船舶用污水排放控制設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于自動閥門領(lǐng)域，特別是涉及一種電子地圖與自動閥門結(jié)合的船舶用污水排放控制設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]船舶在航行過程中，不可避免地會產(chǎn)生各種污水。典型的如來自于廚房、餐廳、洗碗間、洗衣間等排出的生活污水，這類污水可消耗水中溶解的氧氣，產(chǎn)生赤潮，危機魚類和大多數(shù)水生物的生存，產(chǎn)生難聞氣味，造成環(huán)境不美觀的景象、影響底棲生物；源于艙底污水、油艙壓艙水的這些含油污水，更是可以使水生物抵抗力下降，產(chǎn)量降低，水體食物鏈和人類水生食物中混入致癌物質(zhì)。船舶污水危害巨大，1982年聯(lián)合國頒布的《聯(lián)合國海洋法公約》提出，大陸架或島嶼向外延伸200海里屬于各國的經(jīng)濟專屬區(qū)，在這區(qū)域航行船只的污水排放也必須達到該國的法規(guī)要求。同時部分國家在本國的海域內(nèi)劃出一定的區(qū)域，如美國“五大湖”地區(qū)、澳大利亞西海岸的部分地區(qū)將禁止排放一切污水。此外，某些港口也禁止船舶排放一切污水，如我國的上海港、韓國、澳大利亞、美國以及荷蘭的部分港口。
[0003]雖然法規(guī)條款眾多，但是船舶排污過程是難以監(jiān)控的，當前船舶的排污管路僅僅是一個手動的旋轉(zhuǎn)閥門，閥門通過機械的鏈子鎖加鎖，有的甚至不加鎖，即使加鎖，鑰匙會掌握在船員手中，所以排污管理形同虛設(shè)。導(dǎo)致目前近海船舶排污造成的水污染十分嚴重，國內(nèi)漁業(yè)、旅游業(yè)都受到嚴重的破壞。如何對船舶排污實行智能化管理，已成為與國計民生息息相關(guān)的重要事件之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對以上問題，本發(fā)明提出了一種利用船載衛(wèi)星定位系統(tǒng)和電子海圖，實現(xiàn)機械鎖定和電磁閥門雙保護功能的船舶自動排污系統(tǒng)，可實現(xiàn)船舶排污的自動控制、數(shù)據(jù)回傳和中央監(jiān)管。
[0005]本發(fā)明的主要優(yōu)點是船載衛(wèi)星定位系統(tǒng)與電子海圖結(jié)合，自動判定船舶所在海域是否可以排污；機械鎖定和電磁閥門相結(jié)合，有效杜絕非法排污；排污時間、流量實時上報回傳，實現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)管；同時設(shè)備制造過程簡單、安全性高。因此有望在現(xiàn)有船舶上推廣安裝，從而實現(xiàn)我國船舶排污的智能化管理。
[0006]本發(fā)明所述的船舶自動排污閥門結(jié)構(gòu)框圖如圖1所述，其特征在于:船舶自動排污閥門(I)內(nèi)部包含微處理器(2)、地理分析模塊(3)、信息模塊(4)、傳感器(5)、電源模塊
(6)、通訊管理模塊(7)、電磁閥控制端(8)、機械鎖控制端(9)、實時時鐘模塊(10)。船舶自動排污閥門(I)外接船載定位系統(tǒng)(11)和船載通訊系統(tǒng)(12)，船載通訊系統(tǒng)(12)連接至中央數(shù)據(jù)中心(13)。
[0007]一般地，船舶自動排污閥門(I)內(nèi)部包括微處理器(3)為單片機或者ARM等低功耗處理器，用于對系統(tǒng)進行控制管理；地理分析模塊(3)用于分析船載定位系統(tǒng)(11)所獲取的經(jīng)緯度，判斷船舶是否在可排污海域；信息模塊(4)用于處理傳感器(5)所獲取的數(shù)據(jù)信息，將數(shù)據(jù)處理為滿足微處理器(2)需求的數(shù)據(jù)格式；傳感器(5)為流量及水質(zhì)等傳感器，用于監(jiān)管排放的水量和水質(zhì)；電源模塊(6)用于將船載220V電源轉(zhuǎn)換為微處理器(2)、電磁閥控制端(8)等所有部件可以用的低直流電壓；通訊管理模塊(7)用于將信息模塊
(4)內(nèi)的數(shù)據(jù)上發(fā)給船載通訊系統(tǒng)(12)，實現(xiàn)中央管控；電磁閥控制端(8)提供電信號管理污水電磁閥的開閉、機械鎖控制端(9)提供電信號管理機械鎖的開閉、實時時鐘模塊(10)用于計時及時間實時校準。船載定位系統(tǒng)(11)為船舶本身固有裝載的GPS或者北斗定位系統(tǒng)等；船載通訊系統(tǒng)(12)為船舶本身固有裝載的海事衛(wèi)星或者北斗衛(wèi)星通訊系統(tǒng)等；中央數(shù)據(jù)中心(13)用于接收、存儲和管理船舶自動排污閥門(I)所發(fā)送來的數(shù)據(jù)。
