專利名稱：無線傳輸船舶航行數(shù)據(jù)記錄避碰裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種船舶航行數(shù)據(jù)記錄及發(fā)送接收裝置，特別是用于船舶避碰的裝置。
船舶航行數(shù)據(jù)記錄儀，是一種實(shí)時(shí)采集存儲(chǔ)船舶航行中重要信息數(shù)據(jù)，以供需要時(shí)再現(xiàn)的專用儀器?，F(xiàn)有的記錄儀由傳感器、衛(wèi)星接收器和主機(jī)構(gòu)成，傳感器采集到的航行數(shù)據(jù)和衛(wèi)星接收到的衛(wèi)星信號(hào)經(jīng)主機(jī)中的中央處理器、信號(hào)處理電路處理后，存貯于主機(jī)內(nèi)的存儲(chǔ)器。船舶發(fā)生事故沉沒后，可打撈出該記錄儀，讀取存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)，以獲得事故發(fā)生前后一段時(shí)間的各種航行信息，幫助調(diào)查確定事故原因。這種記錄儀的主機(jī)固定于船體上，當(dāng)船體沉入較深水底時(shí)，不易打撈得到。而且船舶事故一般均伴隨著爆炸、燃燒、沖擊，由于主機(jī)沒有有效的保護(hù)裝置，內(nèi)部的存儲(chǔ)器容易被損毀，不能得到完整的數(shù)據(jù)信息。
為此，本發(fā)明人針對(duì)上述固定式記錄儀的不足之處，設(shè)計(jì)了一種新型的船舶航行數(shù)據(jù)記錄儀，該技術(shù)方案已于2000年4月由國家專利局授予實(shí)用新型專利(專利號(hào)為99216152)，該船舶航行數(shù)據(jù)記錄儀，包括電源、信號(hào)采集接收器、主機(jī)和內(nèi)裝有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的外設(shè)裝置，主機(jī)與外設(shè)裝置通過可脫離的傳輸電纜連接，當(dāng)船舶發(fā)生事故，外設(shè)裝置能方便攜離。主機(jī)采用分隔密封艙式金屬殼體，外設(shè)裝置的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器密封于金屬殼體中，整個(gè)記錄儀不會(huì)受到爆炸、燃燒、沖擊的損傷，保證能完整得到航行信息數(shù)據(jù)。外設(shè)裝置由可浮材料構(gòu)成，能自行浮升至水面上并發(fā)出信號(hào)，也可攜帶離開，不會(huì)隨船沉入水底，易于發(fā)現(xiàn)打撈。但是，這種數(shù)據(jù)記錄儀采用電纜傳輸，記錄儀的安裝受到限制，在長距離傳輸時(shí)傳輸信號(hào)的品質(zhì)會(huì)下降，而且電纜輔設(shè)外露，在惡劣的環(huán)境下，易發(fā)生故障，當(dāng)船舶在嚴(yán)寒水域發(fā)生事故，電纜連接脫離裝置有時(shí)會(huì)被冰凍結(jié)，使得外設(shè)裝置不能及時(shí)脫離。
另一方面，在同一水域行駛的船只，特別是在狹窄、復(fù)雜的航道中，常由于不了解對(duì)方船舶的航向、航速及避讓操作等情況，未能及時(shí)采取規(guī)避措施而發(fā)生事故，現(xiàn)有的船舶航行數(shù)據(jù)記錄儀雖然記錄了本船的航行信息數(shù)據(jù)，但采用電纜傳輸，無法實(shí)現(xiàn)船舶間的數(shù)據(jù)信息傳送。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種外設(shè)存儲(chǔ)裝置與主機(jī)相分離設(shè)置，且通過無線方式傳輸數(shù)據(jù)的船舶航行數(shù)據(jù)記錄避碰裝置，這種裝置適用于各種環(huán)境中，能即時(shí)記錄船舶航行數(shù)據(jù)信息，同時(shí)實(shí)現(xiàn)船舶間數(shù)據(jù)信息傳送、顯示，當(dāng)船舶發(fā)生事故，便于獲取航行數(shù)據(jù)。
為此目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案船舶航行數(shù)據(jù)記錄避碰裝置，包括電源、信號(hào)采集接收器、主機(jī)和內(nèi)裝有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的外設(shè)裝置。
信號(hào)采集接收器通過傳輸電纜與主機(jī)連接，包括傳感器及其前置處理電路、衛(wèi)星接收器。
主機(jī)包括分隔密封艙式金屬殼體及設(shè)于殼體中的主機(jī)電路和無線發(fā)射電路，主機(jī)電路包括信號(hào)處理電路、中央處理電路、內(nèi)存貯電路。無線發(fā)射電路包括依此連接的編解碼、基振、調(diào)相、倍頻、發(fā)射控制、功率放大和發(fā)射天線電路，無線發(fā)射電路中的編解碼電路輸入端與上述主機(jī)電路中的中央處理電路輸出端連接。
