一种用于海水缓速的气囊设备、系统及其使用方法

1.本发明涉及到一种用于阻止海水进入船舶的应急装置，具体涉及到一种用于减缓海水进入船舶的气囊设备。
2.本发明还涉及到一种用于阻止海水进入船舶的气囊系统，具体涉及到一种用于减缓海水进入船舶的气囊系统。
3.同时本发明还涉及到一种用于阻止海水进入船舶的气囊系统的使用方法，具体涉及到一种用于减缓海水进入船舶的气囊系统的使用方法。


背景技术：

4.随着水上交通运输行业的发展，航运业在服务经济社会发展、畅通国际贸易中逐渐发挥着不可替代的重要作用。但如果水上运输的船舶一旦发生碰撞事故，造成船体破损，海水开始进入船舱，轻则造成一定经济损失，重则引起极大的人员伤亡。目前针对船舶碰撞破损后的应急措施仍没有较好的解决办法，现有的应急措施只有人工堵漏的方法应用较多，但这种方法主要有以下问题：1.人工查找船舶破损处耗时耗力。2.人工堵漏不够精准，阻止海水进舱室的效果往往不够好。3.人工堵漏会影响船舶失事后船员的逃生时间，降低了救援任务的成功率。
5.此外，中国专利(公开号：cn109533221a)公开了一种船舶堵漏气囊装置，包括船舱和设置于船舱内的至少一个气囊装置；船舱包括地板，地板设置有气囊装置；气囊装置包括气囊本体和能够给气囊本体充气的充气装置；地板均布有多个地板隔槽；气囊本体包括多个气囊组，相邻的气囊组之间通过连通管连通，每个气囊组一对一对应设置于地板隔槽内，相邻的地板隔槽之间设有供连通管设置的第一通孔。上述技术方案需要对船舱的地板上设置隔槽，类似于防火墙对海水进行堵挡，该方法需要设置多个地板隔槽，结构复杂，成本高；并且气囊装置充气时间比较长，缩短了救援时间，若采用大功率的充气装置，需要占用更多空间，减少船舱的使用空间，且成本更昂贵；同时气囊装置内未设置支撑装置，充气装置对抗水压的能力差，导致气囊堵挡时间不长、堵挡效果差等问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种能够延长阻挡时间，安装方便、使用简单且成本低的一种用于海水缓速的气囊设备、系统及其使用方法。
7.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：气囊设备包括海水检测系统、充气装置、气囊组件；海水检测系统，包括检测模块和生成信号模块，检测模块对空间内的海水进行检测，生成信号模块生成信息并传输给充气装置；充气装置，对气囊组件进行充气；至少一组气囊组件，气囊组件具有气囊和支撑部件，所述支撑部件设置在气囊内部，所述支撑部件在气囊组件打开时支撑所述气囊。
8.上述技术方案中，通过设置海水检测系统，能够精度检测到船舶上的漏水点，并将信息传递给充气装置，充气装置对气囊组件进行充气，运用对称安装的气囊接触并挤压形
成阻挡海水进入船舱剩余部分的屏障，实现精准堵挡，缩短了堵挡的时间，提高了堵挡效率。在气囊组件中设置有支撑部件，增强气囊组件对抗更大水压的能力，延长封堵时间。
9.作为对上述技术方案进一步地改进，海水检测模块检测海水检测模块被淹没的时间，生成信号模块接收被淹没时间的信号，当被淹没时间超过阈值，产生信号，并将所述信号传输给所述充气装置；优选地，为了缩短信息传输距离，生成信号模块固定在海水检测模块上，或生成信号模块与海水检测模块一体成形。气囊组件包括连接模块、气囊收纳装置、气囊，连接模块与充气装置的出气端相连。
10.作为对上述技术方案进一步地改进，为了提高气囊组件对抗水压的能力，所述支撑组件为剪叉式的支撑结构，包括上板、剪叉式结构和下板，上板和所述下板与安全气囊相接触。
11.为了减轻气囊设备上对抗的水压，避免海水冲破气囊设备形成更大更急的水流，同时为了后面的气囊设备获得信息提供充足时间，提高船舱内气囊设备的阻拦效率，作为对上述技术方案进一步地改进，所述气囊组件上设置有通水孔。
12.作为对上述技术方案进一步地改进，每组气囊组件对称地设置在空间的墙壁上，所述气囊组件的连线与墙壁垂直。
