一種基于cdma技術的電力驅動的航道警報標志設備的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于CDMA技術的電力驅動的航道警報標識設備，包括浮動腔體和位于浮動腔體頂部的太陽能電池板和警示爆閃燈和天線，所述腔體底部設有電機驅動的可復位牽引裝置，所述可復位牽引裝置包括鋼絲繩、中心輪、和含收線機構的固定底座；防水罩結合縫處設置密封膠條用來隔絕水分侵入；相關電氣設備包含：主控制板、蓄電池和導線；所述設備布設于航道重點警示位置，提醒船舶航行；所述主控制板包含CDMA收發模塊，所述CDMA收發模塊用于實現和遠程控制端的通訊并且接受所述遠程控制端的控制。本實用新型能夠有效解決現有航道警報標志設備存在不能進行系統管理、使用壽命較短、功能不完善或者警示作用較低等缺陷。
【專利說明】
一種基于CDMA技術的電力驅動的航道警報標志設備
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種航道警報設備，尤其涉及一種智能航道警報標志設備。
【背景技術】
[0002]現如今，交通運輸在經濟發展中的作用越來越重要，而船舶作為一種重要的物資運輸手段在我國的大江大河中川流不息。在船舶航行過程中，由于視線不清，不能確定查看前方水面情況從而印發交通事故帶來災難的事例層出不窮，對于航道警示設備，一直是航道管理部門所需求和積極探索的。目前常見的警示設備主要用在一些重要的橋梁位置或者沿岸碼頭附近，而在航道中使用交通警示設備的位置較少，一方面，相關警示設備需要能源供給才能正常工作，這個難度較大；另外一方面，由于河道的流動性，想要某個警示設備固定在某一位置，也需要一定的工作量。并且，由于河道水位的變換，警示標志隨波逐流的現象時有發生，這給警示設備的日常管理和維護帶來了很大的困擾。
【發明內容】
[0003]本實用新型主要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種智能型一種智能航道警報標志設備，其結構設計合理、投入成本低、施工方便且使用壽命長、使用效果好，能夠有效解決現有航道交通中警示標志設立位置固定、不方便航道部門管理維護、警示效果不明顯等缺陷和不足。
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是:一種智能航道警報標志設備，其特征在于:本實用新型的電氣部分除太陽能電池板外，其余部件都置于浮動腔體內部，依靠密封罩對內部進行保護;所述浮動腔體為設備主體結構，對其外形設計應確保設備能夠浮于水面，其內部為密閉空腔;所述內部空腔用來放置設備的除太陽能電池板、警示燈和天線以外的電子元器件;所述電子元器件依靠防水罩進行保護;所述太陽能電池板固定于浮動腔體的中上部;所述警示燈固定于設備頂部;所述天線固定于設備外緣;所述電子元器件和太陽能電池板、警示燈及天線之間依靠導線連接;所述導線連接位置需要進行絕緣保護;所述浮動腔體底部設置牽引裝置;牽引裝置置于防水罩的下方，與電氣部分相關隔離;所述牽引裝置，可以將設備固定定位在航道重點關注位置。
[0005]上述牽引裝置為由電機驅動的可復位牽引裝置，具體包含鋼絲繩、中心輪、電力驅動收線機構、固定底座等構件組成；所述鋼絲繩為設備定位主要構件，初始纏繞于中心輪上，在設備隨水位變化高度時，中心輪開始旋轉進行放線和收線工作;所述防線和收線工作由有電力驅動的往復機構提供驅動力。
[0006]上述太陽能電池板為太陽能電池板所組成的整列，由若干太陽能電池板串聯組成，固定于系統中上部，表面有保護罩進行保護；內部各種導線及其連接位置進行絕緣防水處理。
[0007]上述天線置于警示燈陣列的中心位置豎直向上;通過天線進行近場無線電警報信號發射和遠程管理系統的通訊信號的發射和接收工作;所述近場無線電警報信號，在船舶上配合接收裝置可以自動響應報警。
[0008]上述浮動腔體為上部開口結構，其外形配合流體動力學設計為不規則筒狀結構，腔體分為上下兩個部分，其中機械牽引裝置置于結構下部；內部腔體按照由下往上的順序分別放置配重結構、防水墊層、由防水保護的控制電路板、防水罩;為內部做好防水屏蔽后上部架設太陽能電池板、加強型爆閃燈和天線。
