一种用于船舶的防碰撞装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于船舶安全技术领域，且公开了一种用于船舶的防碰撞装置，包括激光测距模块和超声波测距模块，所述激光测距模块和超声波测距模块共同连接有控制与计算模块并向其发送测距信号，所述控制与计算模块连接有防撞气囊模块、报警模块与无线通信模块并向其发送信号，所述防撞气囊模块与报警模块通过控制与计算模块发送的信号对小于安全阈值时分别作出弹出气囊与报警操作。该防碰撞装置采用两种测距方式，以激光测距为主，超声波测距为辅，可以满足不同场景下船舶防碰撞测距需求，还配备防撞气囊模块，以应对船舶在接收到报警后无法及时避险的问题，同时还拥有无线通信模块，无需复杂的通信协议，可以实现和通信终端进行无线通信的功能。线通信的功能。线通信的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于船舶的防碰撞装置


[0001]本技术属于船舶安全
，具体是一种用于船舶的防碰撞装置。

技术介绍

[0002]船舶运输是历史上最悠久的运输手段之一，其因其载货量大、成本低、高效、清洁等优点，现已成为国内外大宗货物的主要运输方式，但因船舶运输受自然气象条件影响大，管理困难等特点，其安全性直接影响着人们的生命财产安全，一旦发生事故往往造成重大的财产损失和人员伤亡，统计数据显示，在各类水上交通事故种类中，碰撞事故为最常见的事故类型，占比最大；
[0003]实现船舶的防碰撞，关键还在于测距在防碰撞装置中的应用，利用测距模块对船舶周边障碍物进行全方位监测，并把船舶与障碍物距离传递至控制模块，再由控制模块进行报警、避险等后续操作；
[0004]测距主要有以下四种方式：毫米波雷达测距方式、摄像系统测距方式、激光测距方式、超声波测距方式，毫米波雷达存在电磁波相互干扰问题，摄像系统则造价高昂，激光测距具有测量时间短、量程大、精度高等优点，但在一些极端天气使用时效果不佳，超声波测距原理简单，制作方便，成本比较低，但其只适用于较短距离低速测距，目前，市面上的一些防碰撞装置都采用单一的测距方式，例如，仅使用激光测距的防碰撞装置的测距范围会被雾天影响，仅使用超声波测距的防碰撞装置只能使用在较短距离的碰撞预警，所以这些防碰撞装置无法满足不同场景下船舶碰撞的预警使用；
[0005]因此，针对船舶的应用场景，探索一种实用性强、安全高效的用于船舶的防碰撞装置是非常有意义的。

