專利名稱：通用船舶車鐘自動(dòng)記錄報(bào)警器的輔助裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集信號(hào)傳感技術(shù)及自動(dòng)保護(hù)電路技術(shù)。
本發(fā)明人在CN88213511.2《通用船舶車鐘自動(dòng)記錄報(bào)警器》專利中已提出一套新型的方案，它是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)自動(dòng)記錄船舶的車鐘信號(hào)，并在輪機(jī)人員操作錯(cuò)誤時(shí)能及時(shí)報(bào)警。它克服了有史以來人工記錄車鐘信號(hào)不準(zhǔn)確、不嚴(yán)格的缺點(diǎn)，但它仍存在一些問題。
1、該方案車鐘信號(hào)的采集是對(duì)駕駛室和輪機(jī)室的兩臺(tái)車鐘改裝，在車鐘的指針上增加磁鐵，在車鐘的外殼上增加碼盤式的磁控開關(guān)，由于操作者發(fā)出信號(hào)使指針動(dòng)作停在不同的角度上，指針上的磁鐵則可啟動(dòng)相應(yīng)位置上的磁控開關(guān)，因而從兩臺(tái)車鐘上取出的22種信號(hào)經(jīng)6行4列24路的矩陣電路送往計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，這樣作使得傳遞信號(hào)的線路長(zhǎng)、電線多，而且需改動(dòng)車鐘，改造周期長(zhǎng)影響運(yùn)行能造成較大損失，因此不便于大量生產(chǎn)。
2、該方案自動(dòng)記錄雖能正常工作，但無斷電保護(hù)及斷電報(bào)警裝置，否則，因偶然的電源故障將造成既無自動(dòng)記錄又無人工記錄的嚴(yán)重狀態(tài)，一當(dāng)出現(xiàn)事故無處尋找具有法律意義的車鐘記錄文件。
3、目前尚有少數(shù)船舶是采用燈光式的車鐘傳遞信號(hào)，此種車鐘只有顯示不同信號(hào)的指示燈而并無指針，無法采用碼盤式的磁控開關(guān)取出信號(hào)。據(jù)調(diào)查知，目前尚無在燈光式車鐘上取出信號(hào)用作自動(dòng)記錄及誤動(dòng)報(bào)警的機(jī)構(gòu)。
本實(shí)用新型的目的是在原88213511.2的基礎(chǔ)上改變車鐘信號(hào)采集方式，克服不宜批量生產(chǎn)、改裝周期長(zhǎng)的問題，并補(bǔ)充燈光式車鐘信號(hào)的采集，提出在儀器箱內(nèi)增設(shè)自整角機(jī)磁控開關(guān)碼盤式車鐘信號(hào)同步檢測(cè)裝置及燈光式車鐘信號(hào)同步檢測(cè)裝置；為保證自動(dòng)記錄報(bào)警工作的可靠性還補(bǔ)充以斷電保護(hù)及斷電報(bào)警裝置。可以看出本方案和前述的專利是姊妹篇，也是對(duì)前專利的發(fā)展和補(bǔ)充。
按如上構(gòu)思，本實(shí)用新型所提出的通用船舶車鐘自動(dòng)記錄報(bào)警器的輔助裝置與原專利88213511.2構(gòu)成一套新型完整的方案，它是由計(jì)算機(jī)單元、輸出打印及報(bào)警部分和現(xiàn)在配置的新型信號(hào)同步檢測(cè)部分和電源及斷電保護(hù)、斷電報(bào)警部分所組成的。其特征是它的信號(hào)檢測(cè)裝置可采用自整角機(jī)碼盤式磁控開關(guān)車鐘信號(hào)同步檢測(cè)裝置或燈光式車鐘信號(hào)同步檢測(cè)裝置，其中碼盤式的信號(hào)同步檢測(cè)裝置是由裝在該記錄報(bào)警器中的兩個(gè)自整角機(jī)(1)、自整機(jī)軸頭上的指針(9)、磁鐵(8)、平衡塊(10)、碼盤式的磁控開關(guān)板(6)及磁控開關(guān)(7)所組成，兩臺(tái)自整角機(jī)分別與駕駛室車鐘及輪機(jī)室車鐘發(fā)出信號(hào)的自整角機(jī)相聯(lián)。