CN212921909U

CN212921909U - 一种汽艇倾覆感知后的自扶正装置

Info

Publication number: CN212921909U
Application number: CN202021825536.4U
Authority: CN
Inventors: 王敏; 刘鑫; 陈珍锐; 吴广智; 程向新
Original assignee: Shandong Jiaotong University
Current assignee: Shandong Jiaotong University
Priority date: 2020-08-27
Filing date: 2020-08-27
Publication date: 2021-04-09
Anticipated expiration: 2030-08-27

Abstract

本实用新型涉及一种汽艇倾覆感知后的自扶正装置，属于船舶技术领域，包括数据采集模块、自动控制模块、气囊、高压气瓶、U型支架；数据采集模块包括倾角传感器，由倾角传感器采集汽艇的姿态，将目前汽艇的姿态数据传输给自动控制模块，由自动控制模块分析数据结果并控制电磁阀的闭合；高压气瓶通过电磁阀与气囊相连，汽艇上方设有倒置的U型支架，U型支架的两个端脚连接在汽艇的两侧，U型支架顶部设置圆柱形气囊，气囊常规状态为收缩状态，U型支架侧面设有防水壳体，高压气瓶与自动控制模块、数据采集模块位于防水壳体内。相对于预防系统，设备简单易操作，气囊的体积小，空气瓶安全性高，可以多次重复使用。

Description

一种汽艇倾覆感知后的自扶正装置

技术领域

本实用新型涉及一种汽艇倾覆感知后的自扶正装置，属于船舶技术领域。

背景技术

在蓝色经济发展中，随着科技兴海的不断的推进，一批海洋实用技术得以突破。汽艇等这一类气胀式海上设备或救生装置的质量的好坏、可靠性，直接关系到船上人员的生命安全。由于海上设备的使用时间和空间的局限性，对于救生、消防设备的管理和培训不到位，即使是专业的海上船员也无法做到对消防、救生、应急设备操作的全面掌握。虽然汽艇的材质、密封性、汽艇的稳定性、自身气压等的智能检测系统不断的推陈出新，但汽艇、救生艇等由于自身的重量小，稳定性不高，不当操作容易引发汽艇倾覆，尤其是在风浪比较大的恶劣环境中发生倾覆的概率较大。航海属于传统行业，信息化、自动化程度还处于初级状态，随着信息化、人工智能的不断发展，推动了海上设备的自动化和智能化的实现。目前常用的技术为防止倾覆，如中国专利文件(申请号201910550396.X)公开了一种客船气囊式抗倾覆装置，中国专利文件(申请号201710834195.3)公开了一种防倾覆无人测量船，通常会设置较多的装置去防止整个汽艇的倾覆，鲜少有较实用的倾覆后自动扶正的装置。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种汽艇倾覆感知后的自扶正装置，可增加多种汽艇、轻型救生艇的安全系数，系统通过使用传感器、嵌入式系统，自动开启气瓶的电磁阀，通过高压气瓶为安全气囊急速充气，达到汽艇倾覆后自动反转救生的目的，不需要海上人员学习和操作运用，有效的提高汽艇的安全系数。装置的设计与实现，可以在事故发生时，提高汽艇的可靠性，减少人身财产安全损失。

本实用新型的技术方案如下：

一种汽艇倾覆感知后的自扶正装置，包括数据采集模块、自动控制模块、气囊、高压气瓶、U型支架；

数据采集模块包括倾角传感器，由倾角传感器采集汽艇的姿态，将目前汽艇的姿态数据传输给自动控制模块，由自动控制模块分析数据结果并控制电磁阀的闭合；

高压气瓶通过电磁阀与气囊相连，汽艇上方设有倒置的U型支架，U型支架的两个端脚连接在汽艇的两侧，U型支架顶部设置圆柱形气囊，气囊常规状态为收缩状态，当控制信号来时，高压气瓶会迅速对气囊进行充气，U型支架侧面设有防水壳体，高压气瓶与自动控制模块、数据采集模块位于防水壳体内。

优选的，气囊直径≥0.9m，气囊高度≥1.7m。只需要在U型支架顶部设置一个气囊，就可以达到倾覆后自动扶正的效果，根据汽艇的大小调整气囊的大小。

优选的，倾角传感器为JY901倾角仪，自动控制模块为STM32；

或者倾角传感器为TTL双轴倾角传感器，自动控制模块为Arduino uno r3，双轴倾角传感器使用TTL版本3.3-5V设计，其中1引脚RED接Uno芯片的5V引脚，2引脚接入Uno 芯片的RX-0，3引脚接入Uno芯片的TX-1，4引脚接Uno芯片的GND；电磁阀一端连接充电电池、一端连接继电器，充电电池的另一端连接继电器，TTL双轴倾角传感器、UNO芯片、继电器、充电电池、电磁阀气瓶封装在密闭防水的盒子中，通过航空插头互联，防水防震。

