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渔船锚机可视化远程控制系统设计

林恩灵  
【摘要】:目前船舶抛锚、起锚仍以人工操作为主,依赖船员的工作经验而且需要有人在现场监视全过程。操作方式比较原始,走锚预警能力差,存在很多安全隐患。尤其在台风等恶劣天气,容易发生人身安全事故、船舶走锚以及船舶走锚引起的撞船、撞桥、搁浅等事故。若实现锚泊操作的可视化远程控制,使操作员不必登船或不必现场监视全过程就能完成抛锚、起锚等操作,上述安全问题将明显改善。 本文以中小渔船为主要研究对象,在分析抛锚、起锚等工作原理及现状的基础上,提出了渔船锚机的可视化远程控制方案,完成控制样机的开发。该样机包括主控模块、检测模块、无线数据通信模块和无线视频传输模块。其中主控模块包括LCD液晶显示器、按键控制电路以及外围器件与单片机芯片的接口电路等。检测模块由稳压电路、锚机驱动控制器、液晶显示器及其与单片机的接口电路,还包括齿轮箱等锚链减速装置、交流变压器等降压供电装置等。无线数据传输模块主要由摄像头、发射机、接收机、CRT电视机等部分组成,借助于该模块可以在主控端监视锚机加减速及正反转的实况,还能够观察到锚链偏荡运动视频从而实现船舶走锚预测功能。控制样机的工作原理为:抛锚或起锚开始时,按下主控模块的启动键,主控模块单片机发出PWM波,检测端接收PWM波后驱动电动锚机运转。抛锚或起锚的中间过程,若按下主控模块的加速键或减速键,单片机可以发出占空比增大或减小的PWM波,再通过检测单片机和驱动电路使电动锚机的转速增加或减小;若按下主控模块的正反转按键,主控单片机将命令信号将通过无线方式传输给检测模块,检测模块接收到命令后通过H桥中四个场效应管的电压极性来控制电动锚机的转向。 样机测试结果表明,所开发的样机可以在1km外控制电动锚机转速和转向,而且操作工程能够通过主控端的LCD显示器掌握锚机的转速大小和转向,能够通过CRT显示器掌握锚机运转及锚链偏荡运动的实况,满足中小型渔船锚泊操作的一般要求。


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