一种新型汽车滚装船用安全装置的制作方法

本发明涉及水上交通运输工具技术领域，具体涉及一种新型汽车滚装船用安全装置。

背景技术：

近几年，我国汽车滚装航运规模和运力的不断增长，汽车滚装船高速发展，为汽车运输行业带来极大利好。与此同时，由于汽车滚装船建造设计和运输货物的特殊性，在遭遇大风浪、火灾、碰撞事故等情况时，极易造成人员伤亡和严重的经济损失。据统计，在碰撞造成的滚装船事故中，有超过70％事故造成人员死伤，60％的汽车滚装船在碰撞后10min内即倾覆或沉没，损失巨大。

1.恶劣天气

由于汽车滚装船运输货物的特殊性，汽车滚装船的装货处所均为贯通甲板,只有少量舱壁或者支柱。当船舶遭遇大风浪，船舶会大幅摇摆，造成船舶大幅度倾斜，使船舶货舱进水或货物移位，由于现行汽车滚装船上车辆系固的局限性，使得车辆移位并可能造成相互挤压、堆积的情况，容易形成自由液面或移动面使船舶倾覆，并造成严重的经济损失和人员伤亡。

2.火灾

在汽车滚装船发生的事故中火灾事故所占比例较大，由于运输的商品车货值较高，滚装船一旦发生火灾事故，将造成巨大的经济损失，而火势蔓延也会造成人员伤亡。通过分析，总结出现有汽车滚装船装置的不足：(1)恶劣天气时，货物车辆易发生移位互相摩擦，容易引起火灾；(2)一旦在货舱有起火点，由于车辆间没有分隔措施，易造成连锁反应，火势在车辆间蔓延，增加火势的失控速度，造成严重的后果；(3)因重心过高船舶摇摆时车辆发生侧翻，损坏油箱，导致燃油渗漏，从而形成引发火灾的可能。

3.碰撞事故

在水上航行时，由于天气、海况、能见度等各方面不可控因素，船舶可能会发生碰撞事故，碰撞事故往往会使船体受到重大冲击，造成严重的经济损失。因此，研发相关设备减少经济损失具有十分重要的意义。通过分析，总结出发生碰撞事故时的主要问题是，碰撞事故发生时，巨大的冲击力使汽车滚装船内的车辆移位，相互挤压，高价值的商品车受损，造成巨大的经济损失。

因此，研究和设计相应设备以减小大风浪、火灾、碰撞事故造成的人员伤亡和经济损失具有重要的社会意义和应用价值。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种新型汽车滚装船用安全装置，它能够有效减少恶劣天气、火灾和碰撞事故造成的经济损失和人员伤亡。

本发明为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：

一种新型汽车滚装船用安全装置，包括设置于汽车装货舱内的气囊系统，所述气囊系统包括车门间气囊、保险杠间气囊、保险杠与舱壁间气囊、保险杠与车门间气囊、压力传感器、气囊启动开关、第一控制器和气囊触发装置；所述车门间气囊设置于左右相邻的汽车车门之间的空甲板处，所述保险杠间气囊设置于左右相邻的汽车保险杠之间的空甲板处，所述保险杠与舱壁间气囊设置于汽车保险杠与舱壁之间的空甲板处，所述保险杠与车门间气囊设置于相邻汽车的保险杠与车门之间的空甲板处；上述每个气囊均配有所述气囊触发装置；每个气囊与其相邻的汽车之间均设置所述压力传感器，用于判断车辆是否移位；所述气囊启动开关和第一控制器设置于驾驶台上；所述压力传感器和气囊启动开关分别与所述第一控制器的输入端连接，所述第一控制器的输出端与各气囊触发装置连接。

上述方案中，所述气囊触发装置为气体发生模块，气体发生模块包括气袋、用于装产生气体的药剂的药盒、用于点燃药剂的点火器，其中药盒与气袋之间设有过滤器。

上述方案中，还包括设置于汽车装货舱内的应急灭火系统，所述应急灭火系统包括二氧化碳管、火灾探测器、灭火启动开关、第二控制器、灭火触发装置和液化二氧化碳存储容器；所述二氧化碳管沿汽车装货舱内的空甲板铺设，二氧化碳管一端与液化二氧化碳存储容器连接，并在每个气囊旁边设置二氧化碳出气口；所述灭火触发装置安装在液化二氧化碳存储容器处，触发后通过二氧化碳管将气体输送到相应位置；所述火灾探测器设置于天花板上，两车水平间隙上方天花板上安装一个火灾探测器；所述灭火启动开关和第二控制器设置于驾驶台上；所述火灾探测器和灭火启动开关与第二控制器的输入端连接，第二控制器的输出端与灭火触发装置连接。

上述方案中，所述灭火触发装置为二氧化碳气化模块，二氧化碳气化模块包括压缩机，灭火触发装置接收到开启命令后，利用压缩机将储存在液化二氧化碳存储容器中的液化二氧化碳瞬间转化为气体。

本发明的有益效果在于：

1.通过增加气囊系统，在船舶可能发生倾斜时、货舱内车辆发生移位之前，主动按下气囊启动开关使得车门与车门之间，车的保险杠之间，保险杠与舱壁之间，保险杠与车门之间的气囊打开，使车辆间碰撞得到缓冲，使车辆尽量不发生大的位置移动，避免发生车辆相互挤压、堆积的情况，避免形成移动面使船舶倾覆，从而有效减少经济损失和人员伤亡。