[0009]上述一種智能航道警報標志設備，其特征是:浮動腔體呈圓形截面，由塑料制成，其半徑變化范圍由0.5m-l.2m;高度根據功能要求變化范圍為0.5m-l.2m;分為上部和下部兩個部分，其中上部為空腔結構，下部為弧形凹狀結構，凹狀結構的下側設有配重墊層。
[0010]上述一種智能航道警報標志設備，其特征是:配重墊層由金屬組成，置于凹形結構內側，為結構提供負載，保障結構穩定漂浮在水面。
[0011]上述一種智能航道警報標志設備，其特征是:電力驅動的可復位牽引裝置，包含部件有鋼絲繩、中心輪、電力驅動的收線機構、固定底座等;其中底座固定于腔體下部，中心輪假設與固定底座之上和收線機構相連，鋼絲繩纏繞于中心輪上;工作時將鋼絲繩的末端固定于河床中某一固定位置，依靠水對設備產生的浮力來牽引鋼絲繩進行收放線工作；鋼絲繩的直徑不超過5mm，中心輪的直徑介于15cm至50cm之間；收線機構根據鋼絲繩收放線狀態，自動進行收放線工作，驅動電機最多提供不大于0.lr/s的極限轉速。
[0012]上述一種智能航道警報標志設備，其特征是:防水罩由上下兩部分組成，內部設有縱橫肋和螺絲柱，可以用來放置和固定控制電路的線路板及蓄電池機構；其中縱橫肋間距不大于30cm，肋的高度不低于10mm，厚度不少于Imm;螺絲柱內螺徑大于2mm;防水罩內部填充橡膠或者泡棉材料為電路板提供保護;結合縫兩側設置密封圈，提供防水保障。
[0013]上述一種智能航道警報標志設備，其特征是:警示燈為加強型爆閃燈，光源為led陣列光源，包含紅色和藍色兩種光源;夜間和河道起霧情況下提供警報提示功能，其中夜間可視距離大于200m，霧天情況下的可視距離大于100m;由于系統屬于自供電系統，對燈光整列的功率有要求，在正常航道使用條件下，盡量使得單個LED整列的功率不大于15w。
[0014]上述一種智能航道警報標志設備，其特征是:無線電發送器的天線能夠發射支持300M范圍的中波通信信號;并且考慮通信功能該天線還能正常接收和發送CDMA信號。
[0015]上述一種智能航道警報標志設備，其特征是:太陽能電池板之間相互串聯后組成線路接入充電電路中，為電池提供能源保障。
[0016]上述一種智能航道警報標志設備，其特征是:蓄電池組可以提供系統連續工作48小時以上電量。
[0017]上述一種智能航道警報標志設備，其特征是:控制部分包含太陽能電池板控制器、鋰電池控制器、充放電控制器、CDMA模塊、GPS模塊、主控制器和光線、碰撞等多種傳感器、時鐘控制器、顯示屏、操作按鈕。太陽能電池板控制器、鋰電池控制器和充放電控制器連接，由充放電控制器將經由太陽能電池板的電能對鋰電池進行充電工作；充放電控制器、CDMA模塊、GPS模塊、光線傳感器、加速度傳感器、時鐘控制器、顯示屏、操作按鈕經由電路和主控制器相連;其中充放電控制器為主控器的工作提供電力保障，主控制器可以向充放電電路發步控制命令在執行單一的放電或者充電功能;主控制器帶有ram，可以寫入相關控制程序，控制器執行具體控制程序，通過控制程序完成具體功能。
[0018]上述一種智能航道警報標志設備，其特征是:GPS模塊可以實時獲取設備所處位置信息，并將相關信息反饋給主控制器。
[0019]上述一種智能航道警報標志設備，其特征是:時鐘控制器可以實時反饋時間信號給主控制器。
[0020]上述一種智能航道警報標志設備，其特征是:在設備承受碰撞后，加速度傳感器可以將設備所產生的加速度反饋給主控芯片。
[0021]上述一種智能航道警報標志設備，其特征是:光線傳感器，可以實時將光照強度信號反饋給主控芯片。
[0022]上述一種智能航道警報標志設備，其特征是:主控芯片可以結合光線傳感器和時鐘雙重判斷夜間工作狀態是否開啟；主控芯片可以將GPS信號實時通過CDMA通訊反饋給航道管理控制臺；當接收加速度傳感器數據后，主控芯片可以自動判斷設備是否承受撞擊，并將相關數據通過CDMA反饋給給航道管理控制臺；當主控制芯片通過CDMA模塊接收到由航道管理控制臺發出的信號后，主控制芯片可以根據信號執行相關命令;主控制芯片可以控制天線發射中波近場通訊信號，以警告船舶航行。
