CN111383407A - 一种船用应急逃生指示设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船用应急逃生指示设备，属于船舶照明设计领域，其中，电源转换模块与充放电管理模块连接，充放电管理模块分别与充电电池、应急灯模块、主控制模块及电机驱动模块连接，信号输入模块与主控制模块连接，主控制模块与电机驱动模块连接，电机驱动模块与电机模块连接，电机模块与激光指示器连接；本发明基于船舶舱室在应急状态下的环境特点，设计出一种可根据自动或手动报警信号，实现激光疏散和应急照明集成指示功能的控制设备。当遇到紧急状态时，可为人员逃生提供必要的应急照明灯光及良好烟雾穿透性的激光指示，提高船员在黑暗、烟雾等恶劣环境下的逃生成功率。

Description

一种船用应急逃生指示设备

技术领域

本发明属于船舶照明设计领域，更具体地，涉及船舶舱室中一种具有应急灯光照明和疏散激光照明功能的设备。

背景技术

船舶应急照明的功能是在主照明失电后，为需要应急照明的场所及舱室提供必要时长的应急照明，使船员能操纵舱室内的重要装备，在室内判定方位并安全疏散。一般来说，实现船舶应急照明功能的灯具可分为两类：一类是临时应急照明灯具。该灯具是在正常照明灯具内置一个应急灯头，当正常照明电源有电时，应急灯头不工作。当正常照明电源失电时，系统自动转换至船上自带的蓄电池组为应急灯头供电，并提供一定时间的应急照明灯光；另一类是独立式应急照明灯具。该灯具内自带一个充电电池，平时由正常照明电源对电池进行充电维护，独立式应急照明灯具不工作。当正常照明失电时，独立式应急照明灯由内置的充电电池提供一定时长的应急供电，灯具工作并提供应急照明灯光。

在船舶需要应急照明的多数场合，使用上述两类应急照明灯具可有效帮助船员在黑暗环境下辨识方位或进行紧急操作。然而在火灾烟雾、蒸汽等特殊环境或场合时，由于常规应急照明灯具主要使用的LED、白炽灯头等光源，其在烟雾、水蒸气等介质中的穿透能力有限，无法有效指引人员迅速从上述危险场所疏散，从而使船员面临较大的安全风险，因此，如何提供良好烟雾穿透性的照明指示成为一个迫切需要。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种船用应急逃生指示设备，由此解决现有船舶应急照明设备在火灾烟雾、蒸汽等特殊环境或场合时，无法实现有效照明指示的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种船用应急逃生指示设备，包括：电源转换模块、充放电管理模块、信号输入模块、主控制模块、电机驱动模块、电机模块、激光指示器、充电电池及应急灯模块；

其中，所述电源转换模块与所述充放电管理模块连接，所述充放电管理模块分别与所述充电电池、所述应急灯模块、所述主控制模块及所述电机驱动模块连接，所述信号输入模块与所述主控制模块连接，所述主控制模块与所述电机驱动模块连接，所述电机驱动模块与所述电机模块连接，所述电机模块与所述激光指示器连接；

所述电源转换模块，用于为所述充放电管理模块供电；所述充放电管理模块，用于接收所述电源转换模块提供的电源供应，并对所述充电电池的充放电进行控制；所述充电电池，用于在应急情况下，通过所述充放电管理模块对所述应急灯模块、所述主控制模块以及所述电机驱动模块进行应急供电；所述信号输入模块用于接收报警信号；所述主控制模块，用于分析从所述信号输入模块采集的损管报警信号和所述充放电管理模块采集的电源状态信号，形成执行控制指令，并将所述执行控制指令发送给所述充放电管理模块及所述电机驱动模块；所述充放电管理模块根据所述执行控制指令对所述充电电池的充放电进行控制；所述电机驱动模块，用于将所述执行控制指令转换为所述电机模块所需的电控信号，以由所述电机模块根据所述电控信号驱动所述激光指示器按预设的轨迹运动并发出激光。

