桅杆升降控制装置及海上运输设备的制作方法

本申请属于海上设备控制技术领域，尤其涉及一种桅杆升降控制装置及海上运输设备。

背景技术：

在舰船、游艇及大型的货轮上，桅杆作为其重要的载体，用以搭载不同的任务设备，例如导航雷达、光电转塔、激光雷达等各种传感器设备及通讯天线。而传统的桅杆一般为固定式桅杆，高度一经确定便无法进行更改。当通过一些桥梁或者山洞区域，固定式桅杆由于高度问题，往往造成运输或者通行上的障碍，使用极其不便。

因此，传统的桅杆中存在高度不可调节而导致使用不便的问题。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种桅杆升降控制装置及海上运输设备，旨在解决传统的桅杆中存在高度不可调节而导致使用不便的问题。

本申请实施例的第一方面提了一种桅杆升降控制装置，包括：

控制电路，所述控制电路用于输出控制信号；

驱动电路，与所述控制电路连接，所述驱动电路用于在所述控制信号的控制下，输出用于第一驱动信号或第二驱动信号；以及

液压动力转换器，与所述驱动电路和桅杆连接，所述液压动力转换器用于根据所述第一驱动信号控制所述桅杆往第一方向移动，或根据所述第二驱动信号控制所述桅杆往与所述第一方向相反的第二方向移动。

在一个实施例中，所述控制电路包括：第一开关，所述第一开关的输入端和电源连接，所述第一开关的第一输出端和所述驱动电路的第一输入端连接，所述第一开关的第二输出端和所述驱动电路的第二输入端连接。

在一个实施例中，所述控制电路包括：控制器，所述控制器的第一输出端和所述驱动电路的第一输入端连接，所述控制器的第二输出端和所述驱动电路的第二输入端连接。

在一个实施例中，所述驱动电路包括双路继电器，所述双路继电器的第一输入端和所述控制电路的第一输出端连接，所述双路继电器的第二输入端和所述控制电路的第二输出端连接，所述双路继电器的第一输出端和所述液压动力转换器的第一输入端连接，所述双路继电器的第二输出端和所述液压动力转换器的第二输入端连接。

在一个实施例中，所述液压动力转换器包括电磁阀，所述电磁阀的第一线圈接入所述第一驱动信号，所述电磁阀的第二线圈接入所述第二驱动信号。

在一个实施例中，桅杆升降控制装置还包括限位保护电路，所述限位保护电路与所述驱动电路连接，所述限位保护电路用于在所述桅杆到达所述第一方向的第一限定位置或到达所述第二方向的第二限定位置时，控制所述驱动电路停止输出所述第一驱动信号和所述第二驱动信号。

在一个实施例中，所述限位保护电路包括：第一传感器和第二传感器，所述第一传感器设置于所述第一限定位置，所述第二传感器设置于所述第二限定位置。

在一个实施例中，桅杆升降控制装置还包括故障报警电路，所述故障报警电路与所述驱动电路连接，当所述驱动电路同时输出第一驱动信号和第二驱动信号时，所述故障报警电路发出故障指示。

在一个实施例中，所述故障报警电路包括第一开关管、第二开关管、第一电阻以及led灯，所述第一开关管的控制端接入所述第一驱动信号，所述第一开关管的高电位端和所述第一电阻的第一端共接于电源，所述第一电阻的第二端和所述led灯的正极连接，所述第一开关管的低电位端接地，所述led灯的负极和所述第二开关管的高电位端连接，所述第二开关管的低电位端接地，所述第二开关管的控制端接入所述第二驱动信号。

本申请实施例的第二方面提了一种海上运输设备，包括：

桅杆；和

如本申请实施例的第一方面所述的桅杆升降控制装置。

上述的桅杆升降控制装置，通过采用控制电路、驱动电路以及液压动力转换器，其中，控制电路输出控制信号，驱动电路在该控制信号的控制下输出第一驱动信号或第二驱动信号到液压动力转换器，液压动力转换器根据第一驱动信号控制桅杆往第一方向移动，或根据第二驱动信号控制桅杆往与第一方向相反的第二方向移动，实现了对桅杆往第一方向或与第一方向相反的第二方向移动的控制，即实现了对桅杆的高度控制，使得了桅杆的高度可调时而适应各类运输和使用环境，解决了传统的桅杆中存在高度不可调节而导致使用不便的问题。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的桅杆升降控制装置的电路示意图；

图2为图1所示的桅杆升降控制装置的示例电路原理图；

图3为图1所示的桅杆升降控制装置的液压动力转换器的结构示意图；

图4为图1所示的桅杆升降控制装置的另一电路示意图；

图5为图4所示的桅杆升降控制装置的故障报警电路的示例电路原理图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

图1示出了本申请的实施例的第一方面提供的桅杆升降控制装置10的电路示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

