一種子母船防碰撞監(jiān)測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于船舶設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種船舶控制設(shè)備，特別涉及一種子母船防碰撞 監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 載運(yùn)貨駁的運(yùn)輸船舶。又稱子母船。載駁船的優(yōu)點(diǎn)是不需碼頭和堆場、裝卸效率 高、停泊時(shí)間短、便于河海聯(lián)運(yùn)。在實(shí)際載駁過程中，當(dāng)操控子船進(jìn)入母船時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生視 線受阻、操控要求高和易碰撞等問題，這就需要船舶駕駛員擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)以及出眾的操 控技術(shù)。但這種方式人為因素占主要部分，如駕駛員操作不當(dāng)則會(huì)導(dǎo)致船體損耗甚至是事 故的發(fā)生。
[0003] 專利201410244131. 4公布了一種藍(lán)牙測距方法，專利201410718126. 2公布了一 種藍(lán)牙測距方法并設(shè)計(jì)了測距系統(tǒng)，這兩項(xiàng)專利提供了藍(lán)牙測距方法的可行性。藍(lán)牙傳輸 采用跳頻技術(shù)，能有效抵抗干擾以及少量障礙物，大功率藍(lán)牙模塊傳輸距離可達(dá)l〇〇m以 上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明提供了一種子母船防碰撞監(jiān)測裝置。
[0005] 為達(dá)到上述目的，具體技術(shù)方案如下：
[0006] -種子母船防碰撞監(jiān)測裝置，適用于操控子船進(jìn)入母船時(shí)，包括藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)和 控制機(jī)構(gòu)，所述藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)包括分別設(shè)于子船一側(cè)、母船一側(cè)的兩個(gè)藍(lán)牙芯片，所述藍(lán)牙 測距機(jī)構(gòu)檢測兩個(gè)藍(lán)牙芯片之間的傳輸線路的距離，并將距離信息傳遞至控制機(jī)構(gòu)，所述 藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)包括第一藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)、第二藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)、第三藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)和第四藍(lán)牙 測距機(jī)構(gòu)，當(dāng)所述子船和母船處于正確位置時(shí)，所述子船一側(cè)、母船一側(cè)相互平行，所述第 一藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)、第四藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)分別位于所述子船一側(cè)、母船一側(cè)的兩端，所述第一藍(lán) 牙測距機(jī)構(gòu)、第四藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)檢測的傳輸線路與子船一側(cè)、母船一側(cè)均垂直，所述第二藍(lán) 牙測距機(jī)構(gòu)、第三藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)檢測的傳輸線路與所述子船一側(cè)、母船一側(cè)不垂直，且相對(duì) 于所述子船一側(cè)、母船一側(cè)的垂線呈鏡面對(duì)稱。
[0007] 優(yōu)選的，還包括分別設(shè)于母船和子船上的第一橫縱傳感器和第二橫縱傳感器，所 述第一橫縱傳感器和第二橫縱傳感器分別檢測母船和子船的橫、縱傾位置信息，并將信息 傳遞至控制機(jī)構(gòu)，所述控制機(jī)構(gòu)將距離信息通過橫、縱傾位置信息進(jìn)行補(bǔ)償，判斷出所述子 船相對(duì)于母船的偏移正確位置。
[0008] 優(yōu)選的，所述控制機(jī)構(gòu)根據(jù)所述藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)檢測兩個(gè)藍(lán)牙芯片之間的傳輸線路 的距離判斷所述子船相對(duì)于母船的偏移正確位置。
[0009] 優(yōu)選的，所述控制機(jī)構(gòu)根據(jù)所述第二藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)、第三藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)檢測的傳 輸線路的距離長短比較判斷子船相對(duì)于母船的橫向偏移正確位置。