[0008]進一步地，電磁閥控制端(8)外接污水管路電磁閥，船舶自動排污閥門(I)給予信號時電磁閥才能打開排放污水。機械鎖控制端(9)外接結(jié)構(gòu)如圖2所示的機械閥門鎖，用于鎖住污水管路開關(guān)的旋轉(zhuǎn)閥門。其中機械閥門鎖底座(91)可固定焊接在污水管路的上；外鎖舌(92)可以旋轉(zhuǎn)上升或下降，外鎖舌(92)穿過污水管路開關(guān)的旋轉(zhuǎn)閥門，當外鎖舌(92)下降后旋轉(zhuǎn)閥門無法旋轉(zhuǎn)，可以禁止排污；機械閥門鎖上座(93)用于固定鎖舌(92)的移動方向；機械閥門通訊端(94)連接機械鎖控制端(9)。圖3所示為圖2機械閥門鎖的A-A向剖視示意圖，當機械鎖控制端(9)連接機械閥門通訊端(94)后，可以控制閥門內(nèi)鎖舌(95)在水平方向移動，從而控制外鎖舌(92)是否可以在垂直方向移動，進而起到鎖定或者打開污水管路開關(guān)的旋轉(zhuǎn)閥門的目的。
[0009]系統(tǒng)工作原理為:機械閥門鎖底座(91)焊接在污水管路上，外鎖舌(92)穿過污水管路開關(guān)的旋轉(zhuǎn)閥門。機械閥門通訊端(94)連接機械鎖控制端(9)。電磁閥控制端(8)外接污水管路電磁閥。船載定位系統(tǒng)通過船舶本身固有裝載的GPS或者北斗定位系統(tǒng)等實時獲取船舶所在經(jīng)緯度，并將經(jīng)緯度信息傳輸至地理分析模塊(3);地理分析模塊(3)將經(jīng)緯度信息比對海圖，判斷船舶所在位置是否可以排污，如果是排污允許范圍內(nèi)則將信息發(fā)送至微處理器(2)，微處理器(2)控制電磁閥控制端(8)和機械鎖控制端(9)打開，允許排污。排污速度與污水種類通過傳感器(5)探測，實時時鐘模塊(10)將排污時間傳輸至微處理器
(2)，微處理器⑵計算出排污量，將時間、排污量、排污種類等信息存儲于信息模塊⑷中，同時通過通信管理模塊(7)，利用船載通信系統(tǒng)(12)上載至中央數(shù)據(jù)中心(13)中。因此，本船舶自動排污閥門⑴一方面可以通過機械鎖控制端(9)和電磁閥控制端⑶實行排污閥門的雙鎖定，起到禁止船舶非法排污的功能，另一方面可以將排污信息上載至中央數(shù)據(jù)中心(13)，實現(xiàn)排污信息的中央管控。
【附圖說明】
[0010]圖1:本發(fā)明所述的船舶自動排污閥門內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0011]圖2:本發(fā)明所述的船舶自動排污閥門的機械閥門鎖裝配結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3:圖2的A-A向剖視示意圖。
[0013]如圖1所示，各部分名稱為:船舶自動排污閥門(I)、微處理器(2)、地理分析模塊
(3)、信息模塊(4)、傳感器(5)、電源模塊￠)、通訊管理模塊(7)、電磁閥控制端(8)、機械鎖控制端(9)、實時時鐘模塊(10)、船載定位系統(tǒng)(11)、船載通訊系統(tǒng)(12)、中央數(shù)據(jù)中心
(13)。
[0014]如圖2和圖3所示，各部分的名稱為:機械閥門鎖底座(91)、外鎖舌(92)、機械閥門鎖上座(93)、機械閥門通訊端(94)、內(nèi)鎖舌(9)。
【具體實施方式】
[0015]參閱圖1，船舶自動排污閥門(I)內(nèi)部由用于分析信息和控制閥門開閉的微處理器(2)、用于對從船載定位系統(tǒng)(11)獲取的經(jīng)緯度進行比對分析的地理分析模塊(3)、用于存儲排污時間、排污量、污水種類等信息的信息模塊(4)、用于測量排污速度、污水種類的傳感器(5)、用于保證所有部件能夠正常工作的電源模塊(6)、用于向船載通訊系統(tǒng)(12)、發(fā)送信息的通訊管理模塊(7)、用于管理污水管路開閉的電磁閥控制端(8)、用于管理污水管路開關(guān)的旋轉(zhuǎn)閥門的機械鎖控制端(9)、提供實時準確時間的實時時鐘模塊(10)組成。微處理器(2)是設(shè)備核心，其端口分別與地理分析模塊(3)、信息模塊(4)、傳感器(5)、電源模塊￠)、通訊管理模塊(7)、電磁閥控制端(8)、機械鎖控制端(9)、實時時鐘模塊(10)連接，以保證各部分正常工作。地理分析模塊(3)與船載定位系統(tǒng)(11)連接，用于分析船載定位系統(tǒng)(11)所獲取的船舶經(jīng)緯度，來判斷船舶是否在可排污海域。通訊管理模塊(7)與船載通訊系統(tǒng)(12)連接，用于通過船載通訊系統(tǒng)(12)發(fā)送排污地點、排污時間、排污量、污水種類等各種信息至中央數(shù)據(jù)中心(13)。
