一种实现碰撞检测的浮标的制作方法

本实用新型涉及河道管理领域，具体而言，涉及一种实现碰撞检测的浮标。

背景技术：

浮标，指浮于水面的一种航标，是锚定在指定位置，用以标示航道范围、指示浅滩、碍航物或表示专门用途的水面助航标志。浮标在航标中数量最多，应用广泛，设置在难以或不宜设立固定航标之处。浮标，其功能是标示航道浅滩或危及航行安全的障碍物。

而在实际运用过程当中，一些船只因为不规范的操作会经常性产生撞击浮标的现象，从而造成浮标损坏的结果。为了打击这种行为，需要对肇事船只进行处罚。但由于水面情况较为复杂，使在水面无法像在陆地上一样设置岗亭。所以，在这种情况下需要在发生撞击的第一时间将肇事船只的信息进行采集，需要对浮标进行实时监测。

我国在实时监测方便起步较晚，但从整个发展的过程来看，随着微电子技术和计算机技术的发展，通信技术的加速发展以及微波通信等远程通讯方法的应用使得基于计算机技术及数字处理技术的监测系统研制取得突破，各种检测系统开始在航道中得到广泛应用。但还具有不足。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种实现碰撞检测的浮标，具有检测和报警的功能，与传统检测系统相比成本较低，使用寿命较长。

本实用新型是这样实现的：

一种实现碰撞检测的浮标，包括浮标本体、碰撞检测系统和电源；所述浮标本体包括密封浮筒和锚定机构，所述锚定机构设置在所述密封浮筒下端；所述电源、所述碰撞检测系统均设置于所述密封浮筒内，且所述电源与所述碰撞检测系统电连接。

进一步的，浮标还包括立柱、标记指示灯。立柱与所述密封浮筒连接，标记指示灯设置于立柱。

进一步的，锚定机构包括吊环、固定绳以及连接有配重的弹簧。吊环与密封浮筒连接，固定绳的两端分别与吊环、弹簧连接。

进一步的，碰撞检测系统包括控制器、信息收发器、定位器、图像信息采集器和碰撞传感器。控制器与信息收发器、定位器、图像信息采集器、碰撞传感器电连接。

进一步的，电源包括电控器。电控器与标记指示灯、控制器、碰撞传感器、信息发射器、定位器、图像信息采集器电连接。

进一步的，电源还包括太阳能电池板。太阳能电池板以立柱为轴心呈圆形设置。

进一步的，碰撞传感器包括触发装置和信号发射装置。触发装置与信号发射装置电连接，信号发射装置与控制器电连接。

进一步的，触发装置包括内磁环和外磁环。内磁环的横截面和外磁环的横截面均为圆环，内磁环活动设置于外磁环内，并与外磁环具有间距，且内磁环与外磁环为同心圆。内磁环内侧与外磁环外侧具有相同磁极极性。

进一步的，信号发射装置包括正极和负极。正极与内磁环连接，负极与外磁环连接。

进一步的，密封浮筒的外围套装有碰撞缓冲弹性圈。

上述方案的有益效果：

本实用新型提供了一种实现碰撞检测的浮标，可以实现实时监测浮标状态，通过碰撞传感器实现浮标碰撞的报警，通过图像信号采集模块实现碰撞图像的采集，通过定位模块实现具体碰撞发生地点的信息采集，通过信息发射模块来实现碰撞信息的输出，使操作者第一时间接收到碰撞信息。

本实用新型通过对密封浮筒进行铆固，并且增设了弹簧，固定绳通过弹簧和锚定连接，大大减少了附表的浮动范围，提高了浮标的指示精度。

本实用新型突出了在夜间的航道指示效果。

本实用新型利用太阳能电池板提供电源，具有节能环保的技术优点。

本实用新型在浮筒的外部增设了碰撞缓冲弹性圈，降低了浮筒的受损度。

本实用新型的碰撞传感器具有能感应任意方向的碰撞，可循环使用，且结构简单，可靠性高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型提供的浮标的结构示意图；