[0023]本實用新型依托電子電路設計和機構設計實用新型了一種新型智能航道警報標志設備，其優點為:
[0024]1.該實用新型為一種自驅動的裝置，可以實現工作電力的自我補充，在具體工作中的無需外接電力，實現了現有能源的節約，并且充分利用了太陽能這種清潔能源；
[0025]2.本實用新型的電子電路設計方案具有系統高度智能，在程序執行過程中擁有對錯誤指令的自恢復能力；
[0026]3.設計過程中，考慮了整體的功耗，在保證功能的同時，降低了大量的能源消耗；
[0027]4.設計中依靠時鐘和光敏傳感器的雙重功能保障達到了對于時間的自動判斷，在天黑后實現自動警報；
[0028]5.設計中依靠光敏傳感器達成對光照強度的自動判斷，在霧天實現自動警報；
[0029]6.設計中依托CDMA芯片的通訊功能，達成了航道管理系統對航道運行情況的自動監管，可以試試反饋具體的航道情況；
[0030]7.設計中包含有震動傳感器，在承受船舶撞擊等重大變故的時候，系統可以自動向管理平臺發放危險警示信號；
[0031]8.設計中含有GPS信號，可以達成對設備實時定位，以便管理者對設備的跟蹤管理。
[0032]綜上所述，本實用新型結構設計合理、投入成本低、施工方面且使用壽命較長，使用效果好。并且本設計充分利用太陽能，不消耗電力等，對比現有設備，效率高，效果好。有效解決了現有設備中存在的壽命較短、警示效果差等缺陷和不足。
[0033]下面通過附圖和實施實例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0034]附圖1為本實用新型結構示意圖。
[0035]附圖2為本實用新型功能框架圖。
[0036]附圖1標記說明:
[0037]1--天線；2-1 —太陽能電池板；2-2—太陽能電池板；
[0038]3一警示爆閃燈；4-浮動腔體；4-1 -密封罩；
[0039]5—鋼絲繩；6—支架；7 —防水罩；
[0040]8—主控制板；9—密封圈；10 —防水墊層；
[0041 ]11—配重墊層；12—固定底座及收放線裝置；13 —中心輪。
【具體實施方式】
[0042]如圖1所示的一種智能航道警報標志設備，包括電氣部分除太陽能電池板(2-1)(2-2)外，其余部件都置于浮動腔體內部(4)，依靠密封罩(4-1)對內部進行保護;所述浮動腔體(4)為設備主體結構，對其外形設計應確保設備能夠浮于水面，其內部為密閉空腔;所述內部空腔用來放置設備的除太陽能電池板(2-1)(2-2)、警示燈(3)和天線(I)以外的電子元器件;所述電子元器件依靠防水罩(7)進行保護;所述太陽能電池板(2-1)(2-2)固定于浮動腔體的中上部;所述警示燈(3)固定于設備頂部;所述天線(I)固定于設備外緣;所述電子元器件和太陽能電池板(2-1)(2-2)、警示燈(3)及天線(I)之間依靠導線連接;所述導線連接位置需要進行絕緣保護;所述浮動腔體底部設置牽引裝置;牽引裝置置于防水罩的下方，與電氣部分相關隔離;所述牽引裝置，可以將設備固定定位在航道重點關注位置;實際施工時，可以將鋼制錨固粧打入障礙物本體，鋼絲繩末端依靠磁鐵等錨固手段固定于鋼制錨固粧上。
[0043]實際使用中，根據流體力學的原理設計一種不規則截面的軸對稱結構，底部為倒凹裝結構，側邊凸出，使得設備穩定漂浮于水面，并且不產生側傾。實際牽引裝置包含:鋼絲繩(5)、中心輪(13)和包含收放線機構的固定底座(12)其中鋼絲繩預先固定于錨固粧和中心輪(13)之間，依靠水對浮動腔體(4)的浮力拉直鋼絲繩(5)達到牽引設備的目的。伴隨著季節水位產生變化后，依靠固定底座的驅動電機進行收放線工作，達到拉直鋼絲繩的目的。
[0044]本實例中，浮動腔體主體采用塑料原料，密封圈、防水墊等采用橡膠材料制成;太陽能電池板(2-1)(2-2)、警示爆閃燈(3)底座均采用防水金屬板。支架(6)由不銹鋼制成。
[0045]本實例中，選用CDMA模塊作為通訊模塊，主要完成與航道管理系統之間的通訊功能，完成設備狀態的反饋和系統整體控制功能。
[0046]本實例中，GPS模塊主要為了實時定位設備，為航道進行管理提供安全保障；同時該功能還起到防止設備隨流而下后設備的搜尋提供專業的定位功能。