[0016]機械鎖控制端(9)外接參閱圖2和圖3的機械閥門鎖。機械閥門鎖底座(91)用于通過焊接固定在污水管路的上，外鎖舌(92)穿過污水管路開關(guān)的旋轉(zhuǎn)閥門，處于長閉狀態(tài)。機械閥門鎖上座(93)用于固定外鎖舌(92)只能沿垂直方向移動。內(nèi)鎖舌(95)用于沿水平方向移動以固定外鎖舌(92)。機械閥門通訊端(94)與機械鎖控制端(9)連接，只有接收到微處理器(2)通過機械鎖控制端(9)發(fā)出的打開機械鎖信息后，才會向后移動內(nèi)鎖舌(95)，使得外鎖舌(92)可以移動至污水管路開關(guān)的旋轉(zhuǎn)閥門可打開的位置。
【主權(quán)項】
1.一種電子地圖與自動閥門結(jié)合的船舶用污水排放控制設(shè)備，其特征在于:船舶自動排污閥門(I)內(nèi)部包含微處理器(2)、地理分析模塊(3)、信息模塊(4)、傳感器(5)、電源模塊(6)、通訊管理模塊(7)、電磁閥控制端(8)、機械鎖控制端(9)、實時時鐘模塊(10);外接船載定位系統(tǒng)(11)和船載通訊系統(tǒng)(12)，船載通訊系統(tǒng)(12)連接至中央數(shù)據(jù)中心(13)。
2.一種電子地圖與自動閥門結(jié)合的船舶用污水排放控制設(shè)備，其特征在于:機械鎖控制端(9)連接的機械閥門鎖由鎖底座(91)、外鎖舌(92)、機械閥門鎖上座(93)、機械閥門通訊端(94)、內(nèi)鎖舌(95)組成。
3.如權(quán)利要求1所述的一種電子地圖與自動閥門結(jié)合的船舶用污水排放控制設(shè)備，其特征在于:地理分析模塊(3)接收船載定位系統(tǒng)(11)所發(fā)送的經(jīng)緯度后，比對海圖，判斷船舶所處位置是否可以排污。
4.如權(quán)利要求1所述的一種電子地圖與自動閥門結(jié)合的船舶用污水排放控制設(shè)備，其特征在于:電磁閥控制端(8)和機械鎖控制端(9)處于常閉狀態(tài)，只有收到微處理器(2)的信息確認可以排污后才同時打開。
5.如權(quán)利要求1所述的一種電子地圖與自動閥門結(jié)合的船舶用污水排放控制設(shè)備，其特征在于:傳感器(5)測量排污流量、污水種類，結(jié)合實時時鐘模塊(10)得出排污時間、排污量信息。
6.如權(quán)利要求1所述的一種電子地圖與自動閥門結(jié)合的船舶用污水排放控制設(shè)備，其特征在于:通訊管理模塊(7)將排污時間、排污量、污水種類信息通過船載通訊系統(tǒng)(12)發(fā)送至中央數(shù)據(jù)中心(13)。
7.如權(quán)利要求2所述的一種電子地圖與自動閥門結(jié)合的船舶用污水排放控制設(shè)備，其特征在于:外鎖舌(92)穿過污水管路開關(guān)的旋轉(zhuǎn)閥門，可以鎖住旋轉(zhuǎn)閥門使之不能旋轉(zhuǎn)打開。
【專利摘要】本發(fā)明屬于自動閥門領(lǐng)域，特別是涉及一種電子地圖與自動閥門結(jié)合的船舶用污水排放控制設(shè)備。船舶自動排污閥門(1)內(nèi)部包含微處理器(2)、地理分析模塊(3)、信息模塊(4)、傳感器(5)、電源模塊(6)、通訊管理模塊(7)、電磁閥控制端(8)、機械鎖控制端(9)、實時時鐘模塊(10)；外接船載定位系統(tǒng)(11)和船載通訊系統(tǒng)(12)，船載通訊系統(tǒng)(12)連接至中央數(shù)據(jù)中心(13)。設(shè)備可實現(xiàn)對船舶所處位置是否可進行排污的自動判斷，并可通過機械鎖控制端和電磁閥控制端實行排污閥門的雙鎖定，起到禁止船舶非法排污的功能，同時可以將排污信息上載至中央數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)排污信息的中央管控。
【IPC分類】B63B29-16
【公開號】CN104648623
【申請?zhí)枴緾N201310583030
【發(fā)明人】漆奇, 曹峰, 李賽賽
【申請人】北京易尋方達科技有限責任公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年11月20日