CN205819507U - 适用于船舶遇险预警及求救系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种适用于船舶遇险预警和求救系统，其用于船舶在遭遇恶劣海况或天气时能够对船舶航行姿态进行实时监测和预警，并能在船舶发生倾覆等突发情况时自动向监控中心或周围船舶发出求救信号；其主要由以电信号相连的X轴倾角传感器、Y轴倾角传感器、光电耦合器、求救信号发射器和信号处理单元组成。本实用新型采用双轴倾角传感器分别实时测量船舶的纵倾和横倾角，并能做出实时显示；当船舶纵倾角或横倾角超出设定值范围时能够触发船舶的监测报警系统向全船发出预警；而且当船舶发生倾覆时能够通过其信号发射器自动发出求救信号，从而能够保证遇险船舶及时的得到救助，最大程度降低船舶遇险所造成的人员伤亡和经济的损失。

Description

适用于船舶遇险预警及求救系统

技术领域

本实用新型涉及船舶在航行时对船舶姿态的监测和预警以及在船舶遇险发出求救信号的系统。

背景技术

随着世界经济的快速发展及船舶自动化技术不断提高的同时。人们对于船舶的安全性及船舶遇险后能够及时有效的发出求救信息提出了更高的要求。众所周知，当船舶遭遇突发情况时(例如在江面或海面上突遇龙卷风)，船舶很难做到及时跟监控中心联系，这就给船舶后续的救援工作带来很大的困难。因此会造成更大的人员伤亡和财产损失。另外，当在恶劣海况下，对船舶航行姿态的检测也极其重要。根据国际海事组织的要求，客轮的稳性消失角横倾角为30-40度，油轮为28-40度，集装箱27-44度。纵倾角都应小于15度。因此对船舶航行姿态(包括船舶横倾与纵倾的倾斜角度)的预警尤其重要。

本系统对船舶的航行姿态进行显示和预警且与船舶的检测报警系统相连接，并选取船舶横倾角36度，纵倾角12度作为“预警角度”。当船舶纵倾或横倾角超过预警角度时将报警信号通知全体在船人员。更好的防范船舶的突发状况，最大限度的保证人员的安全和减少经济的损失。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种适用于船舶遇险预警及求救系统，该系统实时显示船舶航行姿态(船舶横倾与纵倾角)，当船舶遭遇恶海况导致船舶的航行姿态超过预警角度时能够通过船舶的监测报警系统向全船发出预警；在船舶遭遇突发情况(如遭遇龙卷风)或由于恶劣海况失去稳性导致的翻船时能够自动向监控中心或周围船舶发出求救信号。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：主要由以电信号相连的X轴倾角传感器、Y轴倾角传感器、光电耦合器、求救信号发射器和信号处理单元组成。

所述的X轴倾角传感器和Y轴倾角传感器，其一端连接12V的直流电源作为其工作电源，其另一端连接地线。

所述的X轴倾角传感器，其一条输出线与信号处理单元连接；另一条输出线通过并联的继电器KM1、KM2、KM5、KM6接地，在所述继电器线圈的两端，并联一组串联的电阻和二极管，二极管的正极接地，由此构成本船舶遇险预警和求救系统的预警电路的第一条支路。

所述的Y轴倾角传感器，其一条输出线与信号处理单元连接；另一条输出线经并联的继电器KM3、KM4接地，在此继电器线圈的两端并联一组串联的电阻和二极管，二极管的正极接地，由此构成本船舶遇险预警和求救系统的预警电路的第二条支路。

所述的X轴倾角传感器和Y轴倾角传感器，为双轴倾角传感器相互垂直的两个方向，其用于采集船舶的横倾和纵倾两个方向船舶角度的变化值，可以采用BWM420型双轴传感器。

本实用新型提供的适用于船舶遇险预警和求救系统，其设有相互并联的继电器开关KM1、KM2、KM5、KM6，以及与所述并联的继电器开关串联的光电耦合器，由此构成该系统的预警电路的第三条支路。

本实用新型提供的适用于船舶遇险预警和求救系统，其设有过压继电器，分别是KM1、KM3、KM5。

本实用新型提供的适用于船舶遇险预警和求救系统，其设有欠压继电器，分别是KM2、KM4、KM6。

本实用新型提供的适用于船舶遇险预警和求救系统，还设有求救电路，该求救电路由并联的继电器开关KM3、KM4与求救信号发射器组成；所述并联的继电器开关KM3、KM4，其一端连接12V直流电源，其另一端经求救信号发射器接地。