外設(shè)裝置包括由防火可浮材料構(gòu)成的外殼、設(shè)于外殼內(nèi)的密封筒體及設(shè)于筒體內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、無線接收電路和信號(hào)發(fā)生器。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器由順序連接的串行通信接口電路、信號(hào)處理電路和存貯電路組成。信號(hào)發(fā)生器包括信號(hào)發(fā)生、基振、調(diào)相、倍頻、發(fā)射控制、功率放大和高頻濾波電路。無線接收電路包括依此連接的接收天線、高頻放大、混頻、中頻放大、變頻解調(diào)和編解碼電路，無線接收電路中的編解碼電路輸出端與上述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的信號(hào)處理電路輸入端連接。
主機(jī)中還可設(shè)有無線接收電路，無線接收電路包括依此連接的接收天線、高頻放大、混頻、中頻放大、變頻解調(diào)和編解碼電路，無線接收電路中的編解碼電路輸出端與上述主機(jī)電路中的信號(hào)處理電路輸入端連接，通過無線傳輸方式，實(shí)現(xiàn)船舶間數(shù)據(jù)雙向傳送、接收。
該裝置不但具有抗爆炸、燃燒、沖擊的損傷，易于發(fā)現(xiàn)打撈的優(yōu)點(diǎn)，由于主機(jī)和外設(shè)裝置通過無線發(fā)射、接收傳輸數(shù)據(jù)，能適用于各種惡劣環(huán)境條件，可靠性強(qiáng)，傳輸信號(hào)的品質(zhì)好。同時(shí)，無線傳輸方式可實(shí)現(xiàn)船舶間的數(shù)據(jù)傳送、交換，避免發(fā)生事故。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。


圖1是本實(shí)用新型船舶航行數(shù)據(jù)記錄避碰裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。
圖2是圖1所示裝置的主機(jī)電路圖。
圖3是圖1所示裝置的主機(jī)殼體結(jié)構(gòu)圖。
圖4是圖3所示裝置的主機(jī)殼體的左視圖。
圖5是圖1所示裝置的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的電路圖。
圖6是圖1所示裝置的外設(shè)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖7是圖1所示裝置的信號(hào)發(fā)生器電路圖。
圖8是圖1所示裝置的無線發(fā)射電路圖。
圖9是圖1所示裝置的無線接收電路圖船舶航行數(shù)據(jù)記錄避碰裝置，如圖1所示，包括設(shè)于船上各種設(shè)備中的傳感器2及其前置處理器3，可將采集到的車鐘、回令、油門、舵角、主軸轉(zhuǎn)速、船位、航向、航速、時(shí)間等數(shù)據(jù)和觸發(fā)信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)，再與衛(wèi)星接收器接收的衛(wèi)星信號(hào)一起通過傳輸電纜送入主機(jī)4，主機(jī)電路12將信號(hào)處理后通過無線發(fā)射電路10輸出，外設(shè)裝置5中的無線接收電路11接收到主機(jī)的數(shù)據(jù)，處理后送至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器8貯存。如圖6所示，外設(shè)裝置5的外殼由防火可浮材料7構(gòu)成，金屬圓筒6設(shè)于外殼內(nèi)，無線接收電路11、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器8和信號(hào)發(fā)生器9密封于金屬殼體6內(nèi)，可避免爆炸、燃燒、沖擊、滲水損壞其內(nèi)部電路。當(dāng)船舶發(fā)生事故沉沒，外設(shè)裝置5借助外殼材料7的浮力浮升至水面，并通過信號(hào)發(fā)生器9向外發(fā)出信號(hào)，能很容易被搜尋者發(fā)現(xiàn)撈起。
如圖2，主機(jī)電路12工作原理為接口CZ10接收前置處理器3的頻率信號(hào)，經(jīng)一組光電耦合器A1-A12送至信號(hào)處理器U6-U8處理。衛(wèi)星信號(hào)經(jīng)接口CZ5送至信號(hào)處理器U9處理，中央處理器U1按掃描查詢方式，采集信號(hào)處理器U6-U9的數(shù)據(jù)，送至內(nèi)存儲(chǔ)器U4存貯，同時(shí)經(jīng)無線發(fā)射電路10輸出。主機(jī)電路還可設(shè)置串行通信接口電路U3，用于連接其它外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
如圖8所示，無線發(fā)射電路10工作原理為中央處理器U1將數(shù)據(jù)由編解碼器U202轉(zhuǎn)為DTMF碼后，與由晶體振蕩器J301、三極管Q301及阻容元件組成的基振電路產(chǎn)生的基振信號(hào)混合，通過三極管Q302及阻容元件組成的調(diào)相電路，再經(jīng)三極管Q303、Q304、Q305及阻容組成的倍頻電路處理，從發(fā)射中放管Q203進(jìn)行放大，經(jīng)放大后的10.7MHZ訊號(hào)再送中頻放大集成電路U201進(jìn)行二次變頻，中頻放大、監(jiān)頻解調(diào)出DTMF碼，再送到編解碼集成電路U202進(jìn)行解碼，轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制碼。