[0010] 優(yōu)選的，所述控制機(jī)構(gòu)根據(jù)所述第一藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)、第四藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)檢測的傳 輸線路的距離長短比較判斷子船相對(duì)于母船的縱向偏移正確位置。
[0011] 優(yōu)選的，所述第二藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)、第三藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)均位于第一藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)、第 四藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)之間。
[0012] 優(yōu)選的，所述第二藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)、第三藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)位于子船一側(cè)或母船一側(cè)的 藍(lán)牙芯片相互位置重合。
[0013] 優(yōu)選的，所述第二藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)、第三藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)位于子船一側(cè)的藍(lán)牙芯片相 互位置重合，所述第一藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)、第二藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)位于母船一側(cè)的藍(lán)牙芯片相互位 置重合，所述第三藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)、第四藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)位于母船一側(cè)的藍(lán)牙芯片相互位置重 合。
[0014] 優(yōu)選的，所述控制機(jī)構(gòu)中還包括相連的橫縱傾補(bǔ)償模塊和距離和位置計(jì)算模塊， 所述第一橫縱傳感器和第二橫縱傳感器分別與相連。
[0015] 優(yōu)選的，所述控制機(jī)構(gòu)中還包括監(jiān)測顯示模塊，所述檢測顯示模塊與位置計(jì)算模 塊相連。
[0016] 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的技術(shù)方案運(yùn)用四組藍(lán)牙芯片測距，并配以橫縱傾補(bǔ)償 與基于幾何原理的位置關(guān)系判別算法，有效地監(jiān)測子船在進(jìn)入母船時(shí)的相對(duì)位置及船體狀 態(tài)，幫助駕駛員更加安全、簡單、有效地操控子船進(jìn)入母船，整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)用性強(qiáng)。
【附圖說明】
[0017] 構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí) 施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0018] 圖1為本發(fā)明的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖2為本發(fā)明的實(shí)施例中橫向偏移的位置示意圖；
[0020] 圖3為本發(fā)明的實(shí)施例中縱向偏移的位置示意圖；
[0021] 圖4為本發(fā)明的實(shí)施例中偏移的位置示意圖；
[0022] 圖5為本發(fā)明的實(shí)施例中縱傾補(bǔ)償?shù)氖疽鈭D；
[0023] 圖6為本發(fā)明的實(shí)施例中橫傾補(bǔ)償?shù)氖疽鈭D。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于 本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相 互組合。
[0026] 以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做具體闡釋。
[0027] 如圖1中所示，本發(fā)明實(shí)施例的一種子母船防碰撞監(jiān)測裝置，包括藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu) 和控制機(jī)構(gòu)。藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)包括分別設(shè)于子船11 一側(cè)、母船10-側(cè)的兩個(gè)藍(lán)牙芯片。藍(lán) 牙測距機(jī)構(gòu)檢測兩個(gè)藍(lán)牙芯片之間的傳輸線路的距離，并將距離信息傳遞至控制機(jī)構(gòu)。運(yùn) 行控制機(jī)構(gòu)中包括藍(lán)牙信號(hào)處理模塊。