13.为了可以阻挡任意破口进入的海水，解决了堵漏不精准的问题，提高阻拦效率、延长救援时间，多个上述气囊设备可以组合使用，形成一套海水缓速系统，所述海水缓速系统至少由二组所述的气囊设备组成，最后一组气囊设备的前后两侧均设有海水检测系统，所述海水检测系统在气囊设备展开时分别位于不同的空间内；设置在最后的气囊组件上不设通水孔，其余所述气囊组件上均设有通水孔。
14.同时，为了实现气囊设备的使用，对于气囊设备的使用步骤为：(1)将所述气囊组件对称地设置在空间的墙壁上，所述两个气囊组件的连线与墙壁垂直；(2)检测模块对进入空间内的海水进行检测，判断检测模块检测被淹没的时间是否超过阈值；(3)若被淹没的时间超过阈值；信号生成模块产生信号并将信号传输给充气装置；(4)若充气装置接收到信号，充气装置开始为气囊组件充气，并且气囊组件内的支撑组件开始展开，直到支撑组件完全展开，气囊组件中的气囊左右对接，停止充气。
15.同时，为了实现气气囊设备组成的海水缓速系统的使用，对于气囊设备组成的海水缓速系统的使用步骤为：在上述使用方法的技术方案的基础上，至少包括二组所述的气囊设备，最后一组气囊设备的前后两侧均至少设有一个海水检测系统，所述海水检测系统在气囊设备展开时位于不同的空间内；设置在最后的气囊组件上不设通水孔，其余所述气囊组件上均设有通水孔，所述气囊设备的使用方法相同。
16.作为对使用方法的技术方案进一步地改进，若最后一个海水检测系统判断检测模块被淹没的时间超过阈值，则最后一个海水检测系统的信号生成模块产生信号并将信号传输给所有充气装置，所述充气装置接收到信号后开始为对应的气囊组件充气。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、通过设置海水检测系统，能够精度检测到船舶上的漏水点，并将信息传递给充气装置，充气装置对气囊组件进行充气，运用对称安装的气囊接触并挤压形成阻挡海水进入船舱剩余部分的屏障，从而自动开启气囊，快速便捷，省去了人工寻找漏洞并堵漏的时间，缩短了堵挡的时间，提高了堵挡效率。在气囊组件中设置有支撑部件，增强气囊组件对抗更大水压的能力，延长封堵时间；2、通过设置多个气
囊设备组成气囊系统，可以阻挡任意破口进入的海水，解决了堵漏不精准的问题，提高阻拦效率、延长救援时间；3、上述气囊设备的使用方法中，若最后一个气囊设备的海水检测模块判断被淹没的时间超过阈值，则最后一个气囊设备的信号生成模块产生信号并将信号传输给所有充气装置，所有充气装置接收到信号后开始为对应的气囊组件充气，能够避免因前方检测模块故障无法开启气囊设备，同时进一步加强气囊设备对海水的阻拦时间，尽可能的延长封堵时间，为救援人员赢得更多时间。
附图说明
18.图1为本发明实施例中气囊设备的结构示意图；
19.图2为本发明实施例中海水检测系统的结构透视示意图；
20.图3为本发明实施例中气囊组件的结构透视示意图；
21.图4为本发明实施例中剪叉式支撑装置的结构透视示意图；
22.图5为本发明实施例中气囊设备组成海水缓速系统的整体结构透视示意图；
23.图6为本发明实施例中气囊开启后与气囊上通水孔的结构示意图；
24.图7为本发明实施例中气囊设备工作过程示意图；
25.图8为本发明实施例中气囊设备组成的海水缓速系统中第一组气囊设备工作过程示意图；
26.图9为本发明实施例中气囊设备组成的海水缓速系统中第二组气囊设备工作过程示意图；
27.图10为本发明实施例中气囊设备组成的海水缓速系统中第三组气囊设备工作过程示意图；
28.图11为本发明实施例中气囊设备组成的海水缓速系统中全部气囊设备工作过程示意图。
29.图中：1、海水检测系统；2、通信线缆；3、充气装置；4、气囊组件；
30.其中，1-1、检测模块；1-2、生成信号模块；1-3、直槽口；1-4、海水检测器；4-1、连接模块；4-2、气囊收纳装置；4-3、气囊；4-4、剪叉式机械支撑结构；4-4-1、上下底板；4-4-2、剪叉式结构；4-5、一级通水孔；4-6、二级通水孔。
具体实施方式
31.下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
32.实施例一：
