一种船用脱离装置的制作方法

本实用新型涉及船舶通信定位技术领域，特别涉及一种船用脱离装置。

背景技术：

渔业船载北斗终端在经过几年的发展后，在应用方面提出了新的需求，在船舶由于触礁、台风、碰撞等特殊原因造成沉没时，渔业船载北斗终端能自动和原固定位置脱离，并漂浮于海面上，定时发送紧急求救信息，便于监控中心及时组织搜救，减少生命财产的损失。

目前的渔业船载北斗终端设备，一般都是利用静水压力释放器，来实现沉船状况发生时，使北斗终端设备与固定位置分离，漂浮于海面上进行报警求救信息的发送。静水压力释放器的工作原理是静水压力释放器在沉入水下3-4米时，受水压的作用力，导致机械机构动作，让原有的机械锁定机构脱钩，来实现脱离动作。但是压力释放器成本高，存在一定的机构间隙，受渔船的长时间振动工作环境容易产生松动，产生设备故障。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种船用脱离装置，旨在至少在一定程度上解决以下技术问题：

静水压力释放器成本高，且其机械结构无法适应船舶的工作环境，易发生故障。

一方面，本实用新型实施例提供了一种船用脱离装置。装置包括：通信终端和固定所述通信终端的底座，其中，所述通信终端设置有电磁铁、控制板和传感器；所述控制板上设置有检测电路和驱动电路；所述检测电路与所述传感器连接，所述驱动电路与所述电磁铁连接，驱动所述电磁铁产生第一磁力，所述第一磁力用于抵消部分第二磁力；所述底座的一端固定设置于船体上，所述底座的另一端设置有金属块；所述电磁铁与所述金属块抵接，并通过所述第二磁力吸附于所述金属块上，以使所述通信终端固定在所述底座上，所述第二磁力由所述电磁铁的内芯形成。

在一个示例中，还包括：弹簧，其中，所述通信终端的下端面固定设置于所述底座的上端面；所述通信终端的下端面和/或所述底座的上端面设置有容纳所述弹簧的凹槽；所述通信终端固定在所述底座上时，所述弹簧呈挤压状态时产生的力小于所述磁力。

在一个示例中，还包括：电池组，其中，所述电池组设置于所述电磁铁和所述控制板之间；所述电池组分别与所述控制板和所述电磁铁连接。

在一个示例中，所述检测电路包括第一检测电路和第二检测电路，所述传感器包括压力传感器和电阻传感器，其中，所述第一检测电路与所述压力传感器连接，用于通过压力传感器压力的变化判断所述通信终端是否沉水，所述压力传感器设置于所述通信终端上；所述第二检测电路与所述电阻传感器连接，用于通过所述电阻传感器电阻的变化判断所述通信终端是否落水，所述电阻传感器设置于所述通信终端上。

在一个示例中，所述检测电路包括第三检测电路，所述传感器包括霍尔传感器，其中，所述第三电路分别与两个霍尔传感器连接，一个所述霍尔传感器设置于所述通信终端上，另一个所述霍尔传感器设置于所述底座上，用于通过所述霍尔传感器的状态检测所述通信终端与所述底座是否分离。

在一个示例中，所述内芯包括：铷铁硼强磁铁。

在一个示例中，所述通信终端还包括：北斗通信设备，所述北斗通信设备设置于所述控制板的上方，所述检测电路与所述北斗通信设备连接，用于在所述检测设备检测到沉船时，使所述北斗通信设备发送求救信号。

在一个示例中，还包括：气囊，气囊设置在所述通信终端上，用于为所述通信终端提供浮力。

在一个示例中，所述驱动板上设置有处理器，所述处理器分别与所述检测电路和所述驱动电路连接，用于在所述检测电路检测到沉船时，通过所述驱动电路驱动所述电磁铁产生所述第一磁力，以抵消部分所述第二磁力。

在一个示例中，所述通信终端与所述底座上设置有防腐蚀涂层。

本申请实施例针对现有技术中存在的问题，提供了一种磁力吸附的船用脱离装置，在保证可靠性的前提下，采用低成本器件，降低了成本，与静水压力释放器比较存在价格优势；消除了终端设备和底座之间的安装间隙，不受长期振动环境影响；通过多重检测机制，报警更可靠，更灵敏。沉入水中0.5米即可正常触发报警；提前了报警时间。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为现有技术的机械结构示意图；

