一種子母船防碰撞監測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于船舶設備領域，涉及一種船舶控制設備，特別涉及一種子母船防碰撞 監測裝置。
【背景技術】
[0002] 載運貨駁的運輸船舶。又稱子母船。載駁船的優點是不需碼頭和堆場、裝卸效率 高、停泊時間短、便于河海聯運。在實際載駁過程中，當操控子船進入母船時，往往會產生視 線受阻、操控要求高和易碰撞等問題，這就需要船舶駕駛員擁有豐富的經驗以及出眾的操 控技術。但這種方式人為因素占主要部分，如駕駛員操作不當則會導致船體損耗甚至是事 故的發生。
[0003] 專利201410244131. 4公布了一種藍牙測距方法，專利201410718126. 2公布了一 種藍牙測距方法并設計了測距系統，這兩項專利提供了藍牙測距方法的可行性。藍牙傳輸 采用跳頻技術，能有效抵抗干擾以及少量障礙物，大功率藍牙模塊傳輸距離可達l〇〇m以 上。

【發明內容】

[0004] 有鑒于此，本發明提供了一種子母船防碰撞監測裝置。
[0005] 為達到上述目的，具體技術方案如下：
[0006] -種子母船防碰撞監測裝置，適用于操控子船進入母船時，包括藍牙測距機構和 控制機構，所述藍牙測距機構包括分別設于子船一側、母船一側的兩個藍牙芯片，所述藍牙 測距機構檢測兩個藍牙芯片之間的傳輸線路的距離，并將距離信息傳遞至控制機構，所述 藍牙測距機構包括第一藍牙測距機構、第二藍牙測距機構、第三藍牙測距機構和第四藍牙 測距機構，當所述子船和母船處于正確位置時，所述子船一側、母船一側相互平行，所述第 一藍牙測距機構、第四藍牙測距機構分別位于所述子船一側、母船一側的兩端，所述第一藍 牙測距機構、第四藍牙測距機構檢測的傳輸線路與子船一側、母船一側均垂直，所述第二藍 牙測距機構、第三藍牙測距機構檢測的傳輸線路與所述子船一側、母船一側不垂直，且相對 于所述子船一側、母船一側的垂線呈鏡面對稱。
[0007] 優選的，還包括分別設于母船和子船上的第一橫縱傳感器和第二橫縱傳感器，所 述第一橫縱傳感器和第二橫縱傳感器分別檢測母船和子船的橫、縱傾位置信息，并將信息 傳遞至控制機構，所述控制機構將距離信息通過橫、縱傾位置信息進行補償，判斷出所述子 船相對于母船的偏移正確位置。
[0008] 優選的，所述控制機構根據所述藍牙測距機構檢測兩個藍牙芯片之間的傳輸線路 的距離判斷所述子船相對于母船的偏移正確位置。
[0009] 優選的，所述控制機構根據所述第二藍牙測距機構、第三藍牙測距機構檢測的傳 輸線路的距離長短比較判斷子船相對于母船的橫向偏移正確位置。
[0010] 優選的，所述控制機構根據所述第一藍牙測距機構、第四藍牙測距機構檢測的傳 輸線路的距離長短比較判斷子船相對于母船的縱向偏移正確位置。
[0011] 優選的，所述第二藍牙測距機構、第三藍牙測距機構均位于第一藍牙測距機構、第 四藍牙測距機構之間。
[0012] 優選的，所述第二藍牙測距機構、第三藍牙測距機構位于子船一側或母船一側的 藍牙芯片相互位置重合。
[0013] 優選的，所述第二藍牙測距機構、第三藍牙測距機構位于子船一側的藍牙芯片相 互位置重合，所述第一藍牙測距機構、第二藍牙測距機構位于母船一側的藍牙芯片相互位 置重合，所述第三藍牙測距機構、第四藍牙測距機構位于母船一側的藍牙芯片相互位置重 合。
[0014] 優選的，所述控制機構中還包括相連的橫縱傾補償模塊和距離和位置計算模塊， 所述第一橫縱傳感器和第二橫縱傳感器分別與相連。
[0015] 優選的，所述控制機構中還包括監測顯示模塊，所述檢測顯示模塊與位置計算模 塊相連。
[0016] 相對于現有技術，本發明的技術方案運用四組藍牙芯片測距，并配以橫縱傾補償 與基于幾何原理的位置關系判別算法，有效地監測子船在進入母船時的相對位置及船體狀 態，幫助駕駛員更加安全、簡單、有效地操控子船進入母船，整個裝置結構簡單，實用性強。
【附圖說明】
[0017] 構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實 施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：