优选地，所述电源转换模块既能够与船用正常交流电源连接，也能够与应急直流电源连接，当所述船用正常交流电源失电时，能够自动转换至应急直流电源供电。

优选地，所述信号输入模块，用于接收自动报警信号或者手动报警信号，并向所述主控制模块发送所述自动报警信号或者所述手动报警信号，其中，所述自动报警信号连接至本船损管系统，当所述损管系统监测到本舱室出现紧急情况时，可自动发出报警信号至所述信号输入模块；所述手动报警信号由操作人员在舱内处于紧急情况时触发。

优选地，所述主控制模块用于根据预设逻辑分析从所述信号输入模块采集的损管报警信号和所述充放电管理模块采集的电源状态信号，形成执行控制指令，其中，所述预设逻辑包括以下三个方面：1)当正常电源或应急电源有电，若没有自动报警信号或手动报警信号输入，则所述应急灯模块和所述激光指示器都不工作；2)当正常电源或应急电源失电，若没有自动报警信号或手动报警信号输入，则所述应急灯模块工作，所述激光指示器不工作；3)当自动报警信号或手动报警信号有输入时，无论正常电源或应急电源是否有电、手动报警信号是否有输入，所述应急灯模块和所述激光指示器同时启动工作。

优选地，所述充放电管理模块，具体用于将输入的交直流电源转换为设备所有的低压直流电能，并对所述充电电池进行自动充放电管理，以防止所述充电电池过充、过放、欠压或过压，并为所述充电电池提供配电保护功能，其中，所述充放电管理模块采用PWM控制技术为所述充电电池进行充电。

优选地，所述激光指示器，用于根据所述电机模块发送的电控信号，按照预设的往复轨迹和速度规律运动，并发出激光。

优选地，所述激光指示器采用激光器作为烟雾穿透光源，且所述激光指示器具有温度检测及管理功能。

优选地，所述充电电池采用可充电锂电池。

优选地，所述应急灯模块采用LED光源，其作为断电时应急照明灯具使用。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本发明通过在船舶上采用激光器作为重点机电舱室的烟雾的穿透光源，解决了一般灯具光源在烟雾和蒸汽环境下穿透力不足的问题，有效提高了人员在上述环境下的目视清晰度和行动效率。

(2)本发明通过设置电机及其驱动单元，可使激光器在一个较大的空间范围内往复扫射，使逃生人员迅速了解灯光覆盖区域的全貌，以便人员更快的从就近的出口逃生。

(3)本发明设备在正常/应急电源失电的情况下，或在有烟雾报警的情况下，设备可作为应急照明灯具使用。因此逃生指示装置兼有烟雾疏散照明和应急照明两种功能，体现了集成优化设计思想，并具有广泛的适用性。可有效避免相关设备的重复设置，减少船舶总体资源消耗。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种船用应急逃生指示设备的结构示意图；

其中，1为电源转换模块，2为充放电管理模块，3为信号输入模块，4为主控制模块，5为电机驱动模块，6为电机模块，7为激光指示器，8为充电电池，9为应急灯模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明基于船舶舱室在应急状态下的环境特点，设计出一种可根据自动或手动报警信号，实现激光疏散和应急照明集成指示功能的控制设备，该设备可根据火警报警信号，自动启动激光扫射指示功能，为人员指引逃生出口方位。为实现紧急情况为设备的可靠供电，设备具有多路电源输入，并内置有充电电池，便于设备在无外部电源时仍可维持一定时间的持续工作。

本发明适用于船舶内各类舱室，特别是机舱、电站等大型机电舱室。在有烟雾、蒸汽等恶劣环境情况下，可为人员逃生提供必要的应急照明灯光及良好烟雾穿透性的激光指示，提高船员在黑暗、烟雾等恶劣环境下的逃生成功率，并且可根据船舶火灾报警信号自动启动设备工作，以尽快指引人员从危险区域撤离。

参照图1，本发明所述的船用应急逃生指示设备，由电源转换模块1、充放电管理模块2、信号输入模块3、主控制模块4、电机驱动模块5、电机模块6、激光指示器7、充电电池8和应急灯模块9组成；

