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专利名称：无线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及发送接收装置，特别是用于船舶避碰的装置。
船舶航行数据记录仪，是一种实时采集存储船舶航行中重要信息数据，以供需要时再现的专用仪器。现有的记录仪由传感器、卫星接收器和主机构成，传感器采集到的航行数据和卫星接收到的卫星信号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。船舶发生事故沉没后，可打捞出该记录仪，读取存储器的数据，以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。这种记录仪的主机固定于船体上，当船体沉入较深水底时，不易打捞得到。而且船舶事故一般均伴随着爆炸、燃烧、冲击，由于主机没有有效的保护装置，内部的存储器容易被损毁，不能得到完整的数据信息。
为此，本发明人针对上述固定式记录仪的不足之处，设计了一种新型的船舶航行数据记录仪，该技术方案已于2000年4月由国家专利局授予实用新型专利(专利号为99216152)，该船舶航行数据记录仪，包括电源、信号采集接收器、主机和内装有数据存储器的外设装置，主机与外设装置通过可脱离的传输电缆连接，当船舶发生事故，外设装置能方便携离。主机采用分隔密封舱式金属壳体，外设装置的数据存储器密封于金属壳体中，整个记录仪不会受到爆炸、燃烧、冲击的损伤，保证能完整得到航行信息数据。外设装置由可浮材料构成，能自行浮升至水面上并发出信号，也可携带离开，不会随船沉入水底，易于发现打捞。但是，这种数据记录仪采用电缆传输，记录仪的安装受到限制，在长距离传输时传输信号的品质会下降，而且电缆辅设外露，在恶劣的环境下，易发生故障，当船舶在严寒水域发生事故，电缆连接脱离装置有时会被冰冻结，使得外设装置不能及时脱离。
另一方面，在同一水域行驶的船只，特别是在狭窄、复杂的航道中，常由于不了解对方船舶的航向、航速及避让操作等情况，未能及时采取规避措施而发生事故，现有的船舶航行数据记录仪虽然记录了本船的航行信息数据，但采用电缆传输，无法实现船舶间的数据信息传送。
本实用新型的目的是设计一种外设存储装置与主机相分离设置，且通过无线方式传输数据的船舶航行数据记录避碰装置，这种装置适用于各种环境中，能即时记录船舶航行数据信息，同时实现船舶间数据信息传送、显示，当船舶发生事故，便于获取航行数据。
为此目的，本实用新型采用如下技术方案船舶航行数据记录避碰装置，包括电源、信号采集接收器、主机和内装有数据存储器的外设装置。
信号采集接收器通过传输电缆与主机连接，包括传感器及其前置处理电路、卫星接收器。
主机包括分隔密封舱式金属壳体及设于壳体中的主机电路和无线发射电路，主机电路包括信号处理电路、中央处理电路、内存贮电路。无线发射电路包括依此连接的编解码、基振、调相、倍频、发射控制、功率放大和发射天线电路，无线发射电路中的编解码电路输入端与上述主机电路中的中央处理电路输出端连接。
外设装置包括由防火可浮材料构成的外壳、设于外壳内的密封筒体及设于筒体内的数据存储器、无线接收电路和信号发生器。数据存储器由顺序连接的串行通信接口电路、信号处理电路和存贮电路组成。信号发生器包括信号发生、基振、调相、倍频、发射控制、功率放大和高频滤波电路。无线接收电路包括依此连接的接收天线、高频放大、混频、中频放大、变频解调和编解码电路，无线接收电路中的编解码电路输出端与上述数据存储器中的信号处理电路输入端连接。
主机中还可设有无线接收电路，无线接收电路包括依此连接的接收天线、高频放大、混频、中频放大、变频解调和编解码电路，无线接收电路中的编解码电路输出端与上述主机电路中的信号处理电路输入端连接，通过无线传输方式，实现船舶间数据双向传送、接收。
该装置不但具有抗爆炸、燃烧、冲击的损伤，易于发现打捞的优点，由于主机和外设装置通过无线发射、接收传输数据，能适用于各种恶劣环境条件，可靠性强，传输信号的品质好。同时，无线传输方式可实现船舶间的数据传送、交换，避免发生事故。
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是本实用新型船舶航行数据记录避碰装置的结构方框图。
图2是图1所示装置的主机电路图。
图3是图1所示装置的主机壳体结构图。
图4是图3所示装置的主机壳体的左视图。
图5是图1所示装置的数据存储器的电路图。
图6是图1所示装置的外设装置的结构图。
图7是图1所示装置的信号发生器电路图。
图8是图1所示装置的无线发射电路图。
