CN204301772U - 一种气垫船无线监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种气垫船无线监测装置，包括：安装于气垫船船体的至少1个传感器；与所述至少1个传感器电连接的无线数据传输器；与所述无线数据传输器无线连接的无线网关；以及与所述无线网关电连接的监测主机。本实用新型的气垫船信息监测装置，实现了采用了无线数据传输器将各个传感器进行就近连接，并利用无线网关通过无线方式将传感器的测量数据上传至监测主机，进而减少了在气垫船中传感器和监测主机之间的复杂布线，安装时不需要对气垫船中的电路系统进行改造，降低了设计和安装的复杂程度。
Description
技术领域
本实用新型涉及船舶监测领域，特别涉及一种对气垫船的舵角、桨距角、封门开关状态、风机转速进行无线监测的装置。
背景技术
气垫船的船体结构复杂、运动速度极快，在设计、运行及维护时，都需要对船体的各种运行状态进行监测，例如需要对其舵角、桨距角、封门开关状态、风机转速进行监测以确保航向、航速、气囊气体流量的正常。
最传统的一种监测方式是人工监测，例如，对于舵角的监测，目前的一种方式是在舵角推杆上设置刻度，根据刻度的变化确定舵角的大小，对桨距角的监测是利用卡尺在桨距角旋转轴上进行测量以确定桨距角的大小，风门开关大小是通过封门开关推进轴的变化进行监测的。
显然，对于结构复杂、运动速度极快的气垫船来说，上述人工监测精度低，并且不便于观察，而且需要监测的各个部分分别位于气垫船的不同部位，人工监测过程很难同时获得各处数据。
因此，现有技术中开发了针对气垫船的监测装置，其是在气垫船中需要监测的对象处(例如舵角操纵轴、桨距角旋转轴、风门开关、风机)安装相应的传感器，通过传感器获得所要监测的数据，例如，舵角大小、桨距角大小、封门开关大小、风机转速等。由于监测数据采集对象分别位于气垫船的不同部位，并且例如风门、风机、桨距角旋转轴等都是位于气垫船船体中，进而现有的气垫船监测装置在进行安装时，需要对气垫船中的电路系统进行的改造，从所安装的传感器到接收监测数据的监测主机的电气线路需要依据气垫船船体进行单独设计，在安装时也需要对气垫船船体进行较大幅度的拆卸才能进行安装，进而增加了设计和安装的复杂度。同时，过多、过长的电气线路也会产生信号干扰，影响监测数据的采集。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种无线传输式的气垫船信息监测装置，以降低其针对气垫船的设计和安装的复杂程度。
本申请的技术方案是这样实现的：
一种气垫船无线监测装置，包括：
安装于气垫船船体的至少1个传感器；
与所述至少1个传感器电连接的无线数据传输器；
与所述无线数据传输器无线连接的无线网关；以及
与所述无线网关电连接的监测主机。
进一步，所述传感器包括安装于气垫船舵角推杆的拉绳传感器、安装于气垫船桨距角旋转轴的拉绳传感器、安装于气垫船风门开关的拉绳传感器和安装于气垫船风机的光电转速传感器。
进一步，在所述舵角推杆处，所述拉绳传感器的拉绳头部连接于所述舵角推杆，所述拉绳传感器本体固定于靠近所述舵角推杆的气垫船船体。
进一步，在所述桨距角旋转轴处，所述拉绳传感器的拉绳头部连接于所述桨距角旋转轴，所述拉绳传感器本体固定于靠近所述桨距角旋转轴的气垫船船体。
进一步，在所述气垫船风门开关处，所述拉绳传感器的拉绳头部连接于气垫船风门开关推进轴，所述拉绳传感器本体固定于靠近所述气垫船风门开关的气垫船船体。
进一步，在所述气垫船风机处，所述风机的风机叶片根部粘贴有反光片，所述光电转速传感器固定于靠近所述风机叶片，且在所述风机叶片工作时，所述反光片的反光可照射到的气垫船船体处。
进一步，所述无线数据传输器为至少1个，且每个所述无线数据传输器分别与至少1个传感器电连接。
进一步，所述无线网关和监测主机安装于所述气垫船的驾驶室，所述无线数据传输器安装于所述气垫船的船体。
从上述方案可以看出，本实用新型的气垫船信息监测装置，实现了采用了无线数据传输器将各个传感器进行就近连接，并利用无线网关通过无线方式将传感器的测量数据上传至监测主机，进而减少了在气垫船中传感器和监测主机之间的复杂布线，安装时不需要对气垫船中的电路系统进行改造，降低了设计和安装的复杂程度。
附图说明
图1为在气垫船中本实用新型的气垫船无线监测装置的安装结构示意图；
图2为本实用新型中无线数据传输器的外形实施例示意图；
图3为本实用新型中无线数据传输器的内部电路模块结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型的气垫船无线监测装置包括至少1个传感器、无线数据传输器2，无线网关3和监测主机4。其中，传感器包括拉绳传感器11和光电转速传感器12。