如圖5，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器8電路工作原理為無線接收電路11編碼后的信號(hào)，經(jīng)信號(hào)處理電路U101處理后存貯于存貯器U105。
如圖7，信號(hào)發(fā)生器電路原理為由壓控集成電路MCA58及其外圍阻容元件組成的信號(hào)發(fā)生電路生成脈沖信號(hào)，和由晶體振蕩器J1、三極管N1、阻容元件組成的基振電路產(chǎn)生的基振信號(hào)混合，通過三極管N2及阻容元件組成的調(diào)相電路、三極管N3、N4、N5及阻容元件組成的倍頻電路處理，從發(fā)射控制電路的三極管N6的集電極輸出，經(jīng)三極管N8和外圍元件組成的功放電路放大后，通過C25、C26、C27、C28、D12、D13、D14、D15組成的高頻電路和天線，向外發(fā)射信號(hào)。
主機(jī)4采用如圖3所示的分隔密封艙式金屬殼體，可保護(hù)主機(jī)電路免受損壞。主機(jī)上設(shè)有PC接口，可與PC機(jī)連接，用于設(shè)置記錄儀的初始值和顯示、查詢、采集、打印主機(jī)中內(nèi)存貯器中的數(shù)據(jù)。主機(jī)還設(shè)有電源插口，用于接入交流或直流電源1。
主機(jī)及外設(shè)裝置中可同時(shí)設(shè)置了上述的無線發(fā)射、接收電路，以實(shí)現(xiàn)船舶間的數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)傳送、顯示，幫助了解同一水域中船只的航行情況，避免發(fā)生事故。
權(quán)利要求1.船舶航行數(shù)據(jù)記錄避碰裝置，包括電源、信號(hào)采集接收器、主機(jī)和外設(shè)裝置，信號(hào)采集接收器通過傳輸電纜與主機(jī)連接、包括傳感器及其前置處理電路、衛(wèi)星接收器，主機(jī)包括分隔密封艙式金屬殼體及設(shè)于殼體中的主機(jī)電路，主機(jī)電路包括信號(hào)處理電路、中央處理電路、內(nèi)存貯電路，外設(shè)裝置包括由防火可浮材料構(gòu)成的外殼、設(shè)于外殼內(nèi)的密封筒體及設(shè)于筒體內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和信號(hào)發(fā)生器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器由順序連接的串行通信接口電路、信號(hào)處理電路和存貯電路組成，信號(hào)發(fā)生器包括信號(hào)發(fā)生、基振、調(diào)相、倍頻、發(fā)射控制、功率放大和高頻濾波電路，其特征在于主機(jī)中設(shè)有無線發(fā)射電路，無線發(fā)射電路包括依此連接的編解碼、基振、調(diào)相、倍頻、發(fā)射控制、功率放大和發(fā)射天線電路，無線發(fā)射電路中的編解碼電路輸入端與上述主機(jī)電路中的中央處理電路輸出端連接；外設(shè)裝置中設(shè)有無線接收電路，無線接收電路包括依此連接的接收天線、高頻放大、混頻、中頻放大、變頻解調(diào)和編解碼電路，無線接收電路中的編解碼電路輸出端與上述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的信號(hào)處理電路輸入端連接；主機(jī)與外設(shè)裝置間通過無線發(fā)射、接收電路傳輸數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶航行數(shù)據(jù)記錄避碰裝置，其特征在于主機(jī)中還設(shè)有無線接收電路，無線接收電路包括依此連接的接收天線、高頻放大、混頻、中頻放大、變頻解調(diào)和編解碼電路，無線接收電路中的編解碼電路輸出端與上述主機(jī)電路中的信號(hào)處理電路輸入端連接，以實(shí)現(xiàn)船舶間數(shù)據(jù)信息雙向傳送、接收。
專利摘要船舶航行數(shù)據(jù)記錄避碰裝置,包括電源、信號(hào)采集接收器、主機(jī)和內(nèi)裝有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的外設(shè)裝置。主機(jī)中設(shè)有無線發(fā)射電路,外設(shè)裝置中設(shè)有無線接收電路,主機(jī)與外設(shè)裝置間通過無線發(fā)射、接收電路傳輸數(shù)據(jù)。該裝置不但具有抗爆炸、燃燒、沖擊的損傷,易于發(fā)現(xiàn)打撈的優(yōu)點(diǎn),而且能適用于各種惡劣環(huán)境條件,可靠性強(qiáng),傳輸信號(hào)的品質(zhì)好。主機(jī)中還設(shè)有無線接收電路,通過無線傳輸方式實(shí)現(xiàn)船舶間數(shù)據(jù)信息雙向傳送、接收,避免發(fā)生事故。
文檔編號(hào)G01S1/08GK2442939SQ0024289
公開日2001年8月15日 申請(qǐng)日期2000年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月24日
發(fā)明者黃種葦, 胡梅生, 黃種青 申請(qǐng)人:黃種葦, 胡梅生, 黃種青