图9是图1所示装置的无线接收电路图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2及其前置处理器3，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，再与卫星接收器接收的卫星信号一起通过传输电缆送入主机4，主机电路12将信号处理后通过无线发射电路10输出，外设装置5中的无线接收电路11接收到主机的数据，处理后送至数据存储器8贮存。如图6所示，外设装置5的外壳由防火可浮材料7构成，金属圆筒6设于外壳内，无线接收电路11、数据存储器8和信号发生器9密封于金属壳体6内，可避免爆炸、燃烧、冲击、渗水损坏其内部电路。当船舶发生事故沉没，外设装置5借助外壳材料7的浮力浮升至水面，并通过信号发生器9向外发出信号，能很容易被搜寻者发现捞起。
如图2，主机电路12工作原理为接口CZ10接收前置处理器3的频率信号，经一组光电耦合器A1-A12送至信号处理器U6-U8处理。卫星信号经接口CZ5送至信号处理器U9处理，中央处理器U1按扫描查询方式，采集信号处理器U6-U9的数据，送至内存储器U4存贮，同时经无线发射电路10输出。主机电路还可设置串行通信接口电路U3，用于连接其它外部数据存储器。
如图8所示，无线发射电路10工作原理为中央处理器U1将数据由编解码器U202转为DTMF码后，与由晶体振荡器J301、三极管Q301及阻容元件组成的基振电路产生的基振信号混合，通过三极管Q302及阻容元件组成的调相电路，再经三极管Q303、Q304、Q305及阻容组成的倍频电路处理，从发射中放管Q203进行放大，经放大后的10.7MHZ讯号再送中频放大集成电路U201进行二次变频，中频放大、监频解调出DTMF码，再送到编解码集成电路U202进行解码，转换为二进制码。
如图5，数据存储器8电路工作原理为无线接收电路11编码后的信号，经信号处理电路U101处理后存贮于存贮器U105。
如图7，信号发生器电路原理为由压控集成电路MCA58及其外围阻容元件组成的信号发生电路生成脉冲信号，和由晶体振荡器J1、三极管N1、阻容元件组成的基振电路产生的基振信号混合，通过三极管N2及阻容元件组成的调相电路、三极管N3、N4、N5及阻容元件组成的倍频电路处理，从发射控制电路的三极管N6的集电极输出，经三极管N8和外围元件组成的功放电路放大后，通过C25、C26、C27、C28、D12、D13、D14、D15组成的高频电路和天线，向外发射信号。
主机4采用如图3所示的分隔密封舱式金属壳体，可保护主机电路免受损坏。主机上设有PC接口，可与PC机连接，用于设置记录仪的初始值和显示、查询、采集、打印主机中内存贮器中的数据。主机还设有电源插口，用于接入交流或直流电源1。
主机及外设装置中可同时设置了上述的无线发射、接收电路，以实现船舶间的数据信息实时传送、显示，帮助了解同一水域中船只的航行情况，避免发生事故。
权利要求1.船舶航行数据记录避碰装置，包括电源、信号采集接收器、主机和外设装置，信号采集接收器通过传输电缆与主机连接、包括传感器及其前置处理电路、卫星接收器，主机包括分隔密封舱式金属壳体及设于壳体中的主机电路，主机电路包括信号处理电路、中央处理电路、内存贮电路，外设装置包括由防火可浮材料构成的外壳、设于外壳内的密封筒体及设于筒体内的数据存储器和信号发生器，数据存储器由顺序连接的串行通信接口电路、信号处理电路和存贮电路组成，信号发生器包括信号发生、基振、调相、倍频、发射控制、功率放大和高频滤波电路，其特征在于主机中设有无线发射电路，无线发射电路包括依此连接的编解码、基振、调相、倍频、发射控制、功率放大和发射天线电路，无线发射电路中的编解码电路输入端与上述主机电路中的中央处理电路输出端连接；外设装置中设有无线接收电路，无线接收电路包括依此连接的接收天线、高频放大、混频、中频放大、变频解调和编解码电路，无线接收电路中的编解码电路输出端与上述数据存储器中的信号处理电路输入端连接；主机与外设装置间通过无线发射、接收电路传输数据。
2.根据权利要求1所述的船舶航行数据记录避碰装置，其特征在于主机中还设有无线接收电路，无线接收电路包括依此连接的接收天线、高频放大、混频、中频放大、变频解调和编解码电路，无线接收电路中的编解码电路输出端与上述主机电路中的信号处理电路输入端连接，以实现船舶间数据信息双向传送、接收。
专利摘要船舶航行数据记录避碰装置,包括电源、信号采集接收器、主机和内装有数据存储器的外设装置。主机中设有无线发射电路,外设装置中设有无线接收电路,主机与外设装置间通过无线发射、接收电路传输数据。该装置不但具有抗爆炸、燃烧、冲击的损伤,易于发现打捞的优点,而且能适用于各种恶劣环境条件,可靠性强,传输信号的品质好。主机中还设有无线接收电路,通过无线传输方式实现船舶间数据信息双向传送、接收,避免发生事故。
文档编号G01S1/08GK2442939SQ0024289
公开日2001年8月15日 申请日期2000年7月24日 优先权日2000年7月24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