本实施例中的桅杆升降控制装置10，包括：控制电路100、驱动电路200以及液压动力转换器300，控制电路100的输出端和驱动电路200的输入端连接，驱动电路200的输出端和液压动力转换器300的电磁阀连接，液压动力转换器300的驱动端和桅杆20连接；控制电路100用于输出控制信号；驱动电路200用于在控制信号的控制下，输出用于第一驱动信号或第二驱动信号；液压动力转换器300用于根据第一驱动信号控制桅杆20往第一方向移动，或根据第二驱动信号控制桅杆20往与第一方向相反的第二方向移动。

应理解，第一方向和第二方向为升降方向，当第一方向为升高的方向时，则第二方向为下降的方向，可选的，桅杆设置于轮船、游艇等海上运输设备的甲板上，第一方向和第二方向可以为垂直甲板的方向。

应理解，控制信号为电信号；第一驱动信号和第二驱动信号为高电平信号，当驱动电路200输出第一驱动信号到液压动力转换器300时，液压动力转换器300控制桅杆20往第一方向移动，当驱动电路200输出第二驱动信号到液压动力转换器300时，液压动力转换器300控制桅杆20往第二方向移动。

本实施例中的桅杆升降控制装置10，通过采用控制电路100、驱动电路200以及液压动力转换器300，其中，控制电路100输出控制信号，驱动电路200在该控制信号的控制下输出第一驱动信号或第二驱动信号到液压动力转换器300，液压动力转换器300根据第一驱动信号控制桅杆20往第一方向移动，或根据第二驱动信号控制桅杆20往与第一方向相反的第二方向移动，实现了对桅杆20往第一方向或与第一方向相反的第二方向移动的控制，即实现了对桅杆20的高度控制，使得了桅杆20的高度可调时而适应各类运输和使用环境，解决了传统的桅杆20中存在高度不可调节而导致使用不便的问题。

请参阅图2，在一个实施例中，控制电路100包括：第一开关k1，第一开关k1的输入端和电源连接，第一开关k1的第一输出端和驱动电路200的第一输入端连接，第一开关k1的第二输出端和驱动电路200的第二输入端连接。

应理解，第一开关k1可以为单刀双掷开关、多路复用器等。第一开关k1设置有防水层，以避免由于海上潮湿环境而失效。可选的，第一开关k1可设置于驾驶台。

本实施例中的桅杆升降控制装置10，通过采用第一开关k1来生成控制信号，实现了对桅杆20的手动控制，工作人员可随时根据需求自主控制桅杆20的移动，以使得桅杆20的控制更加灵活化。

在一个实施例中，控制电路100包括控制器，控制器的第一输出端和驱动电路200的第一输入端连接，控制器的第二输出端和驱动电路200的第二输入端连接。

应理解，控制器可以为微处理器，例如单片机等，控制器还可以为电脑等移动终端。可选的，控制器根据该桅杆20所在的海上运输设备的运行路径，在特定时间点输出对应的控制信号以控制桅杆20的移动；控制器还可以根据该海上运输设备上所采集的环境信息，来输出控制信号以控制桅杆20的移动。例如，当控制器根据预设路径信息或环境信息，判断该桅杆20前方为桥梁时，则输出控制信号以控制桅杆20下降以使得该桅杆20可通过该桥梁。

本实施例中的桅杆升降控制装置10，通过加入控制器，实现了对桅杆20移动控制的自动化控制，即本桅杆升降控制装置10可以在无人模式下实现对桅杆20的控制，避免出现由于人员疏忽没有及时调整桅杆20从而导致使用故障的情况出现，且相较于现今的固定式桅杆20，在运输和航行过程中更为便利，可随时调整桅杆20的位置，满足不同场合下的需求。

请参阅图2，在一个实施例中，驱动电路200包括双路继电器u1，双路继电器u1的第一输入端com1和控制电路100的第一输出端连接，双路继电器u1的第二输入端com2和控制电路100的第二输出端连接，双路继电器u1的第一输出端nc1和液压动力转换器300的第一输入端连接，双路继电器u1的第二输出端nc2和液压动力转换器300的第二输入端连接。

应理解，双路继电器u1包括有两个输入端，分别为与第一输出端nc1对应的第一输入端com1，和与第二输出端nc2对应的第二输入端com2，当第一输入端com1输入高电平时，则第一输出端nc1输出高电平，即驱动电路200输出第一驱动信号；当第二输入端com2输入高电平时，则第二输出端nc2输出高电平，即驱动电路200输出第二驱动信号。应理解，双路继电器u1的第一输出端nc1和第二输出端nc2不可能同时输出第一驱动信号和第二驱动信号，当双路继电器u1的第一输出端nc1和第二输出端nc2同时输出第一驱动信号和第二驱动信号时，则表征驱动电路200或控制电路100故障。