其中，继电器连接电磁阀的一端处于常开状态，当倾角传感器角度在145度到180度范围时，触发继电器到闭合状态，电磁阀加电后迅速给气囊充气，实现汽艇扶正功能。

通常初始电磁阀是常闭的，气囊是抽空状态收缩的，加电后初始化倾角传感器的数据，当感知到汽艇倾覆后，数据输入到自动控制模块后，瞬间启动电磁阀后，高压气瓶开始为气囊充气。当汽艇姿态转正后，由控制系统控制电磁阀关闭。在汽艇上部加装U型支架，设置 1个高2米、直径1米的圆柱型气囊，固定在汽艇的U型支架的顶部，气瓶和控制系统采用专业防水外壳固定在U性支架的侧面，目前现有的技术是预防侧翻，所需的气囊和装置比较多，本装置是在汽艇倾覆后，利用气囊的作用迅速将汽艇自扶正，气瓶采用高压空气瓶，可以随时补充气体，整个系统拆装方便，更换维护方便。

本实用新型的有益效果在于：

利用本申请的方案，有效地提高了汽艇的人身安全系数；为恶劣环境下救生艇的倾覆提供解决方法，为适用于汽艇的低功耗、轻量级、易拆装、易维护、可靠性高的装置。自扶正系统相对于预防系统，设备简单易操作，气囊的体积小，空气瓶安全性高，可以多次重复使用。由于所需装置少，装置的供电可由充电电池提供，由于充电电池只需要支持控制器，待机时间长节能环保。

附图说明

图1为汽艇倾覆感知后的自扶正装置的结构框图；

图2为TTL双轴倾角传感器的电器连接示意图；

其中，1、汽艇，2、U型支架，3、气囊，4、防水壳体，5、TTL双轴倾角传感器，6、继电器，7、充电电池，8、高压气瓶。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本实用新型做进一步说明，但不限于此。

实施例1：

一种汽艇倾覆感知后的自扶正装置，包括数据采集模块、自动控制模块、气囊、高压气瓶、U型支架，如图1所示。

数据采集模块包括倾角传感器，由倾角传感器采集汽艇的姿态，将目前汽艇的姿态数据传输给自动控制模块，由自动控制模块分析数据结果并控制电磁阀的闭合。

气囊直径为1m，气囊高度为2m。只需要在U型支架顶部设置一个气囊，就可以达到倾覆后自动扶正的效果，根据汽艇的大小调整气囊的大小。

如图2所示，倾角传感器为TTL双轴倾角传感器，自动控制模块为Arduino uno r3，双轴倾角传感器使用TTL版本3.3-5V设计，其中1引脚RED接Uno芯片的5V引脚，2引脚接入Uno芯片的RX-0，3引脚接入Uno芯片的TX-1，4引脚接Uno芯片的GND；电磁阀一端连接充电电池、一端连接继电器，充电电池的另一端连接继电器，TTL双轴倾角传感器、 UNO芯片、继电器、充电电池、电磁阀气瓶封装在密闭防水的盒子中，通过航空插头互联，防水防震。

实施例2：

一种汽艇倾覆感知后的自扶正装置，其结构如实施例1所述，所不同的是，气囊直径为 0.9m，气囊高度为1.7m。

实施例3：

一种汽艇倾覆感知后的自扶正装置，其结构如实施例1所述，所不同的是，倾角传感器为JY901倾角仪，自动控制模块为STM32。

Claims

1.一种汽艇倾覆感知后的自扶正装置，其特征在于，包括数据采集模块、自动控制模块、气囊、高压气瓶、U型支架；

数据采集模块包括倾角传感器，由倾角传感器采集汽艇的姿态，将目前汽艇的姿态数据传输给给自动控制模块，由自动控制模块分析数据结果并控制电磁阀的闭合；

高压气瓶通过电磁阀与气囊相连，汽艇上方设有倒置的U型支架，U型支架的两个端脚连接在汽艇的两侧，U型支架顶部设置圆柱形气囊，气囊常规状态为收缩状态，U型支架侧面设有防水壳体，高压气瓶与自动控制模块、数据采集模块位于防水壳体内。

2.根据权利要求1所述的汽艇倾覆感知后的自扶正装置，其特征在于，气囊直径≥0.9m，气囊高度≥1.7m。

3.根据权利要求1所述的汽艇倾覆感知后的自扶正装置，其特征在于，倾角传感器为JY901倾角仪，自动控制模块为STM32；

或者倾角传感器为TTL双轴倾角传感器，自动控制模块为Arduino uno r3，双轴倾角传感器使用TTL版本3.3-5V设计，其中1引脚RED接Uno芯片的5V引脚，2引脚接入Uno芯片的RX-0，3引脚接入Uno芯片的TX-1，4引脚接Uno芯片的GND；电磁阀一端连接充电电池、一端连接继电器，充电电池的另一端连接继电器，TTL双轴倾角传感器、UNO芯片、继电器、充电电池、电磁阀气瓶封装在密闭防水的盒子中，通过航空插头互联。