专利名称：载波传输船舶航行数据记录避碰装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种船舶航行数据记录避碰的装置。
船舶航行数据记录避碰装置，是一种实时采集、存储、发送船舶航行中重要信息数据，以供需要时再现的专用仪器。而且，船舶采用数据记录避碰装置，可实现船舶间的数据信息传送及共享，及时了解同一海域中其它船舶的航向、航速及避让操作等情况，采取正确的规避措施，避免发生事故。现有的数据记录避碰装置分为固定式和可分离式，固定式数据记录仪在船舶发生事故沉没后不易打捞，使用受到限制。可分离式数据记录仪，如本发明人设计的船舶航行数据记录仪(专利号为99216152)，包括电源、传感器及卫星信号采集接收器、主机和内装有数据存储器的外设装置，传感器采集到的航行数据和卫星接收到的卫星信号通过信号传输电缆送入主机中，经主机中的中央处理器、信号处理电路处理后，存贮于主机内的存储器，同时备份于外设装置的数据存储器。主机与外设装置可通过可脱离的传输电缆连接，也可采用无线通信方式传输(如本发明人设计的、申请号为00242893的技术方案)。当船舶发生事故，外设装置能方便地携带离开，通过读取存储器的数据，可获得事故发生前后一段时间的各种航行信息，帮助调查确定事故原因。即便事故发生后，时间仓促来不及带走外设装置，由于外设装置由可浮材料构成，船舶沉没后外设装置也能自行浮升至水面上并发出信号，不会随船沉入水底，易于发现打捞。
但是，这种数据记录避碰装置中，由于传感器及卫星接收器与主机之间、以及主机与外设装置之间采用传输电缆连接，安装时需在船体中敷设大量的电缆，劳动强度大，工期长，费用高，增加了仪器成本，而主机与外设装置之间采用无线通信方式传输，需用较复杂的电路来实现，因此，使得这种数据记录避碰装置的使用受到了限制。
本实用新型的目的是针对上述装置的不足之处，设计一种通过载波传输信号的船舶航行数据记录避碰装置，以便于安装及使用。
现有的船舶航行数据记录避碰装置包括电源，由传感器及其前置处理电路、卫星接收器构成的信号采集接收器，主机和内装有数据存储器的外设装置。主机包括外壳和主机电路，主机电路包括信号处理电路、中央处理电路、内存贮电路及串行通信接口电路，数据存储器电路包括串行通信接口电路、信号处理电路、存贮电路。本实用新型是在上述的船舶航行数据记录避碰装置中设置载波发射、接收电路及载波发射接收电路信号采集接收器通过载波发射电路与船舶原有的电力线或信号传输线连接，主机电路的信号处理电路通过载波接收电路与船舶原有的电力线或信号传输线连接，主机电路的串行通信接口电路和外设装置的数据存储器的串行通信接口电路均通过载波发射接收电路与船舶原有的电力线或信号传输线连接，利用船舶原有的电力线或信号传输线实现船舶航行数据信号的传输。
上述载波发射电路包括依此连接的波形发生电路，调制电路，载波发生电路，载波信号放大电路及谐振耦合电路。信号采集接受器的输出端与调制电路输入端连接，谐振耦合电路的输出端与船舶原有的电力线或信号传输线连接。
上述载波接收电路依此连接的耦合调谐电路，载波解调电路及数据信号放大电路。耦合调谐电路的输入端与船舶原有的电力线或信号传输线，数据信号放大电路的输出端与主机的信号处理电路输入端连接。
上述载波发射接收电路，由载波发射部分和载波接收部分组成，其中载波发射部分包括依此连接的调制电路，载波发生电路，载波信号放大电路及谐振耦合电路。调制电路输入端与主机电路或外设装置的数据存储器的串行通信接口电路的输出端连接，谐振耦合电路的输出端与船舶原有的电力线或信号传输线连接。载波接收部分包括依此连接的耦合调谐电路，载波解调电路及数据信号放大电路。耦合调谐电路的输入端与船舶原有的电力线或信号传输线连接，数据信号放大电路的输出端与主机电路或外设装置的数据存储器的串行通信接口电路输入端连接。
该装置采用载波发射、载波接收电路及载波发射接收电路，利用船舶原有的电力线或信号传输线实现数据信号的传输，信号采集接收器与主机、主机与外设装置的数据存储器之间无需连接电缆，安装简便、快捷，节省费用。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
图1、是载波传输船舶航行数据记录避碰装置的结构方框图。
图2、是图1所示装置的载波发射电路的电路图。
图3、是图1所示装置的载波接收电路的电路图。
图4、是与图1所示装置的主机电路连接的载波发射接收电路的电路图。
图5、是与图1所示装置的外设数据存储器连接的载波发射接收电路的电路图。
图6、是图1所示装置的主机电路图。
图7、是图1所示装置的外设装置中数据存储器电路图。
载波传输船舶航行数据记录避碰装置，如图1所示，包括设于船上各种设备中的传感器1及其前置处理器2，可将采集到的车钟、回令、油门、舵角、主轴转速、船位、航向、航速、时间等数据和触发信号转换成频率信号，再与卫星接收器3接收的卫星信号一起通过载波发射电路4调制于船舶原有的电力线或信号传输线10，载波接收电路5接收船舶原有的电力线或信号传输线10中的载波信号后送入主机电路6，主机电路6将信号处理后通过载波发射接收电路7送入船舶原有的电力线或信号传输线10，外设装置的数据存储器9通过载波发射接收电路8从船舶原有的电力线或信号传输线10接收数据信号，进行数据贮存。载波发射接收电路7、8同时具有发送和接收功能，可实现数据信号和通信指令信号的双向传输。主机、外设装置的结构及电路原理，已详细记载于本发明人设计的专利号为99216152的船舶航行数据记录仪的专利说明书中。
