單元12判斷船舶有傾覆風(fēng)險時，信號處理單元12發(fā)出觸發(fā)信號給氣體發(fā)生模塊2為安全氣囊3充氣。手動操作控制面板13為當(dāng)船舶駕駛?cè)藛T根據(jù)氣象觀察和駕駛臺航行數(shù)據(jù)判斷有險情發(fā)生的可能性時，手動操作控制面板13發(fā)送觸發(fā)信號給氣體發(fā)生模塊2為安全氣囊3充氣。
[0021]上述實(shí)施例中，檢測單元11優(yōu)選采用MRU(Mot1n Reference Unit，運(yùn)動參考單元)實(shí)現(xiàn)實(shí)時測量船舶六自由度運(yùn)動信號，特別是挪威K0NGSBERG公司MRU5。
[0022]上述實(shí)施例中，信號處理單元12優(yōu)選采用PLC(Programmable Logic Controller,可編程式邏輯控制器)實(shí)現(xiàn)信號對比，并發(fā)送觸發(fā)信號，特別是德國西門子公司S7-300PLCo
[0023]氣體發(fā)生模塊2包括化學(xué)式氣體發(fā)生裝置21和CO2氣體充氣裝置22。
[0024]其中，化學(xué)式氣體發(fā)生裝置21包括電點(diǎn)火引爆機(jī)構(gòu)211、充氣藥劑212和過濾冷卻機(jī)構(gòu)213，且電點(diǎn)火引爆機(jī)構(gòu)211電連接信號處理單元12。CO2氣體充氣裝置22包括CO 2儲氣瓶221、消防充氣轉(zhuǎn)換管路222和啟閉閥門223，且消防充氣轉(zhuǎn)換管路222連接0)2儲氣瓶221和安全氣囊3，并在該管路上設(shè)置啟閉閥門223，啟閉閥門223電連接信號處理單元12。上述CO2儲氣瓶221和消防充氣轉(zhuǎn)換管路222為船舶CO 2應(yīng)急消防滅火系統(tǒng)中現(xiàn)有的設(shè)備，因此不必需要再添加額外的裝置增加成本，且合理利用船舶上的資源。
[0025]化學(xué)式氣體發(fā)生裝置21中的電點(diǎn)火引爆機(jī)構(gòu)211接收信號處理單元12發(fā)出的控制信號后，引爆并點(diǎn)燃充氣藥劑212，短時間內(nèi)產(chǎn)生大量氣體，該氣體經(jīng)過過濾冷卻機(jī)構(gòu)213過濾和冷卻處理后通過管路迅速向安全氣囊3充氣。同時，啟閉閥門223接收到信號處理單元12發(fā)出的控制信號后，啟閉閥門223開啟，CO2儲氣瓶221迅速向安全氣囊3充氣，因CO2儲氣瓶221內(nèi)存儲的氣量很大，結(jié)合二者可以完成在很短時間內(nèi)完成對安全氣囊3的充氣作業(yè)。
[0026]上述實(shí)施例中，充氣藥劑212可以采用疊氮化鈉(NaN3)或硝酸銨(NH4NO3)，當(dāng)信號處理單元12發(fā)出控制信號時，電點(diǎn)火引爆機(jī)構(gòu)211引爆，使得充氣藥劑212迅速發(fā)生分解反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣體，其中疊氮化鈉(NaN3)分解產(chǎn)生氮?dú)夂凸虘B(tài)鈉；硝酸銨(NH4NO3)分解產(chǎn)生一氧化二氮?dú)怏w(N2O)和水蒸氣。化學(xué)式氣體發(fā)生裝置21產(chǎn)生的氣體均為不活潑氣體，不會與CO2氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
