一种无线船舶姿态检测系统的制作方法

本实用新型涉及船舶技术领域，特别是一种无线船舶姿态检测系统。

背景技术：

船舶的发展越趋向于大型化、专业化，出现了各种新型大型船舶，如超大型油船、集装箱船等。船舶在不同载货的情况下，会呈现不同的姿态，影响船舶的操纵性。特别是在件杂货和集装箱船的装卸过程中，容易发生货物装载不合理，而造成的船舶不安全姿态，不利于船舶的安全驾驶航行，更不利于船舶的操纵。

这种船舶的危险姿态主要是因为船舶货物堆放不合理，造成船舶的倾斜等状况。因此对船舶的姿态进行主动实时的检测不仅有利于船舶的安全航行，更有利于船舶驾驶人员对船舶的操纵性了解，更安全的驾驶船舶。

技术实现要素：

为克服上述问题，本实用新型的目的是提供一种无线船舶姿态检测系统，通过无线传输，易于安装实现，测量过程精确度高。

本实用新型采用以下方案实现：一种无线船舶姿态检测系统，包括至少3个检测设备和主控单元，3个检测设备分别安装于船舶的船艏和船艉的左右舷上；所述检测设备通过有线或者无线与所述主控单元通讯；

所述检测设备包括上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体内安装有超声波测深模块、信号处理模块、无线传输模块以及太阳能充电模块，所述超声波测深模块包括超声波传感器、电压升压电路，所述信号处理模块包括pcb电路板，所述pcb电路板上设置有mcu处理器和用于连接主控单元的串口总线，所述无线传输模块包括无线通信模块和无线通信模块连接的天线，所述太阳能充电模块包括依次连接的太阳能充电板、太阳能充放电电路、锂电池；所述太阳能充放电电路与所述电压升压电路连接，所述电压升压电路与所述超声波传感器连接，所述超声波传感器与所述pcb电路板上的mcu处理器连接，所述mcu处理器与所述无线通信模块连接，所述主控单元包括计算机和无线接收模块，所述mcu处理器通过串口总线与所述计算机连接，所述无线通信模块经无线接收模块与计算机连接。

进一步的，所述主控单元安装于船舶驾驶室内，所述上壳体和下壳体安装于船栏杆或者金属杆上，且所述上壳体和下壳体与船栏杆或者金属杆之间设置有橡胶垫。

进一步的，所述mcu处理器采用stm32l152芯片。

本实用新型的有益效果在于：1、本实用新型中船舶姿态测量过程方便快捷，可以实现实时在线检测。

2、本实用新型中使用的超声波检测设备结构简单、成本低廉，降低了安装和维护的难度与成本。

附图说明

图1是本实用新型检测系统的结构示意图。

图2是本实用新型的检测设备中超声波传感器安装的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

请参阅图1至图2所示，本实用新型的一种无线船舶姿态检测系统，包括至少3个检测设备10和主控单元20，3个检测设备10分别安装于船舶的船艏和船艉的左右舷上；所述检测设备10通过有线或者无线与所述主控单元20通讯；

所述检测设备10包括上壳体7和下壳体8，所述上壳体7和下壳体8内安装有超声波测深模块1、信号处理模块2、无线传输模块3以及太阳能充电模块4，所述超声波测深模块1包括超声波传感器11、电压升压电路12，所述的电压升压电路12将太阳能转换为可用的电源，并将此电源升压至供超声波传感器使用的电压。所述信号处理模块2包括pcb电路板21，所述pcb电路板上设置有mcu处理器22和用于连接主控单元的串口总线23，所述无线传输模块3包括无线通信模块31和无线通信模块连接的天线32，所述太阳能充电模块4包括依次连接的太阳能充电板41、太阳能充放电电路42、锂电池43；所述太阳能充放电电路42与所述电压升压电路12连接，所述电压升压电路12与所述超声波传感器11连接，所述超声波传感器11与所述pcb电路板21上的mcu处理器22连接，超声波传感器11将获取的数据发送给mcu处理器；所述mcu处理器22与所述无线通信模块31连接，所述主控单元20包括计算机5和无线接收模块6，所述mcu处理器22通过串口总线23与所述计算机5连接，所述无线模通信块31经无线接收模块6与计算机5连接；所述3个检测设备对船舶当前姿态进行实时测量，并将测量数据通过无线模通信块31发送计算机，通过计算机进行监控。其中，信号处理模块2、无线传输模块3以及太阳能充电模块4集成于pcb电路板上，检测设备设置有旋钮开关9。其中，mcu处理器22采用stm32l152芯片。所述主控单元安装于船舶驾驶室内，所述上壳体和下壳体安装于船栏杆30或者金属杆上，且所述上壳体和下壳体与船栏杆或者金属杆之间设置有橡胶垫40；无线通信模块可以是rs422通信模块，无线接收模块可以是rf433无线接收模块，超声波传感器可以是超声波换能器，该超声波换能器的型号为dya-200-01k或者dya-200-01mc。其中，电压升压电路12能采用zeta变换器电路。