各个传感器分别安装于气垫船船体7的不同部位，以分别采集所安装部位的信息。其中如图1所示，安装于气垫船舵角推杆71的拉绳传感器11，用以采集所述气垫船舵角的大小，安装于气垫船桨距角旋转轴72的拉绳传感器11，用以采集所述气垫船桨距角的大小，安装于气垫船风门开关推进轴73的拉绳传感器11，用以采集所述风门开关的风门开启大小，安装于气垫船风机74的光电转速传感器12，用以采集所述气垫船风机74的转速。
具体地，在所述舵角推杆71处，所述拉绳传感器11的拉绳头部连接于所述舵角推杆71，所述拉绳传感器11的本体固定于靠近所述舵角推杆71的气垫船船体。当所述舵角推杆71移动时，带动所述拉绳传感器11的拉绳头部的移动进而牵动拉绳的运动，进而拉绳传感器11捕获到拉绳的长度。通过拉绳移动的长度便可以计算出气垫船舵角的大小以及变化的幅度。
在所述桨距角旋转轴72处，所述拉绳传感器11的拉绳头部连接于所述桨距角旋转轴72，所述拉绳传感器11的本体固定于靠近所述桨距角旋转轴72的气垫船船体。当所述桨距角旋转轴72转动时，带动所述拉绳传感器11的拉绳头部的移动进而牵动拉绳的运动，进而拉绳传感器11捕获到拉绳的长度。通过拉绳移动的长度便可以计算出气垫船桨距角的大小以及变化的幅度。
在所述气垫船风门开关处，所述拉绳传感器11的拉绳头部连接于气垫船风门开关推进轴73，所述拉绳传感器11本体固定于靠近所述气垫船风门开关73的气垫船船体。当所述风门开关推进轴73移动时，带动所述拉绳传感器11的拉绳头部的移动进而牵动拉绳的运动，进而拉绳传感器11捕获到拉绳的长度。通过拉绳移动的长度便可以计算出风门开关的打开大小以及变化的幅度。
在所述气垫船风机74处，所述风机74的风机叶片根部粘贴有反光片121，所述光电转速传感器12固定于靠近所述风机叶片，且在所述风机叶片工作时，所述反光片121的反光(如图1中虚线所示)可照射到的气垫船船体处。进而，所述光电转速传感器12可以捕获到所述风机叶片工作时的反光片121的反光，并进一步可以根据反光闪烁速度计算出所述气垫船风机74的转速。
继续参照图1所示，所述无线数据传输器2为至少1个，且每个所述无线数据传输器2分别与至少1个传感器电连接。例如图1所示中，共有5个无线数据传输器2，分别与安装于气垫船舵角推杆71的拉绳传感器11(1个)、安装于气垫船桨距角旋转轴72的拉绳传感器11(3个)、安装于气垫船左侧的(图1下侧)气垫船风门开关推进轴73的拉绳传感器11(2个)、安装于气垫船右侧的(图1上侧)气垫船风门开关推进轴73的拉绳传感器11(2个)、以及安装于气垫船风机74的光电转速传感器12(3个)电连接，以分别接收这些传感器的测量数据，并无线发送给无线网关3。
本实用新型中，所述无线数据传输器2的安装位置可根据气垫船的船体结构以及所连接的传感器位置，就近安装于靠近传感器的气垫船船体。这样可减少从传感器到无线数据传输器2的布线长度，降低布线的难度。图2所示为无线数据传输器2的外形实施例示意图。无线数据传输器2包括充电接口211、开关按钮212、工作状态指示灯213、壳体214、传感器接口215，以及壳体214中的电路。其中，传感器接口215采用4芯的防海水航空插头，其中2芯用于测量外接传感器输入的电压信号，另外2芯用于向外接传感起提供恒压源或恒流源，一个无线数据传输器2总共设有4个传感器接口215，最多可以外接4只相同或不同的传感器。开关按钮212用于打开或关闭无线数据传输器2。工作状态指示灯213指示无线数据传输器2的工作状态，例如工作状态指示灯213不亮代表未开启，长亮代表通电工作状态，闪烁代表正在与无线网关3进行数据交互等。壳体214将所有电路板密封在内部，壳体214与外部设备连接都采用防海水航空插头，壳体214采用防海水、防尘高强度的材料以适应海水强腐蚀环境，充电接口211采用防海水航空插头。
如图3所示，本实用新型中无线数据传输器2的内部电路模块包括前置放大器221、滤波器222、模数转换电路223、数据处理单元224、无线射频模块225、供电模块226和电源管理模块227。其中，前置放大器221通过传感器接口215与各个传感器连接，以从各个传感器接收测量信号。滤波器222连接于前置放大器221，用于将所述测量信号进行滤波处理。模数转换电路223连接于所述滤波器222，用于将滤波处理后的测量信号转换成数字信号。数据处理单元224连接于所述模数转换电路223，用于根据监测主机4下发的控制命令执行传感器的数据采集或停止采集，数据采集时从模数转换电路223接收数据信号并进行存储。无线射频模块225连接于数据处理单元224并与无线网关3进行无线通信，用于从无线网关3接收监测主机4下发的控制命令并发送给所述数据处理单元224，从所述数据处理单元224获取采集数据并将其发送给无线网关3。供电模块226通过传感器接口215与各个传感器电连接以向各个传感器供电。电源管理模块227用于所述前置放大器221、滤波器222、模数转换电路223、数据处理单元224、无线射频模块225和供电模块226供电。