[0027]如圖2、圖3所示，安全氣囊3設(shè)置在船舶兩側(cè)箱體內(nèi)，該安全氣囊3上方設(shè)置有罩蓋以便安全氣囊3膨脹展開，安全氣囊3的個數(shù)依據(jù)船舶的大小不同，沿船舶首尾方向分別在船舶首部、船舶中部和船舶尾部位置兩舷對稱布置，當(dāng)船舶橫傾角信號超過船舶橫傾角閾值時，氣體發(fā)生模塊2對安全氣囊3進(jìn)行快速充氣，使安全氣囊3突破罩蓋膨脹展開，安全氣囊3膨脹后脹出船體并像浮筒一樣系固在船舶兩舷，部分浸在水中，由此產(chǎn)生向上的浮力，因力臂較長，此浮力可形成一個較大的抗傾力矩，進(jìn)而產(chǎn)生扶正力矩，阻止船舶發(fā)生進(jìn)一步的橫傾或扶正船舶。當(dāng)船舶再次恢復(fù)穩(wěn)性時可對安全氣囊3進(jìn)行排氣作業(yè)，排氣時只需將安全氣囊3與化學(xué)式氣體發(fā)生裝置21中的管路分離即可，簡答方便。
[0028]需要說明的是，針對安全氣囊3充氣目前采用空壓機(jī)和高壓氣瓶充氣，但是空壓機(jī)的充氣效率低，速度慢，不能在短時間內(nèi)完成充氣作業(yè)，從而影響其抗傾覆的效率；采用高壓氣瓶需要另外在船上布置氣瓶，占用空間，并且需要定時對氣瓶狀態(tài)進(jìn)行檢查，增加船員的工作量。
[0029]上述各實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式和制作工藝等都是可以有所變化的，凡是在本實(shí)用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之外。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種船舶氣囊式抗傾覆裝置，其特征在于:它包括觸發(fā)控制模塊、氣體發(fā)生裝置和安全氣囊，且所述觸發(fā)控制模塊電連接所述氣體發(fā)生裝置，所述氣體發(fā)生裝置通過管路連接所述安全氣囊； 所述觸發(fā)控制模塊用于實(shí)時測量船舶橫傾角、船舶橫傾角速度和船舶橫傾角加速度參數(shù)，且其內(nèi)設(shè)置各參數(shù)相應(yīng)的閾值，當(dāng)任意一個參數(shù)超過相應(yīng)的閾值時，所述觸發(fā)控制模塊發(fā)送控制信號給所述氣體發(fā)生裝置； 所述氣體發(fā)生裝置采用不與C02反應(yīng)的不活潑氣體和0)2為所述安全氣囊充氣，防止其搖晃或傾覆，且0)2來自船舶自身的應(yīng)急消防滅火系統(tǒng)。2.如權(quán)利要求1所述的船舶氣囊式抗傾覆裝置，其特征在于:所述觸發(fā)控制模塊包括檢測單元、信號處理單元和手動操作控制面板； 所述檢測單元用于實(shí)時測量船舶六自由度運(yùn)動信號，并將相應(yīng)的信號傳送給所述信號處理單元；所述信號處理單元內(nèi)設(shè)置船舶橫傾角閾值、船舶橫傾角速度閾值和船舶橫傾角加速度閾值，所述信號處理單元實(shí)時將接收到的信號與其內(nèi)設(shè)置的閾值相比對，當(dāng)所接收的信號中任意一個超過相對應(yīng)的閾值時，所述信號處理單元判斷船舶有傾覆風(fēng)險時，所述信號處理單元發(fā)出觸發(fā)信號給所述氣體發(fā)生裝置為所述安全氣囊充氣；所述手動操作控制面板為當(dāng)船舶駕駛?cè)藛T根據(jù)氣象觀察和駕駛臺航行數(shù)據(jù)判斷有險情發(fā)生的可能性時，所述手動操作控制面板發(fā)送觸發(fā)信號給所述氣體發(fā)生裝置為所述安全氣囊充氣。3.如權(quán)利要求2所述的船舶氣囊式抗傾覆裝置，其特征在于:所述檢測單元采用MRU實(shí)時測量船舶六自由度運(yùn)動信號。4.