其中，电源转换模块1与充放电管理模块2连接，充放电管理模块2分别与充电电池8、应急灯模块9、主控制模块4及电机驱动模块5连接，信号输入模块3与主控制模块4连接，主控制模块4与电机驱动模块5连接，电机驱动模块5与电机模块6连接，电机模块6与激光指示器7连接；

本发明的船用应急逃生指示设备工作时，电源转换模块1可接入船用正常交流电源，当正常交流电源失电时可自动转化至应急直流电源供电，保证供电可靠性。充放电管理模块2用于对设备正常和应急电源的管理，并具有对充电电池8的充放电控制功能。在应急情况下，由充电电池8通过充放电管理模块2对应急灯模块9、主控制模块4以及电机驱动模块5进行应急供电。信号输入模块3用于接收损管系统的自动报警信号或所处舱室的手动报警信号。主控制模块4对从信号输入模块3采集得到的手动/自动报警信号及充放电管理模块2采集的正常/应急电源状态信息进行逻辑处理和分析，形成执行控制指令，并将该执行控制指令发送给充放电管理模块2和电机驱动模块5；充放电管理模块2根据执行控制指令对充电电池8的充放电进行控制。电机驱动模块5将执行控制指令转换为电机模块6所需的电控信号，驱动激光指示器7按预设的往复轨迹和速度规律运动并发出激光。激光指示器7通过在一定区域内往复运动时发出激光，以指引相关人员迅速从危险部位逃生。

在本发明实施例中，预设的往复轨迹和速度规律可根据所处的舱室环境确定。

在本发明实施例中，充放电管理模块2，具体用于将输入的交直流电源转换为设备所有的低压直流电能，并对充电电池8进行自动充放电管理，以防止充电电池8过充、过放、欠压或过压，并为充电电池8提供配电保护功能。其中，对充电电池8的充电采用PWM控制技术，以提高输出电压和电流的控制精度。

在本发明实施例中，信号输入模块3具有接收自动/手动两路报警信号的功能，其中，自动报警信号连接至本船损管系统，当损管系统监测到本舱室出现紧急情况时，可自动发出信号至信号输入模块3，触发设备工作；另一路是手动报警信号，当舱内处于紧急情况时，人员可通过设备自带的手动报警接口强制触发设备工作。

在本发明实施例中，主控制模块4用于信息采集处理和逻辑判断，并将指令发送至相关执行模块。

其中，主控制模块4根据如表1所示的预设逻辑分析损管报警信号和电源状态信号形成执行控制指令，其中，表1的预设逻辑分析如下：

1)当正常电源或应急电源有电，如没有自动报警或手动报警信号输入，则本设备应急灯模块和激光指示器都不工作，设备处于待命状态；

2)当正常电源或应急电源失电，如没有自动报警或手动报警信号输入，此时本设备作为应急照明灯具使用，应急灯模块工作，激光指示器不工作；

3)当自动报警或手动报警信号有输入时，无论正常电源或应急电源是否有电、手动报警信号是否有输入，本设备应急灯模块和激光指示器同时启动工作。

其中，在处于第1)种情况时，充放电管理模块2根据执行控制指令对充电电池8进行日常充电管理，此时应急灯模块和激光指示器都不工作；

在处于第2)种情况时，充放电管理模块2根据执行控制指令对充电电池8进行放电，以为应急灯模块9提供电源，使应急灯模块9工作；

在处于第3)种情况时，充放电管理模块2根据执行控制指令对充电电池8进行放电，以为应急灯模块9及电机驱动模块5提供电源，使应急灯模块9工作，同时，电机驱动模块5将执行控制指令转换为电机模块6所需的电控信号，以由电机模块6根据该电控信号驱动激光指示器7按预设的轨迹运动并发出激光。