33.如图1-2所示，气囊设备包括海水检测系统1、充气装置3、气囊组件4；海水检测系统1，包括检测模块1-1和生成信号模块1-2，在检测模块1-1上的直槽口1-3，以及检测模块内部的海水检测器1-4，直槽口1-3用于纳入进入船舱的海水，海水检测器1-4用于检测海水检测系统被海水淹没的时间，生成信息模块1-2用于判断海水检测系统是否被海水淹没时间超过阈值(优选地阈值设置为五秒)，并产生信号传递给通信线缆。为了确保信息传递的
速度和精度，海水检测模块1-1与生成信息模块1-2固定连接在一起，作为海水检测模块1-1与生成信息模块1-2连接的一种替换方式，检测模块1-1与生成信息模块1-2可制成一体构件。
34.检测模块1-1对船舱内的海水进行检测，生成信号模块1-2生成信息通过通信线缆2传输给充气装置3；充气装置3与通信线缆2相连，用于接收到信号后将事先储存好的气体快速传输给气囊组件4。作为充气装置的替代方式，本领域技术人员可以想到充气装置3可以采用产生气体的装置，例如触发气体发生器产生气体的装置。
35.如图4-5所示，所述气囊组件4包括连接模块4-1、气囊收纳装置4-2、气囊4-3、气囊4-3内部设有支撑装置，在本实施例中，支撑装置优选设为剪叉式机械支撑结构4-4，作为支撑装置的替代方式，本领域技术人员可以想到其他常用的类似于剪叉式机械支撑结构能够伸缩的支撑组件，例如压缩弹簧、液压杆、伸缩杆等形式。
36.所述连接模块4-1与充气装置相连，用于接收充气装置3传输的气体为气囊4-3充气。所述气囊收纳装置4-2为有圆角的长方体盒子，用于船舱未进水时收纳气囊。所述气囊组件至少为一组，安装时对称安装设置，在船舱的左右墙壁内各安装了一个气囊4-3，左右气囊4-3连线与舱室墙壁垂直，在船舱未进水时气囊4-3收纳在气囊收纳装置4-2中，在船舱进水到一定量后，充气装置3接收到充气信号，开始为左右对称的一组气囊4-3同时进行充气，充气完成后左右对称的一组气囊4-3会相互接触并挤压，阻挡海水进入船舱的下一个空间。
37.气囊内部剪叉式结构4-4安置于安全气囊4-3内，其结构如图5所示，其包括上下底板4-4-1、剪叉式结构4-4-2。所述上下底板4-4-1与气囊4-3内壁相互接触，用于增大机械支撑系统与气囊的接触面积，便于之后为气囊4-3提供机械支撑。所述剪叉式结构4-4-2能够实现伸缩，在船舱内部没进水时剪叉式结构4-4-2处于收缩状态，减小了占用体积，在充气装置3为气囊4-3充气的同时跟随气囊充气程度对应的展开，最终上下对称安装的气囊4-3内部的剪叉式机械支撑系统4会对接在一起，为相互接触并挤压的安全气囊提供机械支撑，使气囊能够封堵更大水压的海水，防止水压过大将相互挤压的安全气囊冲开导致海水进入船舱的下一个空间内。
38.作为一种优选，为了减轻气囊设备上对抗的水压，避免海水冲破气囊设备形成更大更急的水流，同时为了后面的气囊设备获得信息提供充足时间，提高船舱内气囊设备的阻拦效率，气囊组件4上还设置有通水孔。
39.实施例二：
40.为了可以阻挡任意破口进入的海水，解决了堵漏不精准的问题，提高阻拦效率、延长救援时间。将多个实施例一种的气囊设备组合使用，形成一套海水缓速系统。海水缓速系统至少由二个气囊设备组成，最后一组气囊设备的前后两侧均设有海水检测系统，所述海水检测系统在气囊设备展开时分别位于不同的空间内；设置在最后的气囊组件上不设通水孔，其余所述气囊组件上均设有通水孔。
41.具体地如图5-6所示，采用三组气囊设备，在第一组气囊组件4的气囊上设置有一级通水孔4-5、第二组气囊组件4的气囊上设置有二级通水孔4-6。每组在船舱的左右墙壁内各安装了一个气囊4-3，左右气囊连线与舱室墙壁垂直。在船舱未进水时气囊4-3收纳在气囊收纳装置4-2中，在船舱进水到一定量后，每组的海水检测系统1判断是否传输充气信号；
