CN210923949U - 一种防撞*** - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种防撞***，包括：控制模块、拾声模块以及报警模块，所述控制模块的输入端与所述拾声模块的输出端相连，所述控制模块的输出端与所述报警模块的输入端相连，其中：所述拾声模块用于按照设定采集频率采集周围环境声音信号并传输至所述控制模块；所述控制模块用于接收所述周围环境声音信号，并根据所述周围环境声音信号确定周围环境的设定区域存在靠近物体时，向所述报警模块发送驱动信号；所述报警模块用于接收所述驱动信号并向所述靠近物体发送报警信号。本实用新型实施例的技术方案能够实现设备的防撞预警功能，从而保证设备安全作业。

Description

一种防撞***

技术领域

本实用新型实施例涉及安全技术领域，尤其涉及一种防撞***、方法及存储介质。

背景技术

设备在日常运行中如果发生碰撞会不可避免的造成损失，尤其是处于特殊作业环境中的设备，如水下采油树等，一旦与水上物体发生碰撞，轻则导致设备损坏、生产中断，重则造成泄漏事故，污染海洋，严重破坏海洋生态，造成不可估量的经济损失。

发明内容

本实用新型实施例提供一种防撞***、方法及存储介质，以实现设备的防撞预警功能，从而保证设备安全作业。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种防撞***，包括控制模块、拾声模块以及报警模块，所述控制模块的输入端与所述拾声模块的输出端相连，所述控制模块的输出端与所述报警模块的输入端相连，其中：

所述拾声模块用于按照设定采集频率采集周围环境声音信号并传输至所述控制模块；

所述控制模块用于接收所述周围环境声音信号，并根据所述周围环境声音信号确定周围环境的设定区域存在靠近物体时，向所述报警模块发送驱动信号；

所述报警模块用于接收所述驱动信号并向所述靠近物体发送报警信号。

进一步的，所述控制模块包括控制箱、电源单元、放大单元、信号采集处理单元及输出单元，其中：

所述控制箱用于装载所述电源单元、所述放大单元、所述信号采集处理单元及所述输出单元；

所述电源单元与所述信号采集处理单元相连接，用于向所述防撞***提供直流电源；

所述放大单元的输入端与所述拾声模块的输出端相连，输出端与所述信号采集处理单元的输入端相连，所述放大单元包括放大器，用于将所述周围环境声音信号进行放大并传输给所述信号采集处理单元；

所述信号采集处理单元的输出端与所述输出单元的输入端相连，所述信号采集处理单元包括控制器，用于对所述周围环境声音信号进行识别，并将信号识别结果发送至所述输出单元；

所述输出单元的输出端与所述报警模块的输入端相连，所述输出单元包括驱动电路，用于根据所述信号识别结果向所述报警模块发送所述驱动信号。

进一步的，所述拾声模块包括至少两个拾声器；

各所述拾声器按照设定间隔设置，并对所述周围环境信号进行同步采集。

进一步的，所述设定区域包括一级设定区域、二级设定区域以及三级设定区域，所述设定区域由所述控制模块根据各所述拾声器采集的周围环境信号计算确定。

进一步的，所述报警信号包括一级报警信号、二级报警信号以及三级报警信号；

当所述控制模块确定所述设定区域为所述一级设定区域时，所述报警模块以一级设定频率发出所述一级报警信号；

当所述控制模块确定所述设定区域为所述二级设定区域时，所述报警模块以二级设定频率发出所述二级报警信号；

当所述控制模块确定所述设定区域为所述三级设定区域时，所述报警模块以三级设定频率发出所述三级报警信号。

进一步的，所述报警模块包括发声器和警示灯，所述发声器及所述警示灯与所述控制模块的输出端并联连接；其中：

所述发声器用于向周围环境发出音频报警信号；

所述警示灯用于向周围环境发出光报警信号。

进一步的，所述防撞***设置于水下采油树。

进一步的，所述防撞***通过所述水下采油树获取电能。

本实用新型实施例通过控制模块、拾声模块以及报警模块组成一种防撞***，其中，拾声模块可以按照设定采集频率采集周围环境声音信号并传输至控制模块，控制模块根据周围环境声音信号确定周围环境的设定区域存在靠近物体时，向报警模块发送驱动信号，报警模块接收驱动信号后向靠近物体发送报警信号，解决现有设备因碰撞造成损失的问题，实现设备的防撞预警功能，从而保证设备安全作业。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的一种防撞***的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一提供的一种防撞***的结构示意图；

图3是本实用新型实施例所适用的一种防撞方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。

实施例一

图1是本实用新型实施例一提供的一种防撞***的结构示意图，如图1所示，该防撞***的结构包括：控制模块10、拾声模块20以及报警模块30，控制模块10的输入端与拾声模块20的输出端相连，控制模块10的输出端与报警模块30的输入端相连，其中：

拾声模块20用于按照设定采集频率采集周围环境声音信号并传输至控制模块10；控制模块10用于接收周围环境声音信号，并根据周围环境声音信号确定周围环境的设定区域存在靠近物体时，向报警模块30发送驱动信号；报警模块30用于接收驱动信号并向靠近物体发送报警信号。

