CN204998788U - 具有定位控制的多功能机舱报警器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种具有定位控制的多功能机舱报警器，包括MCU、人机界面及接口、抗干扰输入电路、数字、模拟传感器、输出电路、声报警外设、光报警外设；还包括浸水或液体、水压、水温、加速度检测模块，摆幅传感器，分别通过抗干扰输入电路与MCU连接，还包括稳定控制模块，MCU通过输出电路与稳定控制模块连接，稳定控制模块分别与船泊机舱喷水稳定执行机构和飞行机舱信息传送和监控系统连接。还包括弹射机构、还包括GPS模块、及GPRS或卫星通讯模块。

Description

具有定位控制的多功能机舱报警器

技术领域

本实用新型属机舱监测技术领域，具体涉及一种具有定位控制的多功能机舱报警器。

背景技术

现有船泊或飞行器常规的机舱报警，大多是数字量或模拟量的，用普通的传感感器连接报警器的主体，如果有报警信息报警器就产生声光报警，等待操作人员来处理。

传统机舱报警器原理如图1所示：在机舱上设有传感器(多数是开关量)，采集来的信号经过前置的隔离、抗干扰处理。然后被MCU分别采集、滤波、判断，如果有报警信号，则通过被设置的通道输出，然后由声、光报警发出警示，再由人工处理。

但是在有些如翻船、落水等紧急的情况下现有报警器不能起到及时发送位置、预警、时间等信息，如在长江翻船的“东方之星”以及马航“MH370”，他们大都在摆动过大时不能发出预警，落水不能发出位置、时间等信息给中心控制室。更不能自动控制机舱稳定或飞行机舱的操作的切换。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提供一种具有定位控制的多功能机舱报警器。本实用新型的技术方案如下：

具有定位控制的多功能机舱报警器，包括MCU、人机界面及接口、抗干扰输入电路、数字、模拟传感器、输出电路、声报警外设、光报警外设；

所述人机界面及接口直接与MCU连接，所述数字、模拟传感器通过抗干扰输入电路处理后与MCU连接，MCU通过输出电路与声报警外设及光报警外设连接；

还包括浸水或液体、水压、水温、加速度检测模块，摆幅传感器，分别通过抗干扰输入电路与MCU连接，

还包括稳定控制模块，MCU通过输出电路与稳定控制模块连接，稳定控制模块分别与船泊机舱喷水稳定执行机构和飞行机舱信息传送和监控系统连接。

还包括GPS模块，与MCU直接连接，用于获取位置信息；

还包括GPRS或卫星通讯模块，MCU通过输出电路与GPRS或卫星通讯模块连接，用于向外发送信息。

进一步的，所述浸水或液体、水压、水温、加速度检测模块由浸水或液体检测、水压检测、水温、加速度检测四种功能检测传感器组成，四个传感器密封在一个园柱筒内，底部分用一个可溶于水的材料密封。

进一步的，所述摆幅传感器包括一个为横向和纵向的支架上安装吊锤、信号检测传感器组成；纵向和横向上部都设有一个可调整阻尼的旋转轴，其下面都有一个配重的吊锤、吊锤在机舱出现摇摆时，吊锤也随之与机舱摆幅同比例摆动。

进一步的，还包括弹射机构，所述弹射机构由防震、防水气囊作为主体，内装针孔摄像套头，GPS,GPRS或卫星通讯模块、备用电池。

本实用新型在原有报警器的基础上增加了相关模块从而到达定位信息等多种功能，增加的浸水或液体、水压、水温、加速度检测模块及摆幅传感器，用来检测机舱的摇摆幅度、传感器是否入水、速度的变化、压力、温度有没有突变等。当这些信号有异常时，经过MCU的分析运算，得出报警结果。一般的报警就进行声光报警，如果是紧急情况报警。如机舱摆幅过大，立即声光报警、同时把当前的位置、时间、摆动幅度、压力、温度信息通过GPRS或卫星通讯发送到监控中心，如果由此产生倾覆或入水产生则通过GPRS或卫星通讯把位置和时间等信息发送到监控中心报警。对于飞行器如果入水则有加速度的变化和压力、温度的突变。经过这些参数的比对来进一步验证机舱是否处于紧急危险状态，向监控中心发送信息以便对事故抢救和事故发生后的搜救发挥重要的指导作用。