图2为本实用新型的船用脱离装置结构示意图；

图3为本实用新型的通信终端和底座分离示意图；

图4为本实用新型的驱动板结构框架图；

图5为本实用新型实施例提供的驱动电路示意图；

图6为本实用新型实施例提供的第一检测电路示意图；

图7为本实用新型实施例提供的第二检测电路示意图；

图8为本实用新型实施例提供的第三检测电路示意图。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

图1为现有技术中的机械结构示意图，如图所示，包括：压力释放器101，弹簧102，连接杆103，固定销104和固定杆105，现有技术主要通过压力释放器，使弹簧102发生形变，进而作用于其他部件，通过纯机械的方式完成脱离。

为了解决现有技术的存在的技术问题，在此需求的基础上，提出了本申请实施例的船用脱离装置。本申请实施例提供的技术方案可应用于海洋渔业船载北斗终端中，利用电磁铁的同性相斥，异性相吸原理。在传感器检测出设备落水后，使电磁铁通电，然后自动脱离。本实用新型在环境适应性上充分考虑不同行业的要求，表面均采用镀镍处理，防腐蚀性强，可拓宽产品在其他不同领域的适用范围。

图2为本实用新型的船用脱离装置结构示意图。在本申请的一个实施例中，该船用脱离装置是一种静水压力释放器。

如图2所示，装置包括:通信终端210和固定所述通信终端的底座220，通信终端210上设置有传感器。通信终端210内设置有电磁铁213、控制板211、电池组212、弹簧214、北斗通信设备215、气囊(图未示出)；底座220固定设置在船体上，底座上设置有金属块221。使用时，所述电磁铁与所述金属块抵接，并通过第二磁力吸附于所述金属块上，所述第二磁力由电磁铁的内芯形成，以使所述通信终端固定在所述底座上。

在本申请的一个实施例中，通信终端是北斗终端设备，用于发送求救信号。在检测电路检测到通信终端沉水时，并且水压达到一定范围时，驱动电路驱动电磁铁产生第一磁力，第一磁力抵消部分第二磁力。此时通信终端在第二磁力被部分抵消的情况下，还受到水的浮力的影响，通信终端与底座脱离。

图3为本实用新型的通信终端和底座分离示意图，如图所示，当满足一定条件，如船舶发生意外状况时，驱动电磁铁产生第一磁力，第一磁力抵消部分第二磁力，配合水的浮力，实现通信终端和底座的分离。

根据本实用新型的具体实施例，所述通信终端的下端面固定设置于所述底座的上端面；所述通信终端的下端面和/或所述底座的上端面设置有容纳所述弹簧的空间；空间可以是凹槽也可以是其他的空间结构，本实用新型实施例对此不作特别的限制。当所述通信终端固定在所述底座上时，所述弹簧被空间挤压，弹簧在挤压状态产生的力小于所述磁力，当所述磁力消失，处于挤压状态的弹簧通过弹力将通信终端弹开。

根据本实用新型的具体实施例，电池组设置于驱动板和电磁铁之间，所述电池组分别与所述控制板和所述电磁铁连接。使电磁铁和驱动板，以及北斗通信设备的之间具有足够的间隔，避免电磁铁产生的磁场会影响到北斗通信设备。

根据本实用新型的具体实施例，图4为本实用新型的驱动板结构框架图，如图4所示，所述控制板上设置有检测电路和驱动电路，所述检测电路与传感器连接，所述驱动电路与所述电磁铁连接，驱动所述电磁铁产生第一磁力。

具体而言，图5为本实用新型实施例提供的驱动电路示意图，如图所示，驱动电路(电磁铁驱动电路)由功率型p沟道mos管q13、双极型npn三极管q2和外围的电阻组成，当满足落水脱离条件时，由处理器的i/o口(dct_ctl)管脚控制，从低电平变为高电平，使双极型npn三极管q2(9013lt1)导通，同时p沟mos管q13(si7469dp)的栅极由高变低，从而p沟道mos管导通，并使导通后电磁铁接口j7得电，电磁铁线圈通电执行脱离动作。

所述检测电路包括：第一检测电路、第二检测电路，所述传感器包括压力传感器和电阻传感器，所述第一检测电路与压力传感器连接，用于通过压力传感器压力的变化判断所述通信终端是否落水，所述压力传感器设置于所述通信终端或者底座上，通过判定水压值判断船舶是否发生沉水；所述第二检测电路与电阻传感器连接，用于通过所述电阻传感器电阻的变化判断所述通信终端是否落水，所述电阻传感器设置于所述通信终端上，所述电阻传感器设置在所述通信终端或者底座上。只有在终端设备落入水中，且沉入检测出超出0.5米水压的压力以上，两个条件同时满足时，才会触发报警动作，使终端设备与固定底座脱离开。