技术实现思路

[0006]本技术的目的是针对以上问题，本技术提供了一种用于船舶的防碰撞装置，具有能够满足不同场景下船舶防碰撞预警的优点。
[0007]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种用于船舶的防碰撞装置，包括激光测距模块和超声波测距模块，所述激光测距模块和超声波测距模块共同连接有控制与计算模块并向其发送测距信号，所述控制与计算模块连接有防撞气囊模块、报警模块与无线通信模块并向其发送信号，所述防撞气囊模块与报警模块通过控制与计算模块发送的信号对小于安全阈值时分别作出弹出气囊与报警操作，所述无线通信模块实时将检测和报警的信息传输给通信终端，所述激光测距模块、超声波测距模块、控制与计算模块、防撞气囊模块、报警模块和无线通信模块均通过电源模块供电。
[0008]作为本技术优选的，所述电源模块包括变压器T1、辅助绕组W3和芯片UC3843，所述变压器T1将24V直流电从反原边W1输入，从变压器T1的副边W2输出5V为其他模块供电，所述辅助绕组W3为芯片UC3843提高15V工作电压，所述电源模块还包括芯片LM1117RS
‑
3.3，所述芯片LM1117RS
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3.3将5V电压将为3.3电压为单片机供电，芯片UC3843对输出电压采用
和通过采样电阻R1对电流采样，调节输出PWM波占空比控制MOS管导通和关断，进而稳定控制电源模块输出5V电压，电源模块采用反激变换器结构，可将船舶用电24V直流电，并转换成所需的直流电，给各个模块提供电源。
[0009]作为本技术优选的，所述控制与计算模块包括STM32F103ZET6芯片处理器，用于协调各个模块，实现通信主站和通信终端的无线通信交互功能，所述STM32F103ZET6芯片接收超声波测距模块和激光测距模块采集的距离数据，将收集的距离数据与设定的安全阈值和危险阈值作比较，小于安全阈值时控制报警模块报警，小于危险阈值时控制防撞气囊打开，同时通过并连接无线通信模块，将采集的距离数据、报警信息和防撞气囊状态信息放松给通信终端。
[0010]作为本技术优选的，所述超声波测距模块包括芯片MAX232和芯片TL074，所述芯片MAX232做电压转换驱动发射探头发出超声波，所述芯片TL074通过接收探头接收超声波并经信号处理后发收给芯片STC11计算距离，通过芯片MAX232和芯片TL074的设计，可以利用超声波实现较短距离低速测距的功能。
[0011]作为本技术优选的，所述激光测距模块包括芯片VL53L0X，所述芯片VL53L0X采用自带的激光器发射出激光，激光碰到障碍物后反射回来被VL53L0X接收到，通过芯片VL53L0X的设计，可以测量激光在空气中的传播时间，进而得到距离，利用激光实现量程大、精度高的测距的功能。
[0012]作为本技术优选的，所述报警模块包括连接线BUZZ、MOS管Q4导通、LED灯及蜂鸣器BUZZER，通过所述连接线BUZZ接收到STM32F103ZET6芯片信号发出高电平，MOS管Q4导通，LED灯亮，蜂鸣器BUZZER蜂鸣报警，测距模块检测到障碍物与船舶之间的距离小于设定的安全阈值后，从而由控制与计算模块控制发出警报。
[0013]作为本技术优选的，所述防撞气囊模块包括防撞气囊与电子点火器，所述防撞气囊模块采用烟火式气体发生器，电子点火器接收到STM32F103ZET6芯片发出的点火信号后立即点燃产气药剂，可放出大量气体将气囊弹出，在检测到碍物与船舶之间的距离小于设定的危险阈值后，由控制与计算模块控制弹出防撞气囊，保护船舶。
[0014]作为本技术优选的，所述无线通信模块包括NRF24L01芯片和单片机，用于和通信终端进行无线通信。所述NRF24L01芯片占用单片机的6个引脚，所述单片机的2个普通IO端口连接芯片的片选和使能引脚，单片机的SPI引脚或普通IO口模拟SPI总线连接芯片的SPI引脚即可实现数据交换。
[0015]与现有技术相比，本技术的有益效果如下：
[0016]1、该防碰撞装置采用两种测距方式，以激光测距为主，超声波测距为辅，可以满足不同场景下船舶防碰撞测距需求，还配备防撞气囊模块，以应对船舶在接收到报警后无法及时避险的问题，同时还拥有无线通信模块，无需复杂的通信协议，可以实现和通信终端进行无线通信的功能。
附图说明
[0017]图1为本技术整体架构示意图；
[0018]图2为本技术电源模块电路电路图；
[0019]图3为本技术超声波测距模块电路图；
[0020]图4为本技术激光测距模块电路图；
[0021]图5为本技术报警模块电路图；
[0022]图6为本技术无线通信模块电路图。
具体实施方式
[0023]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0024]如图1至图6所示，本技术提供一种用于船舶的防碰撞装置，包括激光测距模块和超声波测距模块，激光测距模块和超声波测距模块共同连接有控制与计算模块并向其发送测距信号，控制与计算模块连接有防撞气囊模块、报警模块与无线通信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于船舶的防碰撞装置，包括激光测距模块和超声波测距模块，其特征在于：所述激光测距模块和超声波测距模块共同连接有控制与计算模块并向其发送测距信号，所述控制与计算模块连接有防撞气囊模块、报警模块与无线通信模块并向其发送信号，所述防撞气囊模块与报警模块通过控制与计算模块发送的信号对小于安全阈值时分别作出弹出气囊与报警操作，所述无线通信模块实时将检测和报警的信息传输给通信终端，所述激光测距模块、超声波测距模块、控制与计算模块、防撞气囊模块、报警模块和无线通信模块均通过电源模块供电。2.根据权利要求1所述的一种用于船舶的防碰撞装置，其特征在于：所述电源模块包括变压器T1、辅助绕组W3和芯片UC3843，所述变压器T1将24V直流电从反原边W1输入，从变压器T1的副边W2输出5V为其他模块供电，所述辅助绕组W3为芯片UC3843提高15V工作电压，所述电源模块还包括芯片LM1117RS
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3.3，所述芯片LM1117RS
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3.3将5V电压将为3.3电压为单片机供电。3.根据权利要求1所述的一种用于船舶的防碰撞装置，其特征在于：所述控制与计算模块包括STM32F103ZET6芯片处理器，用于协调各个模块，实现通信主站和通信终端的无线通信交互功能，所述STM32F103ZET6芯片接收超声波测距模块和激光测距模块采集的距离数据，将收集的距离数据与设定的安全阈值和危险阈值作...

【专利技术属性】
技术研发人员：王惠群，毛鹏，
申请(专利权)人：上海宜通海洋科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：