[0047]本實例中，太陽能電池組選用多晶硅原件，可以提供光電轉換將太陽能轉化為電能，利用充放電模塊完成對蓄電池的充電工作;在黑夜情況或者大霧天氣，可以依靠蓄電池自供電進行不間斷工作。
[0048]本實例中，系統帶有近場無線電發射功能，能夠不間斷向來往船只發送無線電警不信號。
[0049]本實例中，光線傳感器可以用來判斷外部環境光照強度，當光照強度下降后，設備自動開啟警示功能。
[0050]本實例中，運動傳感器可以感知設備運動狀態，當設備承受船只撞擊作用后，設備自發向管理控制系統發射警報信號。
[0051]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。
【主權項】
1.一種基于CDMA技術的電力驅動的航道警報標識設備，其特征在于:包括浮動腔體和位于浮動腔體頂部的太陽能電池板和警示爆閃燈和天線，所述浮動腔體和頂部密封罩之間形成了 一個密閉防水腔體;所述腔體底部設置配重墊層，在墊層頂部設置防水墊層后設置防水罩，所述腔體底部設有電機驅動的可復位牽引裝置，所述可復位牽引裝置包括鋼絲繩、中心輪、和含收線機構的固定底座;設備相關電氣設備置于防水罩內部，防水罩結合縫處設置密封膠條用來隔絕水分侵入;相關電氣設備包含:主控制板、蓄電池和導線;所述設備布設于航道重點警示位置，提醒船舶航行;所述主控制板包含CDMA收發模塊，所述CDMA收發模塊用于實現和遠程控制端的通訊并且接受所述遠程控制端的控制； 太陽能電池板經由支架固定于密封罩的上部;天線架立于支架的中心位置;沿支架下檐，將警示爆閃燈固定于浮動腔體的外側上部;在爆閃燈的下口設置環狀太陽能電池板;纏繞鋼絲繩的中心輪由固定底座固定于浮動腔體底部中央；固定底座上包含收放線裝置，所述鋼絲繩初始纏繞于中心輪上，在設備隨水位變化高度時，中心輪開始旋轉進行放線和收線工作;所述放線和收線工作有電力驅動的往復機構提供驅動力。2.按照權利要求1所述的一種基于CDMA技術的電力驅動的航道警報標識設備，其特征在于:所述浮動腔體其表面呈不規則形狀，其底部為帶有弧度的倒凹形結構;其底部中心位置呈平坦狀，外部可以用來固定底部牽引系統收放線裝置的固定底座，內側可以設置水平防水墊層;浮動腔體中下部位置呈水桶狀凸起，其線性呈交叉圓弧狀;頂部由密封罩進行防水屏蔽。3.按照權利要求1所述的一種基于CDMA技術的電力驅動的航道警報標識設備，其特征在于:警示爆閃燈為加強型爆閃燈，由支架架設于設備上部；爆閃燈為四面led陣列光源，提供紅色和藍色燈光交替閃爍；在霧天情況下的可視距離大于100m，夜間可視距離大于200m;爆閃燈陣列組的工作功率不超過15w。4.按照權利要求1所述的一種基于CDMA技術的電力驅動的航道警報標識設備，其特征在于:天線置于支架頂部中心位置，豎直向上;通過天線進行近場無線電警報信號發射和遠程管理系統的通訊信號的發射和接收工作。5.按照權利要求1所述的一種基于CDMA技術的電力驅動的航道警報標識設備，其特征在于:防水罩置于防水墊層上側，用螺絲卡扣固定于防水墊層上部;防水罩內部用來放置設備電器元件包含:主控制板、蓄電池、導線、接線柱、顯示屏；其中顯示器和控制按鈕固定于防水罩頂部，按鈕用來執行控制命令輸入，顯示器用來顯示設備的各種工作狀態;各個電器元件之間利用導線相連。6.按照權利要求1所述的一種基于CDMA技術的電力驅動的航道警報標識設備，其特征在于:主控制板包含可編程控制器、GPS模塊、近場通信模塊、電源模塊、充放電控制模塊、光線傳感器、運動傳感器、時鐘模塊;依靠編程手段，編輯相關工作流程指令程序來識別設備的工作位置、工作時間、工作狀態，并借助程序對各個模塊之間的工作狀態進行修正;依靠GPS模塊獲取當前設備定位信息、顯示器可以將當前設備工作狀態顯示出來供設備維護人員參考。
【文檔編號】B63B22/16GK205499260SQ201521121148
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年12月31日
【發明人】徐兵, 甘亞南, 石飛停, 孔海陵, 王路珍
【申請人】鹽城工學院