具体而言，图6为本实用新型实施例提供的第一检测电路示意图，第一检测电路(沉水检测电路)由压力传感器接口j5，上拉电阻和滤波电容等组成，压力传感器安装于通信终端外壳中，当通信终端落水并沉入水下一米以上，压力传感器的状态输出产生翻转，由原来的高电平转变为低电平，告知处理器通信终端已沉入水下且深度大于一米以上，可执行脱离动作。

具体而言，图7为本实用新型实施例提供的第二检测电路示意图，第二检测电路(落水检测电路)由运算比较器u13构成，j8和j9为一对连接器，连接器j9和两个落水检测电极连接。电阻r89和r90组成分压电路，用于预设置比较器的电压门限值，电阻r91和两个落水检测电极之间的电阻值组成第二个分压电路。当通信终端落入水中时，两个检测电极之间的水作为导体，和电阻r91分压，使运算比较器u13的引脚2的电压变低，当低于引脚3预设的比较器的电压门限值时，比较器产生翻转，由原来的低电平转变为高电平，告知处理器通信终端已处于落水状态。

在本实用新型的一些优选的实施例中，检测电路还包括：第三检测电路，所述传感器包括霍尔传感器，所述第三检测电路分别与两个霍尔传感器连接，一个所述霍尔传感器设置于所述通信终端上，比如通信终端的下端面，另一个所述霍尔传感器设置于所述底座上，比如底座的上端面，第三检测电路用于通过所述霍尔传感器的状态检测所述通信终端与所述底座是否分离。

具体而言，图8为本实用新型实施例提供的第三检测电路示意图，第三检测电路(脱开确认电路)由霍尔传感器进行检测，在通信终端部分安装霍尔传感器u1(hal148)，脱离底座部分安装一个φ4直径的铷铁硼永磁铁。平时通信终端和底座部分组合在一起，霍尔传感器输出脚状态为低电平(ls_dec)，当脱离动作时，永磁铁随底座部分沉入水中，通信终端自动受自身的浮力上浮至水面，因霍尔传感器和永磁铁分离，导致霍尔传感器输出脚状态由低电平转为高电平，告知处理器通信终端已处于脱开状态，确认完成。

根据本实用新型的具体实施例，电磁铁包括内芯和环绕线圈。内芯为强磁铁，比如铷铁硼强磁铁等，磁铁平时与金属块紧密吸合，固定于底座上，当船舶出现意外情况，满足沉船触发条件时，电磁铁动作，与金属块脱开，受四周弹簧作用，达到终端设备与安装底座分离的目的。铷铁硼强磁铁已在各行各业中得到了大量的普及应用，具有磁力强，成本低，磁铁外形形状可任意设计的特点，结合电磁铁的控制技术，应用于渔业船载北斗终端设备的脱离结构中，能满足应用需求。

根据本实用新型的具体实施例，通信终端还包括北斗通信设备，所述北斗通信设备设置与所述控制板的上方。当然，本申请对于通信设备的类型和设置方式不做特别的限制，也可是其他类型的通信设备，如gps，或设置于通信终端的其他位置，比如侧部。

根据本实用新型的具体实施例，通信终端还包括气囊，气囊设置在通信终端的内部，用于为所述通信终端提供浮力，使所述通信终端漂浮在海面上，容易被相关人员发现。

根据本实用新型的具体实施例，所述驱动板上设置有处理器，所述处理器分别与所述检测电路和所述驱动电路连接，用于判断是否驱动所述电磁铁产生第一磁力。在平时的正常工作过程中，利用铷铁硼强磁铁的强磁特性，与金属块吸合，达到将通信终端安装在底座上的目的，在发生沉船状况时，由相应的传感器获取当前的船舶进水状态，由处理器多次重复确认，是否落水和沉水，确认达到触发条件时，排除误触发可能性后(落水和沉水同时存在)，由处理器控制电磁铁驱动电路输出，启动电磁线圈通电动作，产生与铷铁硼强磁铁极性相同的磁场，抵消了强磁铁的部分或全部磁力，在内置弹簧弹力的作用下，结合水的浮力，实现北斗终端设备和固定杆脱离，自由漂浮于水面上的目的。从而进入循环报警工作状态，直到终端设备内置电池耗尽为止。

综上，本实用新型实施例采用创新的思路，应用新的及技术手段，由原有的机械方式控制方式改进为电子控制方式，为后续升级为远程控制提供可能。并且能够降低成本，消除机械结构存在间隙的问题，更好的适应船舶的工作环境。

本实用新型实施例本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在申请中。

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