[發(fā)明專(zhuān)利]一種噴水推進(jìn)船舶航行控制集成手柄

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111429472.5
• 申請(qǐng)日: 2021-11-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114132475A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛卓;楊斌;熊文;周冠澤;章郁泱;王凱亮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)船舶工業(yè)集團(tuán)公司第七0八研究所
• 主分類(lèi)號(hào): B63H25/02
• 分類(lèi)號(hào): B63H25/02;B63B45/00;B63B69/00;B63B15/00
• 代理公司: 上海申匯專(zhuān)利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;陳金

本申請(qǐng)公開(kāi)了一種噴水推進(jìn)船舶航行控制集成手柄，其特征在于，包括操縱桿、液晶屏、指示燈、控制按鈕、手柄面板、手柄后蓋、螺桿、手柄控制板和接插件；所述操縱桿、液晶屏、指示燈、控制按鈕均安裝于手柄面板上，所述螺桿一端與手柄面板固定，另一端固定連接所述手柄控制板；所述接插件設(shè)于手柄后蓋底部，手柄后蓋與手柄面板通過(guò)螺栓緊固連接。本申請(qǐng)對(duì)噴水推進(jìn)船舶航行控制手柄進(jìn)行小型化、集成化設(shè)計(jì)，通過(guò)噴水推進(jìn)船舶航行控制集成手柄實(shí)現(xiàn)控制船舶航行相關(guān)的控制、顯示、報(bào)警、參數(shù)設(shè)定等功能，相較于傳統(tǒng)控制系統(tǒng)方案，大大減少了設(shè)備尺寸和重量，為駕駛室布局困難、要求重量輕的小型高速艇、無(wú)人艇等應(yīng)用場(chǎng)合提供了一種有效的技術(shù)方案。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及一種噴水推進(jìn)船舶航行控制集成手柄，屬于船舶自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

典型的噴水推進(jìn)船舶航行控制系統(tǒng)框圖如圖1所示，為滿(mǎn)足船舶航行操控要求，一般需要在駕駛室布置手柄、控制選擇單元、顯示單元、報(bào)警單元、上位機(jī)等多個(gè)設(shè)備，占用的空間大，在小型船艇、無(wú)人艇等應(yīng)用場(chǎng)合會(huì)造成超重、駕駛室布局困難等問(wèn)題。

鄭泉等在《柴油機(jī)》(第32卷(2010)第2期)提出了船舶主機(jī)推進(jìn)遙控系統(tǒng)用新型復(fù)合操縱手柄模塊的設(shè)計(jì)，其優(yōu)點(diǎn)在于采用數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)相結(jié)合的冗余車(chē)令發(fā)送,本質(zhì)上是應(yīng)用于大型船舶網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)下的主機(jī)推進(jìn)遙控系統(tǒng)的一個(gè)模塊,體積較大，且僅針對(duì)主機(jī)遙控的應(yīng)用。

王恒升等在《傳感技術(shù)學(xué)報(bào)》(2004年12月第4期)提出了基于智能傳感器的控制手柄設(shè)計(jì)，重點(diǎn)介紹了對(duì)加速度傳感器輸出信號(hào)的硬、軟件處理過(guò)程，但對(duì)手柄功能設(shè)計(jì)涉及不多。

綜上所述，在對(duì)設(shè)備尺寸、重量要求嚴(yán)格的特殊應(yīng)用場(chǎng)合，缺乏一種小型、功能完善的噴水推進(jìn)船舶航行控制集成手柄設(shè)計(jì)方案。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本申請(qǐng)的技術(shù)方案是提供了一種噴水推進(jìn)船舶航行控制集成手柄，其特征在于，包括操縱桿、液晶屏、指示燈、控制按鈕、手柄面板、手柄后蓋、螺桿、手柄控制板和接插件；所述操縱桿、液晶屏、指示燈、控制按鈕均安裝于手柄面板上，所述螺桿一端與手柄面板固定，另一端固定連接所述手柄控制板；所述接插件設(shè)于手柄后蓋底部，手柄后蓋與手柄面板通過(guò)螺栓緊固連接。

其中，所述操縱桿設(shè)為二維操縱桿，前后推動(dòng)操縱桿設(shè)為控制噴水推進(jìn)船舶正航、倒航的推進(jìn)指令，水平旋轉(zhuǎn)操縱桿設(shè)為控制噴水推進(jìn)船舶航向的操舵指令。

其中，所述操縱桿內(nèi)部設(shè)有傳感器，傳感器采用電位器或霍爾傳感器，將操舵、推進(jìn)指令的機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)換為成線性比例的電信號(hào)，傳感器電連接至手柄控制板。

其中，所述指示燈電連接至手柄控制板，用于狀態(tài)信息的指示。

其中，所述控制按鈕電連接至手柄控制板，用于進(jìn)行控制。

其中，所述液晶屏設(shè)于手柄面板中間區(qū)域，電連接至手柄控制板。優(yōu)選的，所述液晶屏為3.5寸串口屏，顯示數(shù)據(jù)受手柄控制板發(fā)送的串口指令控制，顯示內(nèi)容包括四部分，分別為：反饋數(shù)據(jù)、控制指令數(shù)據(jù)、報(bào)警信息和參數(shù)設(shè)置。所述反饋數(shù)據(jù)包括主機(jī)轉(zhuǎn)速、舵角反饋值，控制指令數(shù)據(jù)包括推進(jìn)指令、操舵指令、當(dāng)前控制站位等，報(bào)警信息包括航行控制系統(tǒng)相關(guān)的報(bào)警，參數(shù)設(shè)置為可以對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)定的參數(shù)設(shè)置界面。

其中，所述手柄控制板上設(shè)有繼電器、隔離電源、單片機(jī)、隔離收發(fā)器、ADC和EEPROM芯片；

兩路輸入電源通過(guò)接插件后連接至繼電器的輸入端，繼電器通過(guò)觸點(diǎn)開(kāi)合將其中一路送至隔離電源a和隔離電源b；隔離電源a用于給單片機(jī)供電，隔離電源b用于給隔離收發(fā)器供電；

操縱桿內(nèi)部傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)運(yùn)算放大器縮放到ADC量程范圍內(nèi)后，由ADC進(jìn)行采樣，ADC基準(zhǔn)電壓由外部基準(zhǔn)電源提供，采樣結(jié)果送至單片機(jī):

控制按鈕的信號(hào)經(jīng)光耦隔離后，通過(guò)IO口連接至單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)讀取高低電平獲得控制按鈕狀態(tài)；