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。
技术实现要素:
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arduinounor3,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。
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。
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arduinounor3,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。