一種船舶氣體控制方法
【專利說明】_種船舶氣體控制方法
[0001]本發(fā)明是申請?zhí)枮?014103624030、申請日為2014年7月28日、發(fā)明名稱為“一種船舶氣體控制方法”的專利的分案申請。
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及船舶控制領域，尤其涉及一種船舶氣體控制方法。
【背景技術】
[0003]船舶，即boats and ships，是各種船只的總稱。船舶是能航行或停泊于水域進行運輸或作業(yè)的交通工具，按不同的使用要求而具有不同的技術性能、裝備和結構型式，是一種主要在地理水中運行的人造交通工具。另外，民用船一般稱為船，軍用船稱為艦，小型船稱為艇或舟，其總稱為艦船或船艇。內部主要包括容納空間、支撐結構和排水結構，具有利用外在或自帶能源的推進系統(tǒng)。外型一般是利于克服流體阻力的流線性包絡，材料隨著科技進步不斷更新，早期為木、竹、麻等自然材料，近代多是鋼材以及鋁、玻璃纖維、亞克力和各種復合材料。
[0004]自古以來，船舶的作用主要體現(xiàn)在運輸和作戰(zhàn)兩方面。在運輸方面，船舶分為客運和貨運兩種模式。無論用于哪個方面，船舶的造價都是一個不小的數(shù)目，如果發(fā)生碰撞或其他事故，由于水面交通的特殊性和水面維修作業(yè)的局限性，維修和維護費用同樣不菲。因此，避免事故的發(fā)生是船舶行駛的主要任務之一，尤其在能見度較低的情況下，需要降低船舶的行駛速度，以提供更多反應時間去觀察水面情況，實現(xiàn)水下水面目標的規(guī)避，同時一些船舶的控制室位置較低，需要根據(jù)控制室的空氣情況及時通風或關閉窗戶，為駕駛員提供一個良好的駕駛環(huán)境?，F(xiàn)有技術中存在一些預警的船舶控制方案，但都不是基于氣體檢測來進行船舶控制的。
[0005]因此，需要一種基于氣體分析的船舶控制裝置，克服現(xiàn)有船舶控制系統(tǒng)的無法根據(jù)能見度情況及時調整航速以及無法根據(jù)控制室氣體情況進行通風控制的技術問題，通過實時檢測船舶附近空氣的能見度，設置船舶最大允許行駛速度并進行航速的自動控制，另外通過控制室內外PM2.5濃度的分析確定通風策略，避免航運事故的發(fā)生，保證駕駛人員的身心健康不受損傷。

【發(fā)明內容】

[0006]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種船舶氣體控制方法，該方法包括提供一種基于氣體分析的船舶控制裝置，通過引入散射式能見度觀測儀對船舶行駛環(huán)境的能見度進行有效策略，進而自動控制船舶的行駛速度，通過同時引入室內PM2.5檢測設備和室外PM2.5檢測設備實現(xiàn)船舶控制室內外的空氣環(huán)境的對比，為駕駛員的通風提供重要參考，提高了船舶行駛控制的自動化程度。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種船舶氣體控制方法，該方法包括提供一種基于氣體分析的船舶控制裝置，所述船舶控制裝置包括散射式能見度觀測儀、船舶速度測量設備、船舶驅動設備和主控設備，所述主控設備分別與所述散射式能見度觀測儀、所述船舶速度測量設備和所述船舶驅動設備連接，根據(jù)所述散射式能見度觀測儀輸出的能見度確定船舶最大允許行駛速度，基于船舶最大允許行駛速度和所述船舶速度測量設備輸出的當前船舶行駛速度，通過所述船舶驅動設備進行船舶行駛速度的控制。
