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)領域：
本實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，是一種實時采集存儲船舶航行中重要信息數(shù)據(jù)，以供需要時再現(xiàn)的專用儀器。現(xiàn)有的記錄儀由傳感器、衛(wèi)星接收器和主機構(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)星信號經(jīng)主機中的中央處理器、信號處理電路處理后，存貯于主機內(nèi)的存儲器。船舶發(fā)生事故沉沒后，可打撈出該記錄儀，讀取存儲器的數(shù)據(jù)，以獲得事故發(fā)生前后一段時間的各種航行信息，幫助調(diào)查確定事故原因。這種記錄儀的主機固定于船體上，當船體沉入較深水底時，不易打撈得到。而且船舶事故一般均伴隨著爆炸、燃燒、沖擊，由于主機沒有有效的保護裝置，內(nèi)部的存儲器容易被損毀，不能得到完整的數(shù)據(jù)信息。
為此，本發(fā)明人針對上述固定式記錄儀的不足之處，設計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用新型專利(專利號為99216152)，該船舶航行數(shù)據(jù)記錄儀，包括電源、信號采集接收器、主機和內(nèi)裝有數(shù)據(jù)存儲器的外設裝置，主機與外設裝置通過可脫離的傳輸電纜連接，當船舶發(fā)生事故，外設裝置能方便攜離。主機采用分隔密封艙式金屬殼體，外設裝置的數(shù)據(jù)存儲器密封于金屬殼體中，整個記錄儀不會受到爆炸、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，也可攜帶離開，不會隨船沉入水底，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，在長距離傳輸時傳輸信號的品質(zhì)會下降，而且電纜輔設外露，在惡劣的環(huán)境下，易發(fā)生故障，當船舶在嚴寒水域發(fā)生事故，電纜連接脫離裝置有時會被冰凍結(jié)，使得外設裝置不能及時脫離。
另一方面，在同一水域行駛的船只，特別是在狹窄、復雜的航道中，常由于不了解對方船舶的航向、航速及避讓操作等情況，未能及時采取規(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，無法實現(xiàn)船舶間的數(shù)據(jù)信息傳送。
本實用新型的目的是設計一種外設存儲裝置與主機相分離設置，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，能即時記錄船舶航行數(shù)據(jù)信息，同時實現(xiàn)船舶間數(shù)據(jù)信息傳送、顯示，當船舶發(fā)生事故，便于獲取航行數(shù)據(jù)。
為此目的，本實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、信號采集接收器、主機和內(nèi)裝有數(shù)據(jù)存儲器的外設裝置。
信號采集接收器通過傳輸電纜與主機連接，包括傳感器及其前置處理電路、衛(wèi)星接收器。
主機包括分隔密封艙式金屬殼體及設于殼體中的主機電路和無線發(fā)射電路，主機電路包括信號處理電路、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電路中的中央處理電路輸出端連接。
外設裝置包括由防火可浮材料構(gòu)成的外殼、設于外殼內(nèi)的密封筒體及設于筒體內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲器、無線接收電路和信號發(fā)生器。數(shù)據(jù)存儲器由順序連接的串行通信接口電路、信號處理電路和存貯電路組成。信號發(fā)生器包括信號發(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)存儲器中的信號處理電路輸入端連接。
主機中還可設有無線接收電路，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電路中的信號處理電路輸入端連接，通過無線傳輸方式，實現(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，由于主機和外設裝置通過無線發(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，傳輸信號的品質(zhì)好。同時，無線傳輸方式可實現(xiàn)船舶間的數(shù)據(jù)傳送、交換，避免發(fā)生事故。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。


圖1是本實用新型船舶航行數(shù)據(jù)記錄避碰裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。
圖2是圖1所示裝置的主機電路圖。
圖3是圖1所示裝置的主機殼體結(jié)構(gòu)圖。
圖4是圖3所示裝置的主機殼體的左視圖。
圖5是圖1所示裝置的數(shù)據(jù)存儲器的電路圖。