所述的信号处理单元，包括单片机，以及通过数据线分别与该单片机相连的A/D转换器、显示器。

实施本实用新型适用于对船舶航行姿态的监测和预警以及在船舶遇险倾覆时及时向外界发出求救信号，与现有技术相比具有以下优点：

1.具有实时性，能够保证实时显示船舶航行姿态(即横倾、纵倾角)。

2.在技术机构上融合现有船舶的所有监控报警系统，在遭遇恶劣海况下，而且可以在船舶倾角超过设定值时及时的向全船发出预警。

3.采用防水密封外壳，能够保证在船舶进水时其处于漂浮状态，且一段时间内正常向外界发射信号。

4.克服传统机械方式获取船舶航行姿态的不足，能够保证数据采集的瞬时，准确性。

5.设有求救信号自动发射装置，当船舶遭遇突发状况时(如遭遇龙卷风突然倾覆)，能够及时向外界发出求救信号。

附图说明

图1为本实用新型适用于船舶遇险预警及求救系统的电路原理示意图。

图2为图1所示的信号处理单元的信号传输和处理过程原理图。

具体实施方式

本实用新型公开的适用于船舶遇险预警和求救系统，是一种适用于船舶在遭遇恶劣海况或天气时能够对船舶航行姿态进行实时监测和预警，并能在船舶发生倾覆等突发情况时自动向监控中心或周围船舶发出求救信号。其采用双轴倾角传感器分别实时测量船舶的纵倾和横倾角，并能做出实时显示；当船舶纵倾角或横倾角超出设定值范围时能够触发船舶的监测报警系统向全船发出预警；而且当船舶发生倾覆时能够通过其信号发射器自动发出求救信号。从而能够保证遇险船舶及时的得到救助，最大程度降低船舶遇险所造成的人员伤亡和经济的损失。

下面结合实施例以及附图对本实用新型作进一步说明，但不限定本实用新型。

本实用新型提供的适用于船舶遇险预警和求救系统，在其防水密封的外壳的内部设有预警电路和求救电路，所述预警电路用于对船舶姿态进行实时监测和恶劣海况或突发情况下发出预警信息，所述求救电路用于船舶在需要救援时自动向监控中心或周围船只发出求救信息。

本实用新型提供的适用于船舶遇险预警和求救系统，其具体结构如图1所示，主要由X轴倾角传感器，Y轴倾角传感器，过压继电器，欠压继电器，光电耦合器，求救信号发射器以及信号处理单元组成。

所述的X轴倾角传感器(测量横倾角)和Y轴倾角传感器(测量纵倾角)，其一端连接12V的直流电源作为其工作电源，其另一端连接地线。

所述的X轴倾角传感器，其一条输出线与信号处理单元连接；另一条输出线通过并联的继电器KM1、KM2、KM5、KM6接地；在所述继电器线圈的两端，并联一组串联的电阻和二极管，二极管的正极接地，用于保护继电器线圈和保证继电器开关动作的瞬时性。由此构成所述预警电路的第一条支路。

所述的Y轴倾角传感器，其一条输出线与信号处理单元连接；另一条输出线经并联的继电器KM3、KM4接地，在此继电器线圈的两端并联一组串联的电阻和二极管，二极管的正极接地，用于保护继电器线圈和保证继电器开关动作的瞬时性。由此构成所述预警电路的第二条支路。

上述的X轴倾角传感器和Y轴倾角传感器，布置在船舶首尾的中轴线上，均采用BWM420型，其工作电压为12V直流，输出电压为0-10V，测量范围为0-±90°(假设船舶左倾为正，右倾为负；前倾为正，后倾为负)。其输出电压值随测量角度的成线性变化，当测量角度为0时，输出电压为5V；当测量角度为90°时，输出电压为10V，当测量角度为-90°时，输出电压为0V。该双轴传感器用于测量船舶的纵倾角和横倾角。

所述的预警电路，还设有第三条支路，其由相互并联的继电器开关KM1、KM2、KM5、KM6与光电耦合器串联组成。

上述光电耦合器是船舶信号采集板的一部分，当光电耦合器通电时，采集板即采集到信号，然后将该信号送入船舶监控报警系统进行处理，进而向全船发出预警。

所述的过压继电器，分别指的是KM1、KM3、KM5，当输入电压分别达到7V、5.7V、10V时，其常开触点闭合，使光电耦合器得电，此时船舶监测报警系统即采集到报警信号，经处理后向全船发出预警。

所述的欠压继电器，分别指的是KM2、KM4、KM6，其在船舶正常航行时其常闭开关为断开状态，当在船舶时稳时(即横倾达到36度或纵倾达到12度以及船舶倾覆时)，当输入电压分别达到3V、4.3V、0V时，其常闭开关闭合，同样使光电耦合器得电，此时船舶监测报警系统即采集到报警信号，经处理后向全船发出预警。