從兩自整角機(jī)的磁控開關(guān)可取得指令和回令的兩種電信號(hào)，并同時(shí)送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。燈光式車鐘信號(hào)同步檢測(cè)裝置是由并聯(lián)在原車鐘各信號(hào)燈上的多個(gè)微型繼電器所組成的，各繼電器中常開觸點(diǎn)經(jīng)矩陣電路將通斷信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。它的電源及斷電保護(hù)、斷電報(bào)警裝置是由整流電源部分、直流供電部分及斷電報(bào)警部分所組成，其整流電源部分由開關(guān)K1、變壓器T、硅橋ZL及微型繼電器JⅠ、電源指示燈D1組成，其工作指示燈D1與限流電阻R1及JⅠ的常開觸點(diǎn)JⅠ－1串聯(lián)，再與繼電器JⅠ、濾波電容C1C2及整流輸出端相并聯(lián)。它的直流供電部分由12V電池E1、控制電流方向的二極管D4、D5、工作指示燈D2、限流電阻R2、R3及繼電器JⅠ常閉觸點(diǎn)JⅠ－2所組成，D2、D3和JⅠ－2串聯(lián)后與電池E1并聯(lián)，E1R2串聯(lián)及D2、D3、JⅠ－2、D5串聯(lián)后接硅橋整流的輸出端。其斷電報(bào)警部分由穩(wěn)壓塊LM323K、繼電器JⅡ、電池E2、開關(guān)K2、繼電器JⅡ的常閉觸點(diǎn)JⅡ－1、工作指示燈D3、限流電阻R4及音響部分所組成，其隱壓塊及限流二極管D4串聯(lián)在整流橋的正輸出端，繼電器JⅡ與整流橋輸出端并聯(lián)，音響部分與JⅡ－1、K2串聯(lián)后接電池E2的兩端，工作指示燈D3與限流電阻R4串聯(lián)后與音響部分并聯(lián)，開關(guān)K2與開關(guān)K1聯(lián)動(dòng)。其音響部分采用一般的集成音響片接揚(yáng)聲器。
過去，在船舶上只是用兩臺(tái)車鐘來回傳遞駕駛員發(fā)出的指令信號(hào)和輪機(jī)人員操作后給出的回令信號(hào)，最初是用機(jī)械式的方法傳遞，如繩索、鏈條，它不夠準(zhǔn)確，經(jīng)改進(jìn)后采用電信號(hào)傳遞，即采用自整角機(jī)的型式。自整角機(jī)是一個(gè)可傳遞角度信號(hào)的電機(jī)，兩臺(tái)自整角機(jī)三相星形聯(lián)接的定子繞組Z1、Z2相互聯(lián)接，當(dāng)一臺(tái)的帶交流電轉(zhuǎn)子線圈W1在扳把作用下轉(zhuǎn)一個(gè)角度時(shí)，Z1將受到的感應(yīng)傳到Z2，則W2也在感應(yīng)之下嚴(yán)格地轉(zhuǎn)同一個(gè)角度，并在自整角機(jī)W2的軸頭外部用指針顯示出來。在88213511專利中將碼盤式的磁控開關(guān)裝在兩臺(tái)車鐘的指針下，它將角度信號(hào)轉(zhuǎn)變成的電信號(hào)，從駕駛車鐘的指針下取出回令的信號(hào)，從輪機(jī)室的車鐘指針下取出駕駛員的指令信號(hào)，用電線將兩種電信號(hào)送入計(jì)算機(jī)處理。在車鐘的扳把操縱上，共有十一個(gè)位置，即十一種信號(hào)，包括四個(gè)前進(jìn)檔、四個(gè)倒退檔、停車、完車、備車。十一種信號(hào)是由十一個(gè)相應(yīng)位置的磁控開關(guān)的通斷形成電信號(hào)，在傳遞信號(hào)到計(jì)算機(jī)的過程中采用的線多、線長(zhǎng)，再加之對(duì)車鐘改裝，給批量生產(chǎn)造成困難。