[0008]更具體地，在所述基于氣體分析的船舶控制裝置中，進一步包括:散射式能見度觀測儀，包括支架、發(fā)射單元、接收單元和控制單元，所述支架固定在船舶船體頂部上，所述發(fā)射單元、所述接收單元和所述控制單元固定在所述支架上，所述控制單元包括微CPU和通信接口，所述發(fā)射單元和所述接收單元相對放置，所述發(fā)射單元采用GaAs紅外LED作為光源發(fā)射散射光，所述接收單元采用PIN型光敏管接收散射光，所述控制單元分別連接所述發(fā)射單元和所述接收單元，所述微CPU根據(jù)發(fā)射散射光的光強和接收散射光的光強計算能見度，所述通信接口連接所述微CPU以輸出能見度；船舶速度測量設備，安裝在船舶控制室的儀表盤內，實時測量并輸出當前船舶行駛速度；船舶驅動設備，安裝在船舶船體后端底艙內，包括可逆轉內燃發(fā)動機、由可逆轉內燃發(fā)動機所驅動的分級減速齒輪系、控制可逆轉內燃發(fā)動機與分級減速齒輪系接觸或脫離的摩擦式離合器、驅動帶有固定槳葉的螺旋槳軸和使得螺旋槳軸減速并保持不動的摩擦式制動器，其中船舶的加速和減速是通過可逆轉內燃發(fā)動機對螺旋槳的旋轉的速度和方向進行作用而控制的，控制時需要離合器與制動器的組合或相繼的操作；室內PM2.5檢測設備，安裝在控制室內，采用內置的濾膜在線采樣器對控制室內顆粒物進行分析，檢測出其中的PM2.5細顆粒物的濃度，并作為室內PM2.5濃度輸出；室外PM2.5檢測設備，安裝在船舶船體上，采用內置的濾膜在線采樣器對控制室外大氣中顆粒物進行分析，檢測出其中的PM2.5細顆粒物的濃度，并作為室外PM2.5濃度輸出；主控設備，安裝在船舶控制室的儀表盤內，分別連接所述散射式能見度觀測儀、所述船舶速度測量設備、所述船舶驅動設備、所述室內PM2.5檢測設備和所述室外PM2.5檢測設備，根據(jù)接收到的能見度確定船舶最大允許行駛速度，在當前船舶行駛速度超出船舶最大允許行駛速度時，發(fā)出船舶超速提示信號，并控制船舶驅動設備減速直到當前船舶行駛速度小于或等于船舶最大允許行駛速度，同時，在室內PM2.5濃度大于室外PM2.5濃度時，發(fā)出控制室開窗提示信號，在室內PM2.5濃度小于室外PM2.5濃度時，發(fā)出控制室關窗提示信號；導航設備，安裝在船舶控制室的儀表盤內，連接主控設備以將船舶當前位置發(fā)送給主控設備；顯示設備，安裝在船舶控制室的儀表盤內，連接主控設備以實時顯示船舶最大允許行駛速度、當前船舶行駛速度、室內PM2.5濃度和室外PM2.5濃度；語音播放設備，安裝在船舶控制室的儀表盤內，連接主控設備以實時播放與船舶超速提示信號、控制室開窗提示信號或控制室關窗提示信號對應的語音提示文件；無線通信設備，安裝在船舶船體前端，連接主控設備，用于將船舶當前位置、能見度和室外PM2.5濃度無線發(fā)送到船舶管理中心；其中，主控設備根據(jù)接收到的能見度確定船舶最大允許行駛速度時，根據(jù)接收到的能見度所處于的能見度等級范圍確定不同的船舶最大允許行駛速度，所述能見度等級范圍包括不足100米、100米到I公里、I公里到2公里、2公里到5公里、5公里到100公里和100公里以上。
[0009]更具體地，在所述基于氣體分析的船舶控制裝置中，所述散射式能見度觀測儀的發(fā)射單元以33度傾角發(fā)射散射光。
[0010]更具體地，在所述基于氣體分析的船舶控制裝置中，所述語音播放設備還包括內置的語音文件存儲單元，用于存儲與船舶超速提示信號、控制室開窗提示信號或控制室關窗提示信號對應的語音提示文件。
[0011]更具體地，在所述基于氣體分析的船舶控制裝置中，所述散射式能見度觀測儀的控制單元的微CPU和通信接口被封裝在一個控制箱內以固定在所述散射式能見度觀測儀的支架上，所述支架垂直固定于船舶船體頂部上。
[0012]更具體地，在所述基于氣體分析的船舶控制裝置中，所述顯示設備接收所述主控設備發(fā)出的控制室開窗提示信號或控制室關窗提示信號，并在所述顯示設備上顯示動態(tài)模擬開窗或關窗動作以對船舶駕駛員進行提醒