一种子母船防碰撞监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于船舶设备领域，涉及一种船舶控制设备，特别涉及一种子母船防碰撞 监测装置。
【背景技术】
[0002] 载运货驳的运输船舶。又称子母船。载驳船的优点是不需码头和堆场、装卸效率 高、停泊时间短、便于河海联运。在实际载驳过程中，当操控子船进入母船时，往往会产生视 线受阻、操控要求高和易碰撞等问题，这就需要船舶驾驶员拥有丰富的经验以及出众的操 控技术。但这种方式人为因素占主要部分，如驾驶员操作不当则会导致船体损耗甚至是事 故的发生。
[0003] 专利201410244131. 4公布了一种蓝牙测距方法，专利201410718126. 2公布了一 种蓝牙测距方法并设计了测距系统，这两项专利提供了蓝牙测距方法的可行性。蓝牙传输 采用跳频技术，能有效抵抗干扰以及少量障碍物，大功率蓝牙模块传输距离可达l〇〇m以 上。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明提供了一种子母船防碰撞监测装置。
[0005] 为达到上述目的，具体技术方案如下：
[0006] -种子母船防碰撞监测装置，适用于操控子船进入母船时，包括蓝牙测距机构和 控制机构，所述蓝牙测距机构包括分别设于子船一侧、母船一侧的两个蓝牙芯片，所述蓝牙 测距机构检测两个蓝牙芯片之间的传输线路的距离，并将距离信息传递至控制机构，所述 蓝牙测距机构包括第一蓝牙测距机构、第二蓝牙测距机构、第三蓝牙测距机构和第四蓝牙 测距机构，当所述子船和母船处于正确位置时，所述子船一侧、母船一侧相互平行，所述第 一蓝牙测距机构、第四蓝牙测距机构分别位于所述子船一侧、母船一侧的两端，所述第一蓝 牙测距机构、第四蓝牙测距机构检测的传输线路与子船一侧、母船一侧均垂直，所述第二蓝 牙测距机构、第三蓝牙测距机构检测的传输线路与所述子船一侧、母船一侧不垂直，且相对 于所述子船一侧、母船一侧的垂线呈镜面对称。
[0007] 优选的，还包括分别设于母船和子船上的第一横纵传感器和第二横纵传感器，所 述第一横纵传感器和第二横纵传感器分别检测母船和子船的横、纵倾位置信息，并将信息 传递至控制机构，所述控制机构将距离信息通过横、纵倾位置信息进行补偿，判断出所述子 船相对于母船的偏移正确位置。
[0008] 优选的，所述控制机构根据所述蓝牙测距机构检测两个蓝牙芯片之间的传输线路 的距离判断所述子船相对于母船的偏移正确位置。
[0009] 优选的，所述控制机构根据所述第二蓝牙测距机构、第三蓝牙测距机构检测的传 输线路的距离长短比较判断子船相对于母船的横向偏移正确位置。
[0010] 优选的，所述控制机构根据所述第一蓝牙测距机构、第四蓝牙测距机构检测的传 输线路的距离长短比较判断子船相对于母船的纵向偏移正确位置。
[0011] 优选的，所述第二蓝牙测距机构、第三蓝牙测距机构均位于第一蓝牙测距机构、第 四蓝牙测距机构之间。
[0012] 优选的，所述第二蓝牙测距机构、第三蓝牙测距机构位于子船一侧或母船一侧的 蓝牙芯片相互位置重合。
[0013] 优选的，所述第二蓝牙测距机构、第三蓝牙测距机构位于子船一侧的蓝牙芯片相 互位置重合，所述第一蓝牙测距机构、第二蓝牙测距机构位于母船一侧的蓝牙芯片相互位 置重合，所述第三蓝牙测距机构、第四蓝牙测距机构位于母船一侧的蓝牙芯片相互位置重 合。
[0014] 优选的，所述控制机构中还包括相连的横纵倾补偿模块和距离和位置计算模块， 所述第一横纵传感器和第二横纵传感器分别与相连。
[0015] 优选的，所述控制机构中还包括监测显示模块，所述检测显示模块与位置计算模 块相连。
[0016] 相对于现有技术，本发明的技术方案运用四组蓝牙芯片测距，并配以横纵倾补偿 与基于几何原理的位置关系判别算法，有效地监测子船在进入母船时的相对位置及船体状 态，帮助驾驶员更加安全、简单、有效地操控子船进入母船，整个装置结构简单，实用性强。
【附图说明】