所述的求救电路，由并联的继电器开关KM3、KM4与求救信号发射器组成，其中：并联的继电器开关KM3、KM4，其一端连接12V直流电源，其另一端经求救信号发射器接地。

上述的求救信号发射器，其工作电压为12V，其电源由市场购买，例如复华6-GFM-7蓄电池。

所述的信号处理单元，包括MAX197A/D转换器、8051单片机和MDLS16268CSP-04显示器等。这些器件也可以根据实际情况而定。

上述信号处理单元其信号的处理和传输过程如图2所示：首先通过X轴和Y轴倾角传感器采集船舶倾斜角信号，转换成0-10V的电压值输出，然后经传感器信号线送入A/D转换器将电压信号(模拟信号)转换成数字信号。最后把数字信号经串口线送入单片机进行判断和处理，然后用显示屏显示所得角度值。

本实用新型提供的船舶遇险预警以及求救信号发射系统，其工作过程是：假如船舶的左倾超过36度时，对应的X倾角传感器输出电压为7V，则过压继电器KM1输入电压达到7V，继电器常开开关KM1闭合，光电耦合器通电。此时船舶监测报警系统采集到预警信号，向全船发出船舶失稳预警信号。假设左倾角度过大导致船舶发生倾覆，此时X倾角传感器输出电压为10V，则过压继电器KM3输入电压达到10V，继电器常开开关KM3闭合，求救信号发射器通电向外界发出求救信号。此时KM1继电器也达到开关KM1闭合电压，但此时全船失电，监测报警系统不能正常工作。假设船舶的右倾角超过36度时，对应的X倾角传感器输出电压为3V，欠压继电器KM2输入电压为3V，此时继电器常闭开关KM2闭合，同理光电耦合器得电，船舶监测报警系统得到触发。假设船舶右倾角过大导致船舶倾覆，此时X倾角传感器输出电压为0V，则欠压继电器KM4输入电压为0V，继电器常闭开关KM4闭合，求救信号发射器通电向外界发出求救信号。纵倾除不能到达90度外其余与上述过程相同。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (10)

1.一种适用于船舶遇险预警和求救系统，其特征是该系统主要由以电信号相连的X轴倾角传感器、Y轴倾角传感器、光电耦合器、求救信号发射器和信号处理单元组成。

2.根据权利要求1所述的适用于船舶遇险预警和求救系统，其特征在于所述的X轴倾角传感器和Y轴倾角传感器，其一端连接12V的直流电源作为其工作电源，其另一端连接地线。

3.根据权利要求1所述的适用于船舶遇险预警和求救系统，其特征在于所述的X轴倾角传感器，其一条输出线与信号处理单元连接；另一条输出线通过并联的继电器KM1、KM2、KM5、KM6接地，在所述继电器线圈的两端，并联一组串联的电阻和二极管，二极管的正极接地，由此构成该系统的预警电路的第一条支路。

4.根据权利要求1所述的适用于船舶遇险预警和求救系统，其特征在于所述的Y轴倾角传感器，其一条输出线与信号处理单元连接；另一条输出线经并联的继电器KM3、KM4接地，在此继电器线圈的两端并联一组串联的电阻和二极管，二极管的正极接地，由此构成该系统的预警电路的第二条支路。

5.根据权利要求1所述的适用于船舶遇险预警和求救系统，其特征在于所述的X轴倾角传感器和Y轴倾角传感器，为双轴倾角传感器相互垂直的两个方向，均采用BWM420型双轴传感器。

6.根据权利要求1所述的适用于船舶遇险预警和求救系统，其特征在于该系统设有相互并联的继电器开关KM1、KM2、KM5、KM6，以及与所述并联的继电器开关串联的光电耦合器，由此构成该系统的预警电路的第三条支路。

7.根据权利要求1所述的适用于船舶遇险预警和求救系统，其特征在于该系统中，设有过压继电器，分别是KM1、KM3、KM5。

8.根据权利要求1所述的适用于船舶遇险预警和求救系统，其特征在于该系统中，设有欠压继电器，分别是KM2、KM4、KM6。

9.根据权利要求1所述的适用于船舶遇险预警和求救系统，其特征在于该系统中，设有求救电路，其由并联的继电器开关KM3、KM4与求救信号发射器组成；所述并联的继电器开关KM3、KM4，其一端连接12V直流电源，其另一端经求救信号发射器接地。

10.根据权利要求1所述的适用于船舶遇险预警和求救系统，其特征在于所述的信号处理单元，包括单片机，以及通过数据线分别与该单片机相连的A/D转换器、显示器。