在本方案中增加了兩個(gè)自整角機(jī)，并將它裝在自動(dòng)記錄報(bào)警器的儀器箱內(nèi)，只用定子之間的星形聯(lián)接的三條線就可傳遞一組信號(hào)，而兩種角度信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的過程都在儀器箱內(nèi)完成，便于批量生產(chǎn)，安裝調(diào)試及故障修理方便，降低對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行的影響。
目前還有部分船舶采用燈光式車鐘的信號(hào)傳遞方式，它是由駕駛?cè)藛T操作不同的按鍵或開關(guān)、點(diǎn)亮輪機(jī)室內(nèi)不同的信號(hào)燈來傳遞指令及由輪機(jī)人員操作具體的按鍵或開關(guān)點(diǎn)亮駕駛臺(tái)的不同的信號(hào)燈以傳遞回令信號(hào)。本發(fā)明的燈光式車鐘信號(hào)同步檢測(cè)裝置是在各信號(hào)燈的部位并聯(lián)一個(gè)微型繼電囂，在發(fā)出各種信號(hào)點(diǎn)亮信號(hào)燈亮的同時(shí)，相應(yīng)的繼電器也工作，用各繼電器的常開觸點(diǎn)控制取出相應(yīng)的電信號(hào)，輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)經(jīng)處理后作自動(dòng)記錄，或在誤操作時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
過去在船舶運(yùn)行時(shí)都用人工記錄車鐘信號(hào)，記錄的不詳細(xì)，也不準(zhǔn)確，采用了計(jì)算機(jī)自動(dòng)記錄后就完全克服了上述的缺點(diǎn)，可以作到極準(zhǔn)確，極細(xì)微，達(dá)到人力所不能及的程度。但若電源偶爾出現(xiàn)故障，就失去記錄的條件，本方案采取了斷電保護(hù)及斷是報(bào)警裝置。正常情況下，由交流220V變壓整流供給整套儀器工作。若偶爾電源故障斷電時(shí)，繼電器JⅠ斷電，D1有燈光顯示，斷電時(shí)燈滅，此時(shí)由備用的E1蓄電池供電，記錄器可以照常工作，D5燈亮。若直流電源E1和交流電源同時(shí)出現(xiàn)故障，JⅡ斷電，JⅡ－1吸合，E2驅(qū)動(dòng)斷電報(bào)警器工作給出聲光顯示，告知維修人員排除故障并馬上開始人工的車鐘信號(hào)記錄。
采用本方案能體現(xiàn)如下優(yōu)越性(1)在儀器箱內(nèi)增加兩個(gè)轉(zhuǎn)變角信號(hào)的自整角機(jī)，免去了多線的遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸，極大的改進(jìn)了工藝操作，免去了對(duì)車鐘的改裝，便于批量生產(chǎn)，節(jié)約安裝時(shí)間；(2)把信號(hào)采集的各環(huán)節(jié)都集中在儀器箱內(nèi)，進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，更便于維修更換；(3)采用超小型的微型繼電器矩陣電路實(shí)現(xiàn)了燈光式車鐘信號(hào)的自動(dòng)記錄，也實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，便于維修與更換；(4)采用斷電保護(hù)和斷電報(bào)警裝置可使該自動(dòng)記錄報(bào)警器穩(wěn)定可靠的工作，一但出現(xiàn)特殊故障，由人工記錄代替之。可見采用了上述的輔助裝置后使得該儀器更完善、更成熟，而且更經(jīng)濟(jì)更可靠了。