每组对应充气装置3接收到充气信号，开始为左右对称的一组气囊4-3同时进行充气，充气完成后左右对称的一组气囊4-3会相互接触并挤压，阻挡海水进入船舱的下一个空间，为人员撤离、物资搬运、救援任务争取了大量的时间。若进入船舱的海水过多导致第一组气囊设备承受水压过大，则海水可以通过气囊组件4上的一级通水孔4-5进入舱室的下一个空间，以此来保证气囊组件4不会因为承受过大的水压导致被冲开，影响堵漏效果。同样的，若第二组气囊设备承受水压过大，则海水可以通过气囊组件4上的二级通水孔4-6进入舱室的下一个空间，以此来保证气囊组件4不会因为承受过大的水压导致被冲开，影响堵漏效果。为了防止进入舱室的海水进入到船舶的其他位置，第三组气囊组件上没有通孔。同时在第三组气囊组件的前后侧均设置一个海水检测系统1，当第三组气囊组件展开时，两个海水检测系统1被第三组气囊组件展隔开，位于不同的空间内。当最后一个海水检测系统1判断检测模块被淹没的时间超过阈值，则最后一个海水检测系统1的信号生成模块1-2产生信号并将信号传输给所有充气装置3，充气装置3接收到信号后开始为对应的气囊组件4充气。
42.实施例三：
43.与实施例一中的气囊设备对应的，本发明还提供了一种气囊设备使用方法。如图7所示，具体步骤包括：将每组气囊组件4对称地设置在空间的墙壁上，两个气囊组件4的连线与墙壁垂直；检测模块1-1对进入空间内的海水进行检测，判断检测模块1-1被淹没的时间是否超过阈值(优选地阈值设置为五秒)；若被淹没时间超过阈值；信号生成模块1-2产生信号并将信号传输给充气装置3；若充气装置3接收到信号，充气装置3开始为气囊组件4充气，并且气囊组件4内的支撑组件4-4开始展开，直到支撑组件4-4完全展开，气囊组件4中的气囊4-3左右完全对接，停止充气。
44.与实施例二中的海水缓速系统对应的，本发明还提供了一种海水缓速系统使用方法。如附图8-10所示，具体情况如下：船舱进入海水后，海水通过直槽口1-3进入第一组的检测模块1-1，海水检测器1-4测量海水检测系统被海水淹没的时间，判断检测模块检测被淹没的时间是否超过阈值(优选地阈值设置为五秒)，并借此判断是否需要开启第一组气囊设备。若不需要开启第一组气囊设备则系统不做反应，继续监测海水检测器被海水淹没的时间；若需要开启第一组气囊设备，则生成信号模块将会产生信号，并且传递给通信电缆2，通信电缆传递给第一组的充气装置3后，充气装置3开始为第一组的气囊组件4开始充气，同时第一组的气囊组件4内的剪叉式支撑结构4-4开始展开，最终上下对应的剪叉式支撑结构4-4完全展开并对接在一起，左右气囊4-3也挤压在一起，阻挡海水进入船舱的第二个空间内。若海水过多，通过一级通水孔4-5进入了船舱的第二个空间，第二组的检测模块1-1中的海水检测器1-4测量海水检测系统被海水淹没的时间，判断检测模块检测被淹没的时间是否超过阈值(优选地阈值设置为五秒)，若生成信号模块1-2判断不需要开启第二组气囊设备则系统不做反应；若生成信号模块1-2判断需要开启第二组气囊设备则会产生信号，通过通信电缆2传递给第二组的充气装置3，充气装置3为第二组的气囊组件4开始充气，同时气囊组件内的剪叉式支撑结构4-4开始展开，最终左右剪叉式结构4-4相互对接，气囊4-3也相互挤压，阻止海水进入船舱的第三个空间。若仍有海水通过二级通水孔4-6进入第三个空间，则第三组气囊设置重复上述步骤，至此船舶防倾覆对称气囊组件4全部开启完毕。
45.作为对上述海水缓速系统使用方法技术方案的进一步地改进，具体流程如图11所示：当有海水进入了第四个海水检测系统的检测模块1-1，海水检测器1-4会测量海水检测
系统被海水淹没的时间。若生成信号模块1-2判断不需要开启全部气囊设备则系统不做反应；若生成信号模块1-2判断海水检测系统被海水淹没了至少五秒需要开启全部气囊，则说明海水水压过大，导致前面有的气囊被水压冲开，让海水进入了船舱的其余空间，或是前面有检测模块测量或判断失误导致对应的气囊组件4未开启。第四个海水检测系统的生成信号模块1-2便会产生信号，并且通过通信电缆2传递给前面的三组的充气装置3，充气装置3同时为对应的气囊组件4充气，三组气囊组件4中的剪叉式支撑结构4-4也同时展开，为气囊4-3提供机械支撑，最终全部剪叉式支撑结构4-4完成对接，且气囊4组件也全部挤压在一起，阻挡海水进入船舱的其余空间或船舶的其他区域。至此全部气囊开启过程结束。
46.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。