本实施例中的控制电路100，通过采用双路继电器u1，实现了根据控制信号输出对应的第一驱动信号或第二驱动信号，电路简单。

请参阅图3，在一个实施例中，液压动力转换器300包括电磁阀310，电磁阀310的第一线圈10-1接入第一驱动信号，电磁阀310的第二线圈10-2接入第二驱动信号。具体的，请参阅图3，液压动力转换器300还包括止油阀11以及控制电机12，电磁阀10的中间通路与桅杆20的油缸9连接，驱动电路200通过控制电磁阀两路线圈来实现桅杆20升降的控制；止油阀11用于防止桅杆20油缸漏油；结合图3，液压动力单元控制桅杆20移动的一种工作过程如下:

1、控制电机12的外部电源v1上电，控制电机12开始工作，带动齿轮泵运转，油泵开始泵油；

2、当电磁阀310的第一线圈10-1接入驱动电路200的第一驱动信号后，电磁阀310的第一线圈10-1上电开始工作，此时桅杆20油缸泵入油，桅杆20开始往第一方向移动(例如上升)；

3、当电磁阀第二线圈10-2接入驱动电路200的第二驱动信号后，电磁阀的第二线圈10-2上电开始工作时，此时桅杆20油缸泵入油，桅杆20开始往第二方向移动(例如下降)。

请参阅图2，在一个实施例中，桅杆升降控制装置10还包括限位保护电路500，限位保护电路500与驱动电路200连接，限位保护电路500用于在桅杆20到达第一方向的第一限定位置或到达第二方向的第二限定位置时，控制驱动电路200停止输出第一驱动信号和第二驱动信号。

应理解，第一限定位置和第二限定位置为桅杆20在该方向上所能到达的最远距离。限位保护电路500可以由传感器、卡件等构成。可选的，限位保护电路500和控制电路100的控制端连接；例如，当控制电路100包括双路继电器u1时，则限位保护电路500和双路继电器u1的控制端in1、in2连接。

本实施例中的桅杆升降控制装置10，通过加入限位保护电路500，使得桅杆20可停止在最高位置与最低位置之间的任一位置，在上升至最高位和下降至最低位时，桅杆20将自动停止升降，实现了对桅杆20的最高位和最低位的控制，避免出现了由于桅杆20过高、过低的状态下而导致的桅杆20损坏或不可用的情况出现，且无需人工判断桅杆20是否到达第一限定位置和第二限定位置，大大减少人力成本。

在一个实施例中，限位保护电路500包括：第一传感器和第二传感器，第一传感器设置于第一限定位置，第二传感器设置于第二限定位置。

应理解，第一传感器和第二传感器可以为磁性传感器、红外传感器等。当桅杆20到达第一限定位置时，第一传感器输出一电信号到控制电路100，控制电路100在该电信号的控制下，停止输出第一驱动信号到驱动电路200，从而控制桅杆20停止往第一方向的移动；当桅杆20到达第二限定位置时，第二传感器输出一电信号到控制电路100，控制电路100在该电信号的控制下，停止输出第二驱动信号到驱动电路200，从而控制桅杆20停止往第二方向的移动。

本实施例中的第一传感器和第二传感器用于对桅杆20进行限位保护，防止桅杆20在上升至最高位置或下降至最低位置时仍然保持相应的动作，导致液压动力转换器300内部电机过热或者内部齿轮磨损，最终损坏液压动力转换器300的情况出现。

请参阅图4，在一个实施例中，桅杆升降控制装置10还包括故障报警电路400，故障报警电路400与驱动电路200连接，当驱动电路200同时输出第一驱动信号和第二驱动信号时，故障报警电路400发出故障指示。

应理解，故障报警电路400可以由指示灯或蜂鸣器构成，当故障报警电路400接收到故障信号时，故障报警电路400的指示灯亮或发出提示音。本实施例中的桅杆升降控制装置10，通过加入故障报警电路400，从而实现了对桅杆升降控制装置10的故障监测。

可选的，请参阅图5，在一个实施例中，故障报警电路400包括第一开关管q1、第二开关管q2以及led灯d1，第一开关管q1的控制端接入第一驱动信号，第一开关管q1的高电位端第一电阻r1的第一端共接于电源v1，第一电阻r1的第二端和led灯d1的正极连接，第一开关管q1的低电位端接地，led灯d1的负极和第二开关管q2的高电位端连接，第二开关管q2的低电位端接地，第二开关管q2的控制端接入第二驱动信号。

应理解，本实施例中的第一开关管q1为pnp三极管、第二开关管q2为npn三极管，当第一开关管q1的控制端接入高电平时，第一开关管q1截止，第二开关管q2的控制端接入高电平时，第二开关管q2导通，此时led灯d1与电源v1和地之间形成回路，led灯d1亮，即当驱动电路200同时输出第一驱动信号和第二驱动信号时，led灯d1亮以表征故障指示。

本申请实施例的第二方面提供了一种海上运输设备，包括：桅杆20和如本申请实施例的第一方面所述的桅杆升降控制装置10。

应理解，海上运输设备可以为舰船、游艇或者货轮等。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。