表1状态信息和动作信息处理逻辑表

在本发明实施例中，电机驱动模块5用于接收主控制模块4发出的执行控制指令，并将该执行控制指令转换为电机运动所需的电控信号。

在本发明实施例中，激光指示器7可以采用激光器作为烟雾穿透光源。激光指示器7具有温度检测及管理功能，防止激光器长时间工作后使用寿命降低。

其中，激光器的波长可以根据实际需要确定，本发明实施例不做唯一性限定。

在本发明实施例中，充电电池8采用可充电锂电池，具有能量密度高、无记忆效应、免维护、循环寿命长等优点。

在本发明实施例中，应急灯模块9采用LED光源，可作为断电时应急照明灯具使用。LED应急灯模块9具有环境适应性强、使用寿命长、功耗小等优点。

本发明可以实现以下功能：(1)在应急情况下可发出具有良好烟雾穿透性能的激光指示，并按一定角度和周期进行扫描；(2)具备火警报警信号接入后自动或手动启动工作的功能；(3)具备多路电源转换功能，在应急情况下通过内置电池为设备提供应急电源；(4)具备应急照明功能。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种船用应急逃生指示设备，其特征在于，包括：电源转换模块、充放电管理模块、信号输入模块、主控制模块、电机驱动模块、电机模块、激光指示器、充电电池及应急灯模块；

其中，所述电源转换模块与所述充放电管理模块连接，所述充放电管理模块分别与所述充电电池、所述应急灯模块、所述主控制模块及所述电机驱动模块连接，所述信号输入模块与所述主控制模块连接，所述主控制模块与所述电机驱动模块连接，所述电机驱动模块与所述电机模块连接，所述电机模块与所述激光指示器连接；

所述电源转换模块，用于为所述充放电管理模块供电；所述充放电管理模块，用于接收所述电源转换模块提供的电源供应，并对所述充电电池的充放电进行控制；所述充电电池，用于在应急情况下，通过所述充放电管理模块对所述应急灯模块、所述主控制模块以及所述电机驱动模块进行应急供电；所述信号输入模块用于接收报警信号；所述主控制模块，用于分析从所述信号输入模块采集的损管报警信号和所述充放电管理模块采集的电源状态信号，形成执行控制指令，并将所述执行控制指令发送给所述充放电管理模块及所述电机驱动模块；所述充放电管理模块根据所述执行控制指令对所述充电电池的充放电进行控制；所述电机驱动模块，用于将所述执行控制指令转换为所述电机模块所需的电控信号，以由所述电机模块根据所述电控信号驱动所述激光指示器按预设的轨迹运动并发出激光。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述电源转换模块既能够与船用正常交流电源连接，也能够与应急直流电源连接，当所述船用正常交流电源失电时，能够自动转换至应急直流电源供电。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述信号输入模块，用于接收自动报警信号或者手动报警信号，并向所述主控制模块发送所述自动报警信号或者所述手动报警信号，其中，所述自动报警信号连接至本船损管系统，当所述损管系统监测到本舱室出现紧急情况时，可自动发出报警信号至所述信号输入模块；所述手动报警信号由操作人员在舱内处于紧急情况时触发。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述主控制模块用于根据预设逻辑分析从所述信号输入模块采集的损管报警信号和所述充放电管理模块采集的电源状态信号，形成执行控制指令，其中，所述预设逻辑包括以下三个方面：1)当正常电源或应急电源有电，若没有自动报警信号或手动报警信号输入，则所述应急灯模块和所述激光指示器都不工作；2)当正常电源或应急电源失电，若没有自动报警信号或手动报警信号输入，则所述应急灯模块工作，所述激光指示器不工作；3)当自动报警信号或手动报警信号有输入时，无论正常电源或应急电源是否有电、手动报警信号是否有输入，所述应急灯模块和所述激光指示器同时启动工作。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的设备，其特征在于，所述充放电管理模块，具体用于将输入的交直流电源转换为设备所有的低压直流电能，并对所述充电电池进行自动充放电管理，以防止所述充电电池过充、过放、欠压或过压，并为所述充电电池提供配电保护功能，其中，所述充放电管理模块采用PWM控制技术为所述充电电池进行充电。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的设备，其特征在于，所述激光指示器，用于根据所述电机模块发送的电控信号，按照预设的往复轨迹和速度规律运动，并发出激光。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述激光指示器采用激光器作为烟雾穿透光源，且所述激光指示器具有温度检测及管理功能。

8.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述充电电池采用可充电锂电池。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述应急灯模块采用LED光源，其作为断电时应急照明灯具使用。

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