如權(quán)利要求2所述的船舶氣囊式抗傾覆裝置，其特征在于:所述信號處理單元采用PLC。5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的船舶氣囊式抗傾覆裝置，其特征在于:所述氣體發(fā)生模塊包括化學(xué)式氣體發(fā)生裝置和C02氣體充氣裝置；所述化學(xué)式氣體發(fā)生裝置包括電點(diǎn)火引爆機(jī)構(gòu)、充氣藥劑和過濾冷卻機(jī)構(gòu)，且所述電點(diǎn)火引爆機(jī)構(gòu)電連接所述信號處理單元；所述C02氣體充氣裝置包括C0 2儲氣瓶、消防充氣轉(zhuǎn)換管路和啟閉閥門，且所述消防充氣轉(zhuǎn)換管路連接所述co2儲氣瓶和所述安全氣囊，并在該管路上設(shè)置所述啟閉閥門，所述啟閉閥門電連接所述信號處理單元；所述C02儲氣瓶和所述消防充氣轉(zhuǎn)換管路采用船舶自身的應(yīng)急消防滅火系統(tǒng)； 所述化學(xué)式氣體發(fā)生裝置中的所述電點(diǎn)火引爆機(jī)構(gòu)接收信號處理單元發(fā)出的控制信號后，引爆并點(diǎn)燃所述充氣藥劑產(chǎn)生大量氣體，該氣體經(jīng)過所述過濾冷卻機(jī)構(gòu)后通過管路迅速向所述安全氣囊充氣；同時，所述啟閉閥門接收到所述信號處理單元發(fā)出的控制信號后，所述啟閉閥門開啟，所述C02儲氣瓶迅速向所述安全氣囊充氣。6.如權(quán)利要求5所述的船舶氣囊式抗傾覆裝置，其特征在于:所述充氣藥劑采用疊氮化鈉(NaN3)或硝酸銨(ΝΗ4Ν03)。7.如權(quán)利要求1或2或3或4或6所述的船舶氣囊式抗傾覆裝置，其特征在于:所述安全氣囊沿船舶首尾方向在船舶首部、船舶中部和船舶尾部位置兩舷對稱設(shè)置；并且所述安全氣囊隱藏設(shè)置在船舷兩側(cè)。8.如權(quán)利要求5所述的船舶氣囊式抗傾覆裝置，其特征在于:所述安全氣囊沿船舶首尾方向在船舶首部、船舶中部和船舶尾部位置兩舷對稱設(shè)置；并且所述安全氣囊隱藏設(shè)置在船舷兩側(cè)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種船舶氣囊式抗傾覆裝置，它包括觸發(fā)控制模塊、氣體發(fā)生裝置和安全氣囊；觸發(fā)控制模塊用于實(shí)時測量船舶橫傾角、船舶橫傾角速度和船舶橫傾角加速度參數(shù)，且其內(nèi)設(shè)置各參數(shù)相應(yīng)的閾值，當(dāng)任意一個參數(shù)超過相應(yīng)閾值時，觸發(fā)控制模塊發(fā)送控制信號給氣體發(fā)生裝置；氣體發(fā)生裝置采用不與CO2反應(yīng)的不活潑氣體和CO2為安全氣囊充氣，且CO2來自船舶自身的應(yīng)急消防滅火系統(tǒng)。當(dāng)船舶因惡劣天氣或操作不當(dāng)失去穩(wěn)性時，安全氣囊會自動啟動，在很短的時間內(nèi)向氣囊充氣使氣囊膨脹，防止船舶發(fā)生進(jìn)一步的傾覆乃至倒扣現(xiàn)象，可有效提高船舶遇險時的生存能力，保護(hù)乘員生命和財(cái)產(chǎn)安全。因此，本實(shí)用新型可以廣泛用于船舶應(yīng)急抗傾覆領(lǐng)域。
【IPC分類】B63B39/00, B63B43/14
【公開號】CN204979178
【申請?zhí)枴緾N201520592037
【發(fā)明人】陳海泉, 孫玉清, 李文華, 王生海, 張劍鋒, 馬來好, 楊杰
【申請人】大連海事大學(xué)
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年8月3日