圖6是圖1所示裝置的外設裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖7是圖1所示裝置的信號發(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，包括設于船上各種設備中的傳感器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、時間等數(shù)據(jù)和觸發(fā)信號轉(zhuǎn)換成頻率信號，再與衛(wèi)星接收器接收的衛(wèi)星信號一起通過傳輸電纜送入主機4，主機電路12將信號處理后通過無線發(fā)射電路10輸出，外設裝置5中的無線接收電路11接收到主機的數(shù)據(jù)，處理后送至數(shù)據(jù)存儲器8貯存。如圖6所示，外設裝置5的外殼由防火可浮材料7構(gòu)成，金屬圓筒6設于外殼內(nèi)，無線接收電路11、數(shù)據(jù)存儲器8和信號發(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。當船舶發(fā)生事故沉沒，外設裝置5借助外殼材料7的浮力浮升至水面，并通過信號發(fā)生器9向外發(fā)出信號，能很容易被搜尋者發(fā)現(xiàn)撈起。
如圖2，主機電路12工作原理為接口CZ10接收前置處理器3的頻率信號，經(jīng)一組光電耦合器A1-A12送至信號處理器U6-U8處理。衛(wèi)星信號經(jīng)接口CZ5送至信號處理器U9處理，中央處理器U1按掃描查詢方式，采集信號處理器U6-U9的數(shù)據(jù)，送至內(nèi)存儲器U4存貯，同時經(jīng)無線發(fā)射電路10輸出。主機電路還可設置串行通信接口電路U3，用于連接其它外部數(shù)據(jù)存儲器。
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進行放大，經(jīng)放大后的10.7MHZ訊號再送中頻放大集成電路U201進行二次變頻，中頻放大、監(jiān)頻解調(diào)出DTMF碼，再送到編解碼集成電路U202進行解碼，轉(zhuǎn)換為二進制碼。
如圖5，數(shù)據(jù)存儲器8電路工作原理為無線接收電路11編碼后的信號，經(jīng)信號處理電路U101處理后存貯于存貯器U105。
如圖7，信號發(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發(fā)生電路生成脈沖信號，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。
主機4采用如圖3所示的分隔密封艙式金屬殼體，可保護主機電路免受損壞。主機上設有PC接口，可與PC機連接，用于設置記錄儀的初始值和顯示、查詢、采集、打印主機中內(nèi)存貯器中的數(shù)據(jù)。主機還設有電源插口，用于接入交流或直流電源1。
主機及外設裝置中可同時設置了上述的無線發(fā)射、接收電路，以實現(xiàn)船舶間的數(shù)據(jù)信息實時傳送、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、信號采集接收器、主機和外設裝置，信號采集接收器通過傳輸電纜與主機連接、包括傳感器及其前置處理電路、衛(wèi)星接收器，主機包括分隔密封艙式金屬殼體及設于殼體中的主機電路，主機電路包括信號處理電路、中央處理電路、內(nèi)存貯電路，外設裝置包括由防火可浮材料構(gòu)成的外殼、設于外殼內(nèi)的密封筒體及設于筒體內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲器和信號發(fā)生器，數(shù)據(jù)存儲器由順序連接的串行通信接口電路、信號處理電路和存貯電路組成，信號發(fā)生器包括信號發(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，其特征在于主機中設有無線發(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電路中的中央處理電路輸出端連接；外設裝置中設有無線接收電路，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)存儲器中的信號處理電路輸入端連接；主機與外設裝置間通過無線發(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，其特征在于主機中還設有無線接收電路，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電路中的信號處理電路輸入端連接，以實現(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、信號采集接收器、主機和內(nèi)裝有數(shù)據(jù)存儲器的外設裝置。主機中設有無線發(fā)射電路,外設裝置中設有無線接收電路,主機與外設裝置間通過無線發(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,而且能適用于各種惡劣環(huán)境條件,可靠性強,傳輸信號的品質(zhì)好。主機中還設有無線接收電路,通過無線傳輸方式實現(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G01S1/08GK2442939SQ0024289
公開日2001年8月15日 申請日期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 申請人:黃種葦, 胡梅生, 黃種青