圖1是新型的采用本方案輔助裝置的船舶車鐘信號(hào)自動(dòng)記錄報(bào)警器內(nèi)部的板面布置示意圖。圖中(1)－自整角機(jī)；(2)－計(jì)算機(jī)單元；(3)－打印部分；(4)－斷電保護(hù)及斷電報(bào)警部分；(5)－斷電的聲光報(bào)警器件。
圖2是駕駛室發(fā)令車鐘和輪機(jī)室回令車鐘與儀器箱中兩個(gè)自整角機(jī)聯(lián)接情況的電原理圖。圖中(Z1)(W1)－駕駛臺(tái)車鐘自整機(jī)的定子線圈及車鐘扳把帶動(dòng)的轉(zhuǎn)子感應(yīng)線圈；(Z2)(W2)－輪機(jī)室自整角機(jī)的定子線圈及帶動(dòng)指針的的轉(zhuǎn)子感應(yīng)圈；(Z3)(W3)－儀器箱內(nèi)接收指令信號(hào)的自整角機(jī)的定子線圈及帶動(dòng)指針的感應(yīng)線圈；(Z4)(W4)……(Z6)(W6)－是相應(yīng)的輪機(jī)室的車鐘自整角機(jī)、駕駛臺(tái)的自整機(jī)及儀器箱接收回令信號(hào)自整角機(jī)的定子線圈及轉(zhuǎn)子感應(yīng)線圈的接線情況。
圖3A、圖3B是自整角機(jī)上碼盤式磁控開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3B是圖3A的側(cè)視圖。圖中(1)－自整角機(jī)；(6)－碼盤式的磁控開關(guān)板；(7)－磁控開關(guān)；(8)－磁鐵；(9)－指針；(10)－平衡塊。
圖4是燈光式車鐘信號(hào)同步檢測(cè)裝置的電原理圖。圖中J1－J11并聯(lián)在駕駛臺(tái)發(fā)出的11種指令信號(hào)的信號(hào)燈上的微型繼電器，J1－1～J11－1是上述各繼電器內(nèi)的常開觸點(diǎn)，J12～J22及J12－1～J22－1是并聯(lián)在輪機(jī)室發(fā)出的11種回令信號(hào)的信號(hào)燈上的微型繼電器及其內(nèi)部的常開觸點(diǎn)，這22種常開觸點(diǎn)經(jīng)矩陣電路將信號(hào)輸至計(jì)算機(jī)單元。
圖5是電源、斷電保護(hù)及斷電報(bào)警裝置的電原理圖。圖中(B)－電源變壓器；(ZL)－硅橋；(C1、C2)－濾波電容；(JⅠ)－繼電器；(R1、R2、R3、R4)－限流電阻；(D1、D2、D3)－指示燈；(D4、D5)－控制電流方向的二極管；(E1)－12V蓄電池；(LM323K)－穩(wěn)壓塊；(JⅡ)－繼電器；(K1、K2)－聯(lián)動(dòng)開關(guān)；(IC、Y)－報(bào)警音響部分。
實(shí)施例本方案所采用的自整角機(jī)為NS404；磁控開關(guān)為CK－4；斷電保護(hù)部分的繼電器JⅠ、JⅡ?yàn)镴RC－5、JRC－12；計(jì)算機(jī)部分為STD總線微機(jī)和TPμP－40打印機(jī)；燈光車鐘信號(hào)部分的繼電器為JRC－24；音響片為KD－154。
本方案的試制樣品在船舶上試用，效果良好，深受用戶的歡迎。