图2为本实用新型提供的碰撞检测系统原理图；；

图3为本实用新型碰撞传感器结构示意图。

图标：100-浮标；110-浮标本体；120-碰撞检测系统；130-电源；140-锚定机构；111-密封浮筒；112-立柱；113-吊环；114-标记指示灯；115-固定绳；116-弹簧；117-配重；118-碰撞弹性缓冲圈；121-碰撞传感器；122-控制器；123-信息发射器；124-定位器；125-图像信息采集器；126-内磁环；127-外磁环；128-正极；129-负极；131-电控器；132-太阳能电池板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参阅图1，本实施例提供了一种实现碰撞检测的浮标。浮标100包括浮标本体110、碰撞检测系统120和电源130。电源130与碰撞检测系统120设置在浮标本体110内，电源130与碰撞检测系统120电连接。

浮标本体110包括密封浮筒111、立柱112和锚定机构140。

锚定机构140包括吊环113、固定绳115、弹簧116和配重117。立柱112设置于密封浮筒111顶部，吊环113设置于密封浮筒111底部。在密封浮筒111的外表面套设有碰撞弹性缓冲圈118，用于减轻密封浮筒111在受到船只的碰撞式造成的壳体损伤，延长了密封浮筒111的使用寿命。

本实施例中，在密封浮筒111内腔中设置有电源130和碰撞检测系统120。由图2可知，密封浮筒111为圆锥形柱体和圆柱体组合而成。在圆柱体上方设置有立柱112，在圆锥形柱体下放设置有吊环113。在立柱112的侧面设置有标记指示灯114，在本实施例中标记指示灯114的数量为四个，在光线较差时用于指示作用。吊环113下方设置有固定绳115，固定绳115下方连接有弹簧116，弹簧116的下端连接有配重117。在立杆和密封浮筒111的上表面还可搭设太阳能电池板132，在本实施例中，太阳能电池板132的数量为四个。四个太阳能电池板132分别与电源130连接。

本实施例提供的浮标本体110通过设置有配重117，将浮标100部分设置在水面以下，且使浮标100不会因为水流的原因轻易的晃动，造成航道变动的情况发生。通过在浮标100上设置标记指示灯114提高航道的可见度。

本实施例中，电源130包括太阳能电池板132和电控器131。在本实施例中，太阳能电池板132一端搭设在立柱112上，一端搭设在密封浮筒111的上表面。电控器131设置在密封浮筒111内，通过导线与太阳能电池板132和碰撞检测系统120连接。电控器还可与标记指示灯114连接，在光线较差时，水面能见度低，航行船只无法确认浮标100的位置，通过电控器131将标记指示灯114开启，给予指示。

参阅图2，图2是本实施例中碰撞检测系统120的结构连接示意图。由图2可知，碰撞检测系统120包括控制器122、信息发射器123、定位器124、图像信息采集器125和碰撞传感器121，控制器122分别通过导线与信息发射器123、定位器124、图像信息采集器125和碰撞传感器121电连接。且控制器122、信息发射器123、定位、图像信息采集器125和碰撞传感器121分别通过导线与电控器131连接。

参阅图3，图3是本实施例碰撞传感器121的结构示意图。由图4可知，碰撞传感器121包括触发装置和信号发射装置，其中触发装置包括内磁环126和外磁环127。内磁环126和外磁环127的横截面均为圆环，且内磁环126活动设置在外磁环127内，并与外磁环127具有间距。

外磁环127的外侧和内磁环126的内侧具有相同的磁极极性，内磁环126和外磁环127均为导体并分别通过导线连接信号发射装置。本实施例中，信号发射装置设置有正极128和负极129，内磁环126与正极128连接，外磁环127与负极129连接。在本实施例中，外磁环127和内磁环126设置在绝缘外壳内，并通过盖板将绝缘外壳进行密封固定。连接于内磁环126和正极128之间的导线、连接于外磁环127和负极129之间的导线穿设出盖板。

