[發明專利]一種船舶冗余動力定位系統專用操縱裝置

有效

• 申請號: 201310412595.7
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN103466067A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 林孝工;邊信黔;史軍;郭博;丁福光;付明玉;趙大威;王波;丁聰聰;盧杰梅
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: B63H21/21
• 分類號: B63H21/21;B63H25/42
• 代理公司: 哈爾濱市船大專利事務所 23201
• 代理人: 張貴豐

技術領域

本發明涉及海洋工程領域，尤其是一種船舶冗余動力定位系統專用操縱裝置。

背景技術

隨著人類對海洋石油資源的開發和利用，以及海上運輸和海洋技術的不斷發展，船舶與海洋技術迅速地崛起，海洋平臺等海洋結構物經常需要定位于海洋中的特定位置，并在此特定位置進行作業，如海洋調查、油井鉆探、打撈救助、海底電纜管線鋪設、反水雷等。傳統的錨泊方式由于受到作業水深、作業時間和作業精度等因素的限制而無法滿足海上相關作業的要求。為解決船舶位置和航向保持這一問題，一種被稱為動力定位的船舶控制系統應運而生，并隨著電子計算機、傳感器和控制理論等相關技術的不斷發展而取得了長足的進步。時至今天，動力定位技術已經成為一種成熟的技術并已成功地應用于海洋工程的諸多領域。

所謂動力定位是指船舶利用自身的推進器實現固定位置或航跡的保持，國際海事組織和各國船級社對動力定位系統給出的定義為：動力定位需要裝備的全部設備包括動力系統、推進系統、動力定位控制系統。船舶冗余動力定位系統專用操縱裝置（面板）是動力定位控制系統中必不可少的一部分，在動力定位控制系統的控制指令的輸入以及狀態的指示方面扮演著非常重要的角色。

發明內容

本發明目的在于提供一種船舶冗余動力定位系統專用操縱裝置，能夠實現對船舶冗余動力定位系統的方便、有效操控。

實現本發明目的技術方案：

一種船舶冗余動力定位系統專用操縱裝置，單片機與動力定位系統控制臺計算機通訊連接，其特征在于：操縱面板上設有矩陣鍵盤、艏向輪和相應3個獨立按鍵、三自由度手操縱桿、軌跡球和相應3個獨立按鍵，矩陣鍵盤接矩陣鍵盤采集電路，矩陣鍵盤采集電路與單片機通訊連接，艏向輪和相應3個獨立按鍵的信號輸出端接單片機，三自由度手操縱桿經低通濾波電路接單片機的信號輸入端，軌跡球和相應3個獨立按鍵接動力定位系統控制臺計算機。

操縱面板上還設有矩陣LED和LED背光電路，單片機接有矩陣LED控制電路，矩陣LED控制電路的信號輸出端接矩陣LED，單片機接有背光控制電路，背光控制電路的信號輸出端接LED背光電路。

三自由度的手操桿用于完成橫蕩、縱蕩和艏搖指令的輸入，艏向輪和3個獨立按鍵用于完成艏向控制指令的輸入。

單片機通過RS-422通信控制電路與動力定位系統控制臺計算機通訊連接，單片機還外接有RS-232通信控制電路。

單片機外接有報警控制電路。

操縱面板制造采用導光PVC貼膜工藝，操縱面板嵌入固定于控制臺上；操縱面板的矩陣鍵盤采用82按鍵矩陣鍵盤，矩陣LED采用76矩陣LED，LED背光電路采用24LED背光電路。

單片機采用ATmega128芯片，RS-422通信控制電路采用貼面式MAX490芯片，RS-232通信控制電路采用貼面式MAX232芯片。

矩陣LED控制電路采用三片貼面式74HC573芯片，單片機對74HC573芯片進行片選，單片機還控制由繼電器構成的LED亮度控制電路，實現正常模式和夜航模式的切換。

背光控制電路由三極管和繼電器組成,單片機輸出的電平信號經三極管放大后，控制繼電器的通斷，完成24LED背光電路電源的通斷控制。

矩陣按鍵采集電路采用兩片貼面式MAX7349芯片。

本發明具有的有益效果：

本發明操縱面板上設有矩陣鍵盤、艏向輪和相應3個獨立按鍵、三自由度手操縱桿、軌跡球和相應3個獨立按鍵，矩陣鍵盤用于完成操縱指令的輸入，三自由度的手操桿用于完成橫蕩、縱蕩和艏搖指令的輸入，艏向輪和3個獨立按鍵用于完成艏向控制指令的輸入，軌跡球和相應3個獨立按鍵起到鼠標的作用，本發明結構設計合理，并易于操縱。本發明操縱面板上還設有矩陣LED和LED背光電路，更方便操作。本發明操縱面板制造采用導光PVC貼膜工藝，操縱面板嵌入固定于控制臺上；操縱面板的矩陣鍵盤采用82按鍵矩陣鍵盤，按鍵需給予一定的壓力才能被有效按下，能夠有效避免誤操作。本發明單片機通過RS-422通信控制電路與動力定位系統控制臺計算機通訊連接，能夠實現單片機與動力定位系統控制臺計算機的及時通訊，單片機還外接有RS-232通信控制電路，方便調試和測試。本發明單片機外接有報警控制電路，可進行故障報警。本發明單片機采用ATmega128芯片，RS-422通信控制電路采用貼面式MAX490芯片，RS-232通信控制電路采用貼面式MAX232芯片，矩陣按鍵采集電路采用兩片貼面式MAX7349芯片，能夠保證對船舶冗余動力定位系統的方便、有效操控。

附圖說明