[0017] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0018] 图1为本发明的实施例的结构示意图；
[0019] 图2为本发明的实施例中横向偏移的位置示意图；
[0020] 图3为本发明的实施例中纵向偏移的位置示意图；
[0021] 图4为本发明的实施例中偏移的位置示意图；
[0022] 图5为本发明的实施例中纵倾补偿的示意图；
[0023] 图6为本发明的实施例中横倾补偿的示意图。
【具体实施方式】
[0024] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0025] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。
[0026] 以下将结合附图对本发明的实施例做具体阐释。
[0027] 如图1中所示，本发明实施例的一种子母船防碰撞监测装置，包括蓝牙测距机构 和控制机构。蓝牙测距机构包括分别设于子船11 一侧、母船10-侧的两个蓝牙芯片。蓝 牙测距机构检测两个蓝牙芯片之间的传输线路的距离，并将距离信息传递至控制机构。运 行控制机构中包括蓝牙信号处理模块。
[0028] 本发明的实施例运用四组蓝牙芯片测距。与红外测距及激光测距相比，蓝牙测距 实时性与环境适应性更强，更适用于两艘运动船舶之间的距离测量；与GPS测距相比，蓝牙 测距可实现立体面测距，其结果能更真实的反应运动船舶之间的位置与姿态关系，可以更 有效地实现横、纵倾补偿，增加系统的准确性与可靠性。
[0029] 蓝牙测距机构包括第一蓝牙测距机构、第二蓝牙测距机构、第三蓝牙测距机构和 第四蓝牙测距机构，分别包括蓝牙芯片1、5 ;2、6 ;3、7 ;4、8,其中，位于子船11上的为蓝牙 芯片主片，位于母船10上的为蓝牙芯片从片。
[0030] 蓝牙测距机构通过蓝牙主从芯片1~8进行无线通信与相对位置测量。其中，主 从芯片一一对应并在有效范围内开启后自动连接。第一蓝牙测距机构、第二蓝牙测距机构、 第三蓝牙测距机构和第四蓝牙测距机构通过蓝牙芯片之间传输的线路检测之间的距离，即 线路a、b、c、d的距离。
[0031] 如图1所示，子母船安全相对位置时，子船一侧、母船一侧相互平行，每两组蓝牙 芯片安装时保持对称关系，即使等式a=d、b=c成立。
[0032] 如图1所示，在本发明的实施例中，位于母船10上的装置包括：第一横纵传感器、 蓝牙芯片从片1~4。并优选蓝牙芯片1和2位于同一位置，蓝牙芯片3和4位于同一位 置。第一横纵传感器可以放于船上任意位置或直接使用船上已有的横纵倾检测设备。横纵 传感器将横、纵倾信号发送给蓝牙芯片3 (可任意指定一组或几组蓝牙芯片发送该信息）。
[0033] 位于子船上的装置包括：蓝牙芯片主片5~8、蓝牙信号处理模块、第二横纵传感 器、横纵倾补偿模块、距离与位置计算模块和监测显示模块。
[0034] 蓝牙芯片主片5~8将接收到的4路距离信息和1路母船横纵倾信息发送给蓝牙 信号处理模块。蓝牙信号处理模块以轮询方式控制5路信息的接收并将这些信息进行滤 波、降噪等处理并将处理后的数据发送给横纵倾补偿模块。第二横纵传感器将子船的横纵 倾信息发送给横纵倾补偿模块。
[0035] 横纵倾补偿模块对从蓝牙信号处理模块发送来的距离信息进行横纵倾补偿，通过 母船和子船的横纵倾测量值对蓝牙测得的距离数值进行校正并发送到距离与位置计算模 块。距离与位置计算模块接收横纵倾补偿模块发送的4个距离信号并运用比较算法判别子 船与母船相对位置。监测显示模块显示位置信息。
[0036] 本发明的实施例根据线路a、b、c、d的距离这4个值之间的比较就可以确定母船 与子船之间的相对水平位置，从而确定在子船进入母船时是否会发生摩擦或碰撞，帮助驾 驶员及时调整船舶艏向位置。
[0037] 如图2所示，在本发明的实施例中，子船与母船在横向上发生了位置偏差，这会导 致子船进仓时会与母船发生正面对撞。由图1可知，在正确操作状态下，可以得到关系式b =c。产生偏差后，b辛c，且根据三角定理当c>b时，子船在母船左侧；当c<b时，子船 在母船右侧。在该状况下