碰撞检测系统120中的碰撞传感器121、控制器122、信息发射器123、定位器124、图像信息采集器125分别与电控器131连接。控制器122与碰撞传感器121、信息发射器123、定位器124和图像信息采集器125连接，但碰撞传感器121、信息发射器123、定位器124和图像信息采集器125之间不连接，单独工作。

本实施例中，控制器122为单片机AT89S52，是碰撞检测系统120的核心，能存储用户设定的各项参数及用户号码，对定位器124测得的经纬度、图像信息采集器125采集的海面的图像数据和信息发射器123发送的数据进行处理。碰撞传感器121用于采集碰撞信号，并且在碰撞发生时，将碰撞信号传递给控制器122，控制器122再将碰撞信号转换为数据通过信息发射器123进行对外传递。

本实施例中的定位器124为GPS定位装置，用于测量浮标100所在位置的经纬度。

本实施例中的信息发射器123为GPRS无线通信模块，进行数据的接收和发送。

本实施例中图像信息采集器125为CCD摄像头，用于采集海面上的图像数据。

本实施例中的碰撞传感器121包括触发装置和信号发射装置，触发装置包括内磁环126和外磁环127，内磁环126与外磁环127都为可充磁的磁钢，内磁环126和外磁环127相对的一面具有相同的磁极极性，彼此之间承受斥力，保证内磁环126在不受较大的源于加速度的力的情况下，不会碰到外磁环127。

本实施例中的触发装置具有能感应任意方向的碰撞，可循环使用，且结构简单，可靠性高的优点。

结合图1、图2和图3，本实施例提供的浮标100的工作原理如下：

一种实现碰撞检测的浮标100，包括浮标本体110、碰撞检测系统120和电源130，碰撞检测系统120和电源130设置在浮标本体110内，电源130与碰撞检测系统120电连接。浮标本体110漂浮在水面上，多个浮标100可以组成航道，用于水面船只通行提供行进方向。碰撞检测系统主要实时监测浮标100周围的航行情况，监测是否有碰撞发生，当发生碰撞时，将碰撞信息进行传递，并且记录碰撞画面和肇事船只的信息。电源130为浮标本体110和碰撞检测系统120提供电力输出，保障浮标本体110和碰撞检测系统120可以进行正常工作。

在浮标100使用时，将浮标100放置在既定位置，通过配重117将浮标100在水中较为稳定的固定。当船只在浮标100组成的航道内进行行驶时，图像信息采集器125将浮标100周围的环境转换为视频的方式进行传递，使远程人员可以进行监测。当航道内的船只失控或者因为驾驶员的操作不规范，使船只脱离航道范围，使出航道并且与水面上的浮标100产生碰撞。这时，浮标100受到较大的冲击力，产生足够大的加速度，使内磁环126克服与外磁环127之间的斥力与外磁环127相接触，从而导通信号发射装置的正负极，产生碰撞信号。碰撞信号通过控制器122，控制器122将碰撞信号加工并通过信息发射器123进行传递，使远程监控人员第一时间获得碰撞信息，并通过浮标100内设置的定位器124确定碰撞发生地点，并通过图像信息采集器125采集的浮标100周围的图像进行识别，在第一时间内确定肇事船只，并及时获得肇事船只的信息。当船只的航行处于夜晚或者能见度较低的情况，通过标记指示灯114来确定浮标100的位置。本实施例通过太阳能电池板132提供所需要的电力资源，并且电控器131能够储存电能，使夜晚也能进行供电。

本实用新型通过设置有碰撞检测系统120能够实现远程监控，只需要在碰撞发生时，采取解决方案，不需要实时进行盯点监控。降低了工作强度，节能了人力成本，并且使用太阳能作为电力来源，具有环保节能的技术优点。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。