当机舱摆幅过大，且超过人工操作的可以控制范围，但还没有倾覆或触地时则开启船泊机舱在两则加装稳定的喷水器的自动稳定调节系统，启动专用MCU并配合舵角、螺旋桨驱动机构来执行稳定流程，帮助机舱稳定或对飞行机舱的切换监控中心操作。并不断地指示信息，一旦机舱入水或触地，或这样的情况发生概率不可逆转则启动弹射机构，把信息定位子系统的弹射出处。

该系统作为一个子系统装在防震、防水的气囊内，附着在机舱两边的安装孔内。信息定位子系统弹射出处后，可避免与机舱烧毁或掩埋砸伤损坏。用其内部的备份电池继续工作，把位置、时间信息不断地发送出处，以备营救指示。

对于飞行器机舱，则向监控中心发送机舱和机舱外的视频、仪表参数等根据情况紧急程度决定是否由监控中心室来接管操作。

附图说明

图1是传统机舱报警器原理结构示意图

图2是本实用新原理结构示意图

图3是浸水或液体、水压、水温、加速度检测模块结构示意图

图4是摆幅传感器结构示意图

附图标记说明：1加速度传感器，2水压传感器，3浸水电极检测部件，4温度传感器，5可溶于水的密封材料，6第一组检测传感器，7第二组检测传感器，8摆球。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明，如图2所示，具有定位控制的多功能机舱报警器，包括MCU、人机界面及接口、抗干扰输入电路、数字、模拟传感器、输出电路、声报警外设、光报警外设；

所述人机界面及接口直接与MCU连接，所述数字、模拟传感器通过抗干扰输入电路处理后与MCU连接，MCU通过输出电路与声报警外设及光报警外设连接；

还包括浸水或液体、水压、水温、加速度检测模块，摆幅传感器，分别通过抗干扰输入电路与MCU连接，

还包括稳定控制模块，MCU通过输出电路与稳定控制模块连接，稳定控制模块分别与船泊机舱喷水稳定执行机构和飞行机舱信息传送和监控系统连接。

还包括弹射机构，MCU与弹射机构连接；还包括GPS模块，与MCU直接连接，用于获取位置信息；还包括GPS、GPRS或卫星通讯模块，MCU通过输出电路与GPRS或卫星通讯模块连接，用于向外发送信息。

下面对各组成模块进行进一步说明：

浸水或液体、水压、水温、加速度检测模块

由浸水或液体检测、水压检测、水温、加速度检测四种功能检测传感器组成。在筒体内用可溶于水的材料密封，并装有测浸水或液体和水压、水温、加速度传感器综合功能的一体传感组件。

如图3所示，这四个传感器密封在一个园柱筒内，底部分用一个可溶于水的材料密封不透气。

其中液体检测传感器：由双电极探测器组成。当机舱正常运行时由于这种材料的封在园筒的一端，整个筒内密闭，筒内的电极保持干燥，双电极不导电，MCU检测正常。当机舱倾覆入水时，一端可溶于水的材料融化水进入，MCU检测到机舱入水，立即把该机舱的GPS所采集的位置、时间以及相关设定报警参数的信息通过GPRS或卫星通讯模块向监控中心发出报警。

其中水压检测传感器：平时在密闭的园柱筒内，压力变化微小，当发送事故入水后，由于水的压力使传感器的压力有一个突变，检测这一变化帮助鉴别的事故发生。

其中温度检测部件：温度检测部件也安装在圆柱筒壁上，机舱正常时，他检测的与环境温度差不多，当机舱入水或甩出时环境温度会有一个与前一时刻的环境温度有一个突变，如果MCU检测到这一突变,再根据其他传感器的变化来确认事故发是否发生。后通过把位置、时间以及相关设定报警性质的信息通过GPRS或卫星通讯模块向监控中心发出报警。

其中加速度检测部件：加速度检测采用固体加速度传感器，他可以检测突变的速度，主要对飞行器的加速度变化，也可以检测上下震动、摇摆，他与以上摆幅部件配合进一步确认验证事故发生的真实性。