本实用新型中，所述无线网关3和监测主机4安装于所述气垫船的驾驶室，所述无线数据传输器2安装于所述气垫船的船体。监测主机4下发的控制命令通过无线网关3发送至各个无线数据传输器2，各个无线数据传输器2通过无线网关3将各个传感器的监测数据发送给监测主机4，并在监测主机4中进行处理和显示。监测主机4可采用计算机，而监测主机4和无线网关3之间可采用USB接口连接，无线数据传输器2和无线网关3之间可以采用2.4GHz射频信号进行交互。本实用新型在进行监测时，可同时同步采集所有传感器的测量信号。
本实用新型的气垫船信息监测装置，实现了采用了无线数据传输器将各个传感器进行就近连接，并利用无线网关通过无线方式将传感器的测量数据上传至监测主机，进而减少了在气垫船中传感器和监测主机之间的复杂布线，安装时不需要对气垫船中的电路系统进行改造，降低了设计和安装的复杂程度。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。
Claims (7)
1.一种气垫船无线监测装置，其特征在于，包括：
安装于气垫船船体的至少1个传感器；
与所述至少1个传感器电连接的无线数据传输器；
与所述无线数据传输器无线连接的无线网关；以及
与所述无线网关电连接的监测主机；其中，
所述传感器包括安装于气垫船舵角推杆的拉绳传感器、安装于气垫船桨距角旋转轴的拉绳传感器、安装于气垫船风门开关的拉绳传感器和安装于气垫船风机的光电转速传感器。
2.根据权利要求1所述的气垫船无线监测装置，其特征在于：
在所述舵角推杆处，所述拉绳传感器的拉绳头部连接于所述舵角推杆，所述拉绳传感器本体固定于靠近所述舵角推杆的气垫船船体。
3.根据权利要求1所述的气垫船无线监测装置，其特征在于，在所述桨距角旋转轴处，所述拉绳传感器的拉绳头部连接于所述桨距角旋转轴，所述拉绳传感器本体固定于靠近所述桨距角旋转轴的气垫船船体。
4.根据权利要求1所述的气垫船无线监测装置，其特征在于，在所述气垫船风门开关处，所述拉绳传感器的拉绳头部连接于气垫船风门开关推进轴，所述拉绳传感器本体固定于靠近所述气垫船风门开关的气垫船船体。
5.根据权利要求1所述的气垫船无线监测装置，其特征在于，在所述气垫船风机处，所述风机的风机叶片根部粘贴有反光片，所述光电转速传感器固定于靠近所述风机叶片，且在所述风机叶片工作时，所述反光片的反光可照射到的气垫船船体处。
6.根据权利要求1所述的气垫船无线监测装置，其特征在于，所述无线数据传输器为至少1个，且每个所述无线数据传输器分别与至少1个传感器电连接。
7.根据权利要求1至6任一项所述的气垫船无线监测装置，其特征在于，所述无线网关和监测主机安装于所述气垫船的驾驶室，所述无线数据传输器安装于所述气垫船的船体。
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| CN201420628273.6U CN204301772U (zh) | 2014-10-27 | 2014-10-27 | 一种气垫船无线监测装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106289627A (zh) * | 2016-09-14 | 2017-01-04 | 无锡必创传感科技有限公司 | 一种气垫船的气垫压力监测方法 |
-
2014
- 2014-10-27 CN CN201420628273.6U patent/CN204301772U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN106289627A (zh) * | 2016-09-14 | 2017-01-04 | 无锡必创传感科技有限公司 | 一种气垫船的气垫压力监测方法 |
| CN106289627B (zh) * | 2016-09-14 | 2019-03-08 | 北京必创科技股份有限公司 | 一种气垫船的气垫压力监测方法 |
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