载波发射电路4如图2所示，传感器及卫星接收器的信号通过可调电阻器K403输入，经集成电路U400及电路器K402、R401、R402、R404、R405、R407、电容器C406、C408、C407、二极管D403组成的压控频率发生器转换成高频方波信号，由集成电路U402放大后加到三极管BG401的基极，调制后从集电极输出到载波发生电路U404的输入端，载波发生电路U404输出的载波信号经三极管BG402放大、由可调变压器T401、电感器L400、L401、电容器C400、C401组成的谐振耦合电路，加载于船舶原有的电力线或信号传输线上。
图3示出载波接收电路5，船舶的电力线或信号传输线上的载波信号，由电容器C410、C411、电感器L410、L411、可调变压器T410耦合选频，经三极管BG410放大、可调变压器T411及电容器C414调谐、二极管D411、D412限幅后，通过电容器C415加到载波解调电路U410的输入端，当该载波信号频率与载波解调集成电路U410中心频率相同时，载波解调集成电路U410对信号进行解调，输出信号经集成电路U402、电阻器R414、R412、三极管BG411放大、还原出数据信息信号。
图3中，载波解调集成电路U410、U420、U430、U440、U450、U460具有不同的中心频率，可分别解调出传感器的各种数据信息信号，如车钟、回令、油门、舵角、主轴转速、船位、航向、航速、时间等数据信号。解调出的数据信息信号通过接口CZ401送至图6所示的主机电路的接口CZ1。
图4所示的是与主机电路连接的载波发射接收电路7的电路结构，接口CZ501与图6所示的主机电路的接口CZ6连接，实现与主机电路的串行通信接口电路TC232的信号传输，接口CZ502与船舶的电力线或信号传输线连接，用于发送或接收载波信号。载波发射接收电路7的载波发射部分和载波接收部分的电路原理与载波发射电路4、载波接收电路5相同，分别完成主机电路数据信号的调制发射、及外设装置通信信号的接收解调。
图5所示的是与外设装置的数据存储器连接的载波发射接收电路8的电路结构，接口CZ602与船舶的电力线或信号传输线连接，用于接收或发送载波信号，接口CZ601与图7所示的外设装置中的数据存储器电路的接口CZ14连接，实现与数据存储器电路的串行通信接口电路TC232的信号传输。载波发射接收电路8的载波接收部分和载波发射部分的电路原理与载波接收电路5、载波发射电路4相同，分别完成数据信号的接收解调、及通信信号的调制发射。
权利要求1.载波传输船舶航行数据记录避碰装置，包括电源、由传感器及其前置处理电路、卫星接收器组成的信号采集接收器、主机和内装有数据存储器的外设装置，主机包括外壳和由信号处理电路、中央处理电路、内存贮电路、串行通信接口电路组成的主机电路，数据存储器电路包括串行通信接口电路、信号处理电路、存贮电路，其特征在于信号采集接收器通过载波发射电路与船舶原有的电力线或信号传输线连接，主机电路的信号处理电路通过载波接收电路与船舶原有的电力线或信号传输线连接，主机电路的串行通信接口电路和外设装置的数据存储器的串行通信接口电路均通过载波发射接收电路与船舶原有的电力线或信号传输线连接，利用船舶原有的电力线或信号传输线实现船舶航行数据信号的传输。
2.根据权利要求1所述的载波传输船舶航行数据记录避碰装置，其特征在于所述载波发射电路包括依此连接的波形发生电路，调制电路，载波发生电路，载波信号放大电路及谐振耦合电路，信号采集接受器的输出端与调制电路输入端连接，谐振耦合电路的输出端与船舶原有的电力线或信号传输线连接。
3.根据权利要求1所述的载波传输船舶航行数据记录避碰装置，其特征在于所述载波接收电路依此连接的耦合调谐电路，载波解调电路及信号放大电路，耦合调谐电路的输入端与船舶原有的电力线或信号传输线连接，数据信号放大电路的输出端与主机的信号处理电路输入端连接。
4.根据权利要求1所述的载波传输船舶航行数据记录避碰装置，其特征在于所述载波发射接收电路，由载波发射部分和载波接收部分组成，其中载波发射部分包括依此连接的调制电路，载波发生电路，载波信号放大电路及谐振耦合电路，调制电路输入端与主机电路或外设装置的数据存储器的串行通信接口电路的输出端连接，谐振耦合电路的输出端与船舶原有的电力线或信号传输线连接；载波接收部分包括依此连接的耦合调谐电路，载波解调电路及数据信号放大电路，耦合调谐电路的输入端与船舶原有的电力线或信号传输线连接，数据信号放大电路的输出端与主机电路或外设装置的数据存储器的串行通信接口电路输入端连接。
专利摘要载波传输船舶航行数据记录避碰装置,包括电源,由传感器1及其前置处理电路2、卫星接收器3构成的信号采集接受器,设有主机电路6的主机和内装有数据存储器9的外设装置。载波发射电路4、载波接收电路5设置于信号采集接收器与主机电路6之间,载波发射接收电路7、8设置于主机电路6与外设装置的数据存储器9之间,利用船舶原有的电力线或信号传输线10实现数据信号的传输,无需另外敷设电缆,具有安装简便、快捷的特点,能节省费用,降低成本。
文档编号G01S5/02GK2464631SQ0120255
公开日2001年12月12日 申请日期2001年1月3日 优先权日2001年1月3日
发明者黄种苇, 胡梅生, 黄种青 申请人:黄种苇, 胡梅生, 黄种青