2.通过增加应急灭火系统，在发生火灾时可以及时喷射出二氧化碳气体，避免火势在车辆间蔓延，引发爆炸等重大事故，从而对船舶、车辆和船上人员进行有效保护。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明汽车滚装船用安全装置的位置图；

图2是气囊系统的硬件原理框图；

图3是应急灭火系统的硬件原理框图。

图中：11、车门间气囊；12、保险杠间气囊；13、保险杠与舱壁间气囊；14、保险杠与车门间气囊；15、压力传感器；21、火灾探测器；22、二氧化碳出气口；201、汽车；202、舱壁。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

本发明提出一种新型汽车滚装船用安全装置，参照图1和图2，包括设置于汽车装货舱内的气囊系统，气囊系统包括车门间气囊11、保险杠间气囊12、保险杠与舱壁间气囊13、保险杠与车门间气囊14、压力传感器15、气囊启动开关、第一控制器和气囊触发装置。车门间气囊11设置于左右相邻的汽车201车门之间的空甲板处，保险杠间气囊12设置于左右相邻的汽车201保险杠之间的空甲板处，保险杠与舱壁间气囊13设置于汽车201保险杠与舱壁202之间的空甲板处，保险杠与车门间气囊14设置于相邻汽车201的保险杠与车门之间的空甲板处。上述每个气囊均配有气囊触发装置，气囊触发装置为气体发生模块，气体发生模块包括气袋、用于装产生气体的药剂的药盒、用于点燃药剂的点火器，其中药盒与气袋之间设有过滤器。每个气囊与其相邻的汽车之间均设置压力传感器15，用于判断车辆是否移位。气囊启动开关和第一控制器设置于驾驶台上。压力传感器15和气囊启动开关分别与第一控制器的输入端连接，第一控制器的输出端与各气囊触发装置连接，第一控制器为单片机。压力传感器15可以测甲板面压力，当所在甲板面所受压力大于某一临界值，说明车辆移位达到威胁程度，产生点火信号，即启动气囊系统。

进一步优化，本实施例中，参照图1和图3，还包括设置于汽车装货舱内的应急灭火系统，应急灭火系统包括二氧化碳管、火灾探测器21、灭火启动开关、第二控制器、灭火触发装置和液化二氧化碳存储容器。二氧化碳管沿汽车装货舱内的空甲板铺设，二氧化碳管一端与液化二氧化碳存储容器连接，并在每个气囊旁边设置二氧化碳出气口22，由于气囊所在位置正是汽车间间隙处，灭火效果好。灭火触发装置安装在液化二氧化碳存储容器处，其启动由火灾探测器21和灭火启动开关控制，触发后通过二氧化碳管将气体输送到相应位置。火灾探测器21设置于天花板上，用于判断舱内是否起火及起火点位置，每水平两个车位共用一个火灾探测器21，即两车水平间隙上方天花板上安装一个火灾探测器21。灭火启动开关和第二控制器设置于驾驶台上。火灾探测器21和灭火启动开关与第二控制器的输入端连接，第二控制器的输出端与灭火触发装置连接，第二控制器为单片机。

进一步优化，本实施例中，灭火触发装置为二氧化碳气化模块，二氧化碳气化模块包括压缩机，灭火触发装置接收到开启命令后，利用压缩机将储存在液化二氧化碳存储容器中的液化二氧化碳瞬间转化为气体。

本发明的新型汽车滚装船用安全装置的工作模式包括车辆移位被动启动模式、船舶倾斜主动启动模式、火灾启动模式、碰撞事故启动模式，四种模式由电路控制进行选择触发，其中：

(1)车辆移位被动启动模式：当货舱内车辆由于某些原因发生移位而船上人员未发现时启动。当车辆移位到一定位置时，压力传感器15将信号传送到第一控制器，第一控制器控制相应位置气囊工作。

(2)船舶倾斜主动启动模式：当由于恶劣天气船舶发生倾斜时，船上人员认为可能造成车辆移位时启动。启动方式为操作驾驶舱的气囊启动开关，控制各位置气囊开始工作。

(3)火灾启动模式：当火灾探测器21检测到火灾发生时启动应急灭火系统。火灾探测器21检测到火灾发生时，传递信号到驾驶舱和压缩机，将液化二氧化碳迅速转化为气体，并通过二氧化碳管将气体传送到二氧化碳出气口22，及时控制火情。

(4)碰撞事故启动模式：当船舶发生碰撞事故时系统启动。将按钮控制与碰撞分析控制连接到或门元件，对系统进行控制。按钮控制为人为控制，碰撞分析控制的实质为当冲击力(减速度)超过设定值时，产生信号。系统启动后气囊系统和应急灭火系统同时启动。

所述四种模式中，车辆移位被动启动和船舶倾斜主动启动模式仅启动了气囊系统；火灾启动模式仅启动了应急灭火系统；碰撞事故启动模式启动了气囊系统和应急灭火系统。

本发明通过增加气囊系统，在船舶可能发生倾斜时、货舱内车辆发生移位之前，主动按下气囊启动开关使得车门与车门之间，车的保险杠之间，保险杠与舱壁之间，保险杠与车门之间的气囊打开，使车辆间碰撞得到缓冲，使车辆尽量不发生大的位置移动，避免发生车辆相互挤压、堆积的情况，避免形成移动面使船舶倾覆，从而有效减少经济损失和人员伤亡。通过增加应急灭火系统，在发生火灾时可以及时喷射出二氧化碳气体，避免火势在车辆间蔓延，引发爆炸等重大事故，从而对船舶、车辆和船上人员进行有效保护。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。