[0018] 圖1為本發明的實施例的結構示意圖；
[0019] 圖2為本發明的實施例中橫向偏移的位置示意圖；
[0020] 圖3為本發明的實施例中縱向偏移的位置示意圖；
[0021] 圖4為本發明的實施例中偏移的位置示意圖；
[0022] 圖5為本發明的實施例中縱傾補償的示意圖；
[0023] 圖6為本發明的實施例中橫傾補償的示意圖。
【具體實施方式】
[0024] 下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0025] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相 互組合。
[0026] 以下將結合附圖對本發明的實施例做具體闡釋。
[0027] 如圖1中所示，本發明實施例的一種子母船防碰撞監測裝置，包括藍牙測距機構 和控制機構。藍牙測距機構包括分別設于子船11 一側、母船10-側的兩個藍牙芯片。藍 牙測距機構檢測兩個藍牙芯片之間的傳輸線路的距離，并將距離信息傳遞至控制機構。運 行控制機構中包括藍牙信號處理模塊。
[0028] 本發明的實施例運用四組藍牙芯片測距。與紅外測距及激光測距相比，藍牙測距 實時性與環境適應性更強，更適用于兩艘運動船舶之間的距離測量；與GPS測距相比，藍牙 測距可實現立體面測距，其結果能更真實的反應運動船舶之間的位置與姿態關系，可以更 有效地實現橫、縱傾補償，增加系統的準確性與可靠性。
[0029] 藍牙測距機構包括第一藍牙測距機構、第二藍牙測距機構、第三藍牙測距機構和 第四藍牙測距機構，分別包括藍牙芯片1、5 ;2、6 ;3、7 ;4、8,其中，位于子船11上的為藍牙 芯片主片，位于母船10上的為藍牙芯片從片。
[0030] 藍牙測距機構通過藍牙主從芯片1~8進行無線通信與相對位置測量。其中，主 從芯片一一對應并在有效范圍內開啟后自動連接。第一藍牙測距機構、第二藍牙測距機構、 第三藍牙測距機構和第四藍牙測距機構通過藍牙芯片之間傳輸的線路檢測之間的距離，即 線路a、b、c、d的距離。
[0031] 如圖1所示，子母船安全相對位置時，子船一側、母船一側相互平行，每兩組藍牙 芯片安裝時保持對稱關系，即使等式a=d、b=c成立。
[0032] 如圖1所示，在本發明的實施例中，位于母船10上的裝置包括：第一橫縱傳感器、 藍牙芯片從片1~4。并優選藍牙芯片1和2位于同一位置，藍牙芯片3和4位于同一位 置。第一橫縱傳感器可以放于船上任意位置或直接使用船上已有的橫縱傾檢測設備。橫縱 傳感器將橫、縱傾信號發送給藍牙芯片3 (可任意指定一組或幾組藍牙芯片發送該信息）。
[0033] 位于子船上的裝置包括：藍牙芯片主片5~8、藍牙信號處理模塊、第二橫縱傳感 器、橫縱傾補償模塊、距離與位置計算模塊和監測顯示模塊。
[0034] 藍牙芯片主片5~8將接收到的4路距離信息和1路母船橫縱傾信息發送給藍牙 信號處理模塊。藍牙信號處理模塊以輪詢方式控制5路信息的接收并將這些信息進行濾 波、降噪等處理并將處理后的數據發送給橫縱傾補償模塊。第二橫縱傳感器將子船的橫縱 傾信息發送給橫縱傾補償模塊。
[0035] 橫縱傾補償模塊對從藍牙信號處理模塊發送來的距離信息進行橫縱傾補償，通過 母船和子船的橫縱傾測量值對藍牙測得的距離數值進行校正并發送到距離與位置計算模 塊。距離與位置計算模塊接收橫縱傾補償模塊發送的4個距離信號并運用比較算法判別子 船與母船相對位置。監測顯示模塊顯示位置信息。
[0036] 本發明的實施例根據線路a、b、c、d的距離這4個值之間的比較就可以確定母船 與子船之間的相對水平位置，從而確定在子船進入母船時是否會發生摩擦或碰撞，幫助駕 駛員及時調整船舶艏向位置。
[0037] 如圖2所示，在本發明的實施例中，子船與母船在橫向上發生了位置偏差，這會導 致子船進倉時會與母船發生正面對撞。由圖1可知，在正確操作狀態下，可以得到關系式b =c。產生偏差后，b辛c，且根據三角定理當c>b時，子船在母船左側；當c<b時，子船 在母船右側。在該狀況下