權(quán)利要求1.一組為以計(jì)算機(jī)技術(shù)自動(dòng)記錄船舶的車鐘信號(hào)，并在輪機(jī)人員操作錯(cuò)誤時(shí)能及時(shí)報(bào)警的設(shè)備配置的輔助裝置，它是由計(jì)算機(jī)單元、輸出打印、及誤操作報(bào)警部分和現(xiàn)在配置的新型信號(hào)同步檢測(cè)裝置及電源、斷電保護(hù)、斷電報(bào)警裝置所組成的，其特征是它的信號(hào)同步檢測(cè)裝置可采用自整角機(jī)碼盤式磁控開關(guān)車鐘信號(hào)同步檢測(cè)裝置或燈光式車鐘信號(hào)同步檢測(cè)裝置，其中自整角機(jī)碼盤式信號(hào)同步檢測(cè)裝置是由裝在該自動(dòng)記錄報(bào)警器箱中的兩個(gè)自整角機(jī)(1)、自整角機(jī)軸頭上的指針(9)、磁鐵(8)、平衡塊(10)、碼盤式的磁控開關(guān)板(6)及磁控開關(guān)(7)所組成，兩臺(tái)自整角機(jī)分別與駕駛室車鐘及輪機(jī)室車鐘的發(fā)出信號(hào)的自整角機(jī)相聯(lián)；燈光式車鐘信號(hào)同步檢測(cè)裝置是由并聯(lián)原燈光式車鐘各種信號(hào)的信號(hào)燈上的多個(gè)微型繼電器J1-J22所組成的，各繼電器中的常開觸點(diǎn)經(jīng)矩陣電路將通斷信號(hào)輸入到計(jì)算機(jī)單元；它的電源及斷電保護(hù)、斷電報(bào)警裝置是由整流電源部分、直流供電部分及斷電報(bào)警部分所組成，其整流電源部分由開關(guān)K1、變壓器T、硅橋ZL、及微型繼電器J1、電源指示燈D1所組成、其工作指示燈D1與限流電阻R1及J1的常開觸點(diǎn)J1-1串聯(lián)，再與繼電器J1、濾波電容C1C2及整流輸出端并聯(lián)，它的直流供電部分由12V電池E1、控制電流方向的二極管D4、D5工作指示燈D2、限流電阻R2、R3及繼電器J1的常閉觸點(diǎn)J1-2所組成，D2、R3、J1-2串聯(lián)后與電池E1并聯(lián)，E1、R2串聯(lián)及D2、R3、J1-2、D5串聯(lián)后接硅橋的輸出端，它的斷電報(bào)警部分由穩(wěn)壓塊LM323K、繼電器J11、電池E2、開關(guān)K2、繼電器J11的常開閉觸點(diǎn)J11-1、工作指示燈D3、限流電阻R4及音響部分所組成，其穩(wěn)壓塊與D4串接在整流橋的正輸出端、繼電器J11與整流橋的輸出端并聯(lián)，音響部分與J11-1、K2串聯(lián)后接電池E2的兩端，工作指示燈D3與限流電阻R4串聯(lián)后與音響部分并聯(lián)。
2.按照權(quán)利要求1所述的自動(dòng)記錄報(bào)警器的輔助裝置，其特征在于它的斷電報(bào)警裝置的音響部分是由一般的集成音響片及揚(yáng)聲器組成的，且該部分的開關(guān)K2與整流電源部分的開關(guān)K1采用聯(lián)動(dòng)的型式。
專利摘要本實(shí)用新型屬計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集及自動(dòng)保護(hù)電路。它是為以計(jì)算機(jī)技術(shù)自動(dòng)記錄船舶車鐘信號(hào)并能在輪機(jī)員操作錯(cuò)誤及時(shí)報(bào)警的設(shè)備所配置的輔助裝置。它包括有自整角機(jī)碼盤式磁控開關(guān)的或燈光式車鐘的信號(hào)檢測(cè)裝置、斷電保護(hù)及報(bào)警裝置。用此方案改變了多線遠(yuǎn)距離的信號(hào)傳遞，極大地改進(jìn)了工藝技術(shù)條件，便于維護(hù)、便于批量生產(chǎn)，有了斷電保護(hù)及斷電報(bào)警裝置能保證使自動(dòng)記錄報(bào)警器在絕對(duì)穩(wěn)定可靠的基礎(chǔ)上工作。
文檔編號(hào)G04C23/00GK2072707SQ9020855
公開日1991年3月6日 申請(qǐng)日期1990年6月16日 優(yōu)先權(quán)日1990年6月16日
發(fā)明者李家躍, 張洪明, 黃連生, 黃向陽 申請(qǐng)人:天津市河?xùn)|區(qū)特奇機(jī)電應(yīng)用技術(shù)開發(fā)部