[0028] 本發(fā)明的實(shí)施例運(yùn)用四組藍(lán)牙芯片測距。與紅外測距及激光測距相比，藍(lán)牙測距 實(shí)時(shí)性與環(huán)境適應(yīng)性更強(qiáng)，更適用于兩艘運(yùn)動(dòng)船舶之間的距離測量；與GPS測距相比，藍(lán)牙 測距可實(shí)現(xiàn)立體面測距，其結(jié)果能更真實(shí)的反應(yīng)運(yùn)動(dòng)船舶之間的位置與姿態(tài)關(guān)系，可以更 有效地實(shí)現(xiàn)橫、縱傾補(bǔ)償，增加系統(tǒng)的準(zhǔn)確性與可靠性。
[0029] 藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)包括第一藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)、第二藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)、第三藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)和 第四藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)，分別包括藍(lán)牙芯片1、5 ;2、6 ;3、7 ;4、8,其中，位于子船11上的為藍(lán)牙 芯片主片，位于母船10上的為藍(lán)牙芯片從片。
[0030] 藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)通過藍(lán)牙主從芯片1~8進(jìn)行無線通信與相對(duì)位置測量。其中，主 從芯片一一對(duì)應(yīng)并在有效范圍內(nèi)開啟后自動(dòng)連接。第一藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)、第二藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)、 第三藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)和第四藍(lán)牙測距機(jī)構(gòu)通過藍(lán)牙芯片之間傳輸?shù)木€路檢測之間的距離，即 線路a、b、c、d的距離。
[0031] 如圖1所示，子母船安全相對(duì)位置時(shí)，子船一側(cè)、母船一側(cè)相互平行，每兩組藍(lán)牙 芯片安裝時(shí)保持對(duì)稱關(guān)系，即使等式a=d、b=c成立。
[0032] 如圖1所示，在本發(fā)明的實(shí)施例中，位于母船10上的裝置包括：第一橫縱傳感器、 藍(lán)牙芯片從片1~4。并優(yōu)選藍(lán)牙芯片1和2位于同一位置，藍(lán)牙芯片3和4位于同一位 置。第一橫縱傳感器可以放于船上任意位置或直接使用船上已有的橫縱傾檢測設(shè)備。橫縱 傳感器將橫、縱傾信號(hào)發(fā)送給藍(lán)牙芯片3 (可任意指定一組或幾組藍(lán)牙芯片發(fā)送該信息）。
[0033] 位于子船上的裝置包括：藍(lán)牙芯片主片5~8、藍(lán)牙信號(hào)處理模塊、第二橫縱傳感 器、橫縱傾補(bǔ)償模塊、距離與位置計(jì)算模塊和監(jiān)測顯示模塊。
[0034] 藍(lán)牙芯片主片5~8將接收到的4路距離信息和1路母船橫縱傾信息發(fā)送給藍(lán)牙 信號(hào)處理模塊。藍(lán)牙信號(hào)處理模塊以輪詢方式控制5路信息的接收并將這些信息進(jìn)行濾 波、降噪等處理并將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給橫縱傾補(bǔ)償模塊。第二橫縱傳感器將子船的橫縱 傾信息發(fā)送給橫縱傾補(bǔ)償模塊。
[0035] 橫縱傾補(bǔ)償模塊對(duì)從藍(lán)牙信號(hào)處理模塊發(fā)送來的距離信息進(jìn)行橫縱傾補(bǔ)償，通過 母船和子船的橫縱傾測量值對(duì)藍(lán)牙測得的距離數(shù)值進(jìn)行校正并發(fā)送到距離與位置計(jì)算模 塊。距離與位置計(jì)算模塊接收橫縱傾補(bǔ)償模塊發(fā)送的4個(gè)距離信號(hào)并運(yùn)用比較算法判別子 船與母船相對(duì)位置。監(jiān)測顯示模塊顯示位置信息。
[0036] 本發(fā)明的實(shí)施例根據(jù)線路a、b、c、d的距離這4個(gè)值之間的比較就可以確定母船 與子船之間的相對(duì)水平位置，從而確定在子船進(jìn)入母船時(shí)是否會(huì)發(fā)生摩擦或碰撞，幫助駕 駛員及時(shí)調(diào)整船舶艏向位置。
[0037] 如圖2所示，在本發(fā)明的實(shí)施例中，子船與母船在橫向上發(fā)生了位置偏差，這會(huì)導(dǎo) 致子船進(jìn)倉時(shí)會(huì)與母船發(fā)生正面對(duì)撞。由圖1可知，在正確操作狀態(tài)下，可以得到關(guān)系式b =c。產(chǎn)生偏差后，b辛c，且根據(jù)三角定理當(dāng)c>b時(shí)，子船在母船左側(cè)；當(dāng)c<b時(shí)，子船 在母船右側(cè)。在該狀況下