摆幅传感器：

利用了吊锤的重力和地心的引力的关系所创作的原理结构。设置4个传感器可根据这4个传感器来判断机舱的摆幅度、根据摆幅极限值来启动发送系统。

如图4所示，摆幅检测部件为一个为横向和纵向的支架上安装吊锤、信号检测传感器组成。纵向和横向上部都有一个可调整阻尼的旋转轴组成，其下面都有一个配重的吊锤、吊锤在机舱出现摇摆时，吊锤也随之与机舱摆幅同比例摆动，在吊锤左右或前后10-30度的位置有一个电容或光电检测电路，他可以检测摆幅的高度和摆幅频率，同时在顶部也一个同样的检测电路，及到机舱倾覆倒扣过来也能检测到，只不过是不同的传感通道采集到的，然后根据不同的通道信号来判断机舱目前处于什么状态，当MCU检测到机舱紧急状态后，立即把该机舱的GPS所采集的位置、时间以及相关设定报警性质的信息通过GPRS或卫星通讯模块向监控中心发出报警。

弹射机构：

弹射部件由防震、防水气囊作为主体，内装针孔摄像套头，GPS,GPRS或卫星通讯模块、备用电池。他被安装在带有可锁可解的的气囊内。气囊安装在一个高压气缸的发射腔内，他可以迅速解锁附件的锁扣，快速充气，可以由安装气缸弹射出，具有能在任何环境中自动启动工作，并立即向监控中心发送位置等设定的相关信息。

弹射部件可作为一个重要的附件或成子系统，与主控制器附着或分开安装，里面装有针孔摄像头，GPS,GPRS或卫星通讯模块、备用电池。他被安装在带有可锁可解的防震、防水的气囊内，正常时他与主控制器用信号线连接。该气囊安装在一个高压气缸的发射腔内，发射腔安装在机舱外侧的一个专用孔内。

当主控器检测到机舱发生紧急情况时，迅速解锁附件锁扣，打开气源向气囊快速冲气，完成后打开弹射气动阀气缸高压气将该部件弹射出处。同时切断与主控器的信号连接，并打开防震、防水气囊。备份电池启动。立即打开系统工作，其内MCU不断的发送位置和时间等相关已设定信息给监控中心。

稳定控制模块：

当紧急情况下为了稳定机舱，在机舱两则安装喷水器(船泊机舱)，他由专用的MCU来控制，MCU根据摆幅，利用模糊PID快速计算控制偏差，根据这些偏差来控制调节喷水的力度，同时结合舵角、推进器来调整方向来配合稳定机舱。这是事故在未发生极限情况前挽救机舱倾覆的一种努力。

对于飞行机舱则在机舱内装有内外视频设备、和远程操控系统，这个系统是独立的不可由机组人员轻易关闭。只有当紧急情况下才解锁系统并把机舱内外视频信息，和相关仪表参数信息等传送到监控中心，监控中心根据信息来决定是否接管操作机舱。

以上是对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.具有定位控制的多功能机舱报警器，其特征在于，包括MCU、人机界面及接口、抗干扰输入电路、数字、模拟传感器、输出电路、声报警外设、光报警外设；

所述人机界面及接口直接与MCU连接，所述数字、模拟传感器通过抗干扰输入电路处理后与MCU连接，MCU通过输出电路与声报警外设及光报警外设连接；

还包括浸水或液体、水压、水温、加速度检测模块，摆幅传感器，分别通过抗干扰输入电路与MCU连接，

还包括稳定控制模块，MCU通过输出电路与稳定控制模块连接，稳定控制模块分别与船泊机舱喷水稳定执行机构和飞行机舱信息传送和监控系统连接；

还包括GPS模块，与MCU直接连接，用于获取位置信息；

还包括GPRS或卫星通讯模块，MCU通过输出电路与GPRS或卫星通讯模块连接，用于向外发送信息。

2.根据权利要求1所述的具有定位控制的多功能机舱报警器，其特征在于，所述浸水或液体、水压、水温、加速度检测模块由浸水或液体检测、水压检测、水温、加速度检测四种功能检测传感器组成，四个传感器密封在一个园柱筒内，底部分用一个可溶于水的材料密封。

3.根据权利要求1所述的具有定位控制的多功能机舱报警器，其特征在于，所述摆幅传感器包括一个为横向和纵向的支架上安装吊锤、信号检测传感器组成；纵向和横向上部都设有一个可调整阻尼的旋转轴，其下面都有一个配重的吊锤、吊锤在机舱出现摇摆时，吊锤也随之与机舱摆幅同比例摆动。

4.根据权利要求1所述的具有定位控制的多功能机舱报警器，其特征在于，还包括弹射机构，所述弹射机构由防震、防水气囊作为主体，内装针孔摄像套头，GPS,GPRS或卫星通讯模块、备用电池。