连接。
4.根据权利要求1所述的一种船用安保控制装置，其特征在于：所述信号盒(1)上设置有显示器(18)，所述显示器(18)用于显示经单片机(13)处理后的环境数据以及报警信息，还用于显示由单片机(13)接收的来自船舱控制终端(3)发送的指示信息。
5.根据权利要求1所述的一种船用安保控制装置，其特征在于：所述信号盒(1)底部固定设有支撑腿，所述支撑腿底端固定设有固定吸盘(19)。
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