其中，本实施例中所述超声波传感器为超声波换能器，所述超声波换能器发射的声波遇到障碍物发生反射，超声波换能器接收反射声波，并由发射到接收的时间差来获得超声波换能器到障碍物的距离；所述超声波换能器的声波发射方向为垂直方向，超声波传输至水面，经水面反射后超声波换能器接收到回波，其垂直的距离即为超声波换能器安装位置距水面的距离。本实用新型依靠独立的太阳能板进行供电，信号传输依靠天线，可实现完全独立工作，长续航，无需后期维护。

本实用新型的工作原理如下：步骤1：将主控单元安装于船舶驾驶室内，供信号接收和数据显示，

步骤2：分别记录3个检测设备在船艏和船艉左右舷的相对于船舶主甲板安装位置；电源开启，且保证太阳能板暴露在阳光下。

步骤3：分别测得3个检测设备相距目前水面的距离为d1，d2，d3，并通过无线通信模块或者串口总线进行数据传输发送给计算机；其中，d1，d2，d3都是超声波传感器进行若干次采样后一起求平均值而获得的；

步骤4：主控单元通过无线接收模块，接收安装于船艏和船艉超声波传感器的数据记录，并进行校验存至计算机并处理，最终得出船舶当前的姿态（信息姿态如：首摇、横摇、纵摇等等）。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。

技术特征：

1.一种无线船舶姿态检测系统，其特征在于：包括至少3个检测设备和主控单元，3个检测设备分别安装于船舶的船艏和船艉的左右舷上；所述检测设备通过有线或者无线与所述主控单元通讯；

所述检测设备包括上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体内安装有超声波测深模块、信号处理模块、无线传输模块以及太阳能充电模块，所述超声波测深模块包括超声波传感器、电压升压电路，所述信号处理模块包括pcb电路板，所述pcb电路板上设置有mcu处理器和用于连接主控单元的串口总线，所述无线传输模块包括无线通信模块和无线通信模块连接的天线，所述太阳能充电模块包括依次连接的太阳能充电板、太阳能充放电电路、锂电池；所述太阳能充放电电路与所述电压升压电路连接，所述电压升压电路与所述超声波传感器连接，所述超声波传感器与所述pcb电路板上的mcu处理器连接，所述mcu处理器与所述无线通信模块连接，所述主控单元包括计算机和无线接收模块，所述mcu处理器通过串口总线与所述计算机连接，所述无线通信模块经无线接收模块与计算机连接。

2.根据权利要求1所述的一种无线船舶姿态检测系统，其特征在于：所述主控单元安装于船舶驾驶室内，所述上壳体和下壳体安装于船栏杆或者金属杆上，且所述上壳体和下壳体与船栏杆或者金属杆之间设置有橡胶垫。

3.根据权利要求1所述的一种无线船舶姿态检测系统，其特征在于：所述mcu处理器采用stm32l152芯片。

技术总结
本实用新型提供了一种无线船舶姿态检测系统，包括至少3个检测设备和主控单元，3个检测设备分别安装于船舶的船艏和船艉的左右舷上；所述检测设备通过有线或者无线与所述主控单元通讯；所述检测设备包括超声波测深模块、信号处理模块、无线传输模块以及太阳能充电模块，所述超声波测深模块包括超声波传感器、电压升压电路，所述信号处理模块包括PCB电路板，所述PCB电路板上设置有MCU处理器和用于连接主控单元的串口总线，所述无线传输模块包括无线通信模块和无线通信模块连接的天线，所述太阳能充电模块包括依次连接的太阳能充电板、太阳能充放电电路、锂电池；本实用新型系统具有成本低，安装及维护简单，检测过程方便快捷的特点。

技术研发人员：刘兴龙;初秀民;吴勇;张旋武;刘智心;张代勇
受保护的技术使用者：闽江学院
技术研发日：2019.12.03
技术公布日：2020.08.04