其中，控制模块10可以是具有控制功能的器件或电路结构，如单片机等。拾声模块20可以是用于获取环境声音信号的器件或电路结构，如用于收集声音的拾声器等，或者，也可以采用超声波测距仪等设备，向周围环境发射声波信号并接收反射的声波信号来实现对周围环境声音信号的采集。报警模块30可以是用于对外界进行告警的器件或电路结构，如报警灯或报警喇叭等。设定采集频率可以是根据实际需求设定的信号采集频率，如每2秒采集一次，本实用新型实施例并不对设定采集频率的具体数值进行限定。周围环境声音信号即为设备周围环境的声音信号，可以直接来源于周围环境，也可以是周围环境所反射的声波信号，本实用新型实施例对此并不进行限制。设定区域可以是设备周围的区域，如距离设备1米或5米的环形区域。靠近物体可以是正在靠近设备的其他物体，如车辆或潜艇等。报警信号可以是对靠近物体发出的用于向靠近物体提示设备的地理位置的信号，如光信号或声音信号等，本实用新型实施例对此并不进行限制。

在本实用新型实施例中，如图1所示，通过控制模块10、拾声模块20以及报警模块30三种类型功能模块即可组成一种防撞***，为设备的安全作业提供防撞预警功能。具体的，本实用新型实施例中防撞***的工作原理是：拾声模块20按照设定采集频率采集周围环境声音信号并将其传输至控制模块20。控制模块20接收到周围环境声音信号后，可以对其分析以确定周围环境的设定区域内是否存在正在靠近的物体。如果控制模块20确定周围环境的设定区域内存在正在靠近的物体，则向报警模块30发送驱动信号以驱动报警模块30向靠近物体发送报警信号。靠近物体受到防撞***发送的报警信号，即可提前发现报警信号位置处存在防撞***保护的设备，从而防止与设备发生碰撞，以保证设备安全作业。

图2是本实用新型实施例一提供的一种防撞***的结构示意图。在本实用新型实施例中，可选的，如图2所示，控制模块10可以包括控制箱110、电源单元120、放大单元130、信号采集处理单元140及输出单元150，其中：控制箱110用于装载电源单元120、放大单元130、信号采集处理单元140及输出单元150；电源单元120与信号采集处理单元140相连接，用于向防撞***提供直流电源；放大单元130的输入端与拾声模块20的输出端相连，输出端与信号采集处理单元140的输入端相连，放大单元130包括放大器，用于将周围环境声音信号进行放大并传输给信号采集处理单元140；信号采集处理单元140的输出端与输出单元150的输入端相连，信号采集处理单元140包括控制器，用于对周围环境声音信号进行识别，并将信号识别结果发送至输出单元150；输出单元150的输出端与报警模块30的输入端相连，输出单元150包括驱动电路，用于根据信号识别结果向报警模块130发送驱动信号。

需要说明的是，控制箱110可以根据设备的作业环境采用适宜的材料。示例性的，如果设备在高空或深水处作业，则控制箱110可以采用耐压防水材料，以保护控制模块免受挤压，并与水源隔离。信号采集处理单元150可以由控制器结合相关软件对接收的周围环境声音信号进行处理识别。拾声模块20、放大单元130之间，以及信号处理单元140与输出单元150之间可以通过电缆进行连接以完成通信。

具体的，防撞***工作时，拾声模块20每隔一段时间收集设备周围环境声音信号传回，经放大单元130中的放大器滤波放大后，传输给信号采集处理单元140。信号采集处理单元140经内部软件程序运算处理，没有识别到信号，不作处理。一旦识别信号发现靠近物体，立即发送驱动信号给输出单元150，再经输出单元150的驱动电路驱动报警模块30向周围环境发出报警信号。

在本实用新型的一个可选实施例中，拾声模块20可以包括至少两个拾声器；各拾声器按照设定间隔设置，并对周围环境信号进行同步采集。

其中，设定间隔可以是根据实际需求所设定的物理间距，如1米或2米等，本实用新型实施例并不对设定间隔的具体数值进行限定。

可选的，如图2所示，拾声模块20可以包括多个拾声器210，每两两拾声器210之间可以通过设定间隔进行设置，并对周围环境信号进行同步采集。这样设置的好处是，可以通过两个拾声器采用时差测距法确定周围环境的设定区域中是否存在靠近物体。

在本实用新型的一个可选实施例中，设定区域可以包括一级设定区域、二级设定区域以及三级设定区域，设定区域由控制模块20根据各拾声器采集的周围环境信号计算确定。

其中，一级设定区域、二级设定区域以及三级设定区域可以是对设定区域划分的不同区域。示例性的，一级设定区域可以是设定区域内距离设备0-5米的区域，二级设定区域可以是设定区域内距离设备5-10米的区域，三级设定区域可以是设定区域内距离设备10-30米的区域。相应的，各级设定区域可以由控制模块10根据各拾声器采集的周围环境信号计算确定。

相应的，在本实用新型的一个可选实施例中，报警信号可以包括一级报警信号、二级报警信号以及三级报警信号；当控制模块10确定设定区域为一级设定区域时，报警模块30以一级设定频率发出一级报警信号；当控制模块10确定设定区域为二级设定区域时，报警模块30以二级设定频率发出二级报警信号；当控制模块10确定设定区域为三级设定区域时，报警模块30以三级设定频率发出三级报警信号。

通过设置三种不同级别的设定区域可以实现不同级别的预警方式。具体的，当控制模块10确定一级设定区域中存在靠近物体时，可以驱动报警模块30以一级设定频率发出一级报警信号；当控制模块10确定二级设定区域中存在靠近物体时，可以驱动报警模块30以二级设定频率发出二级报警信号，当控制模块 10确定三级设定区域中存在靠近物体时，可以驱动报警模块30以三级设定频率发出三级报警信号。其中，三种级别的报警信号所对应的设定频率彼此不同，具体可以根据设定区域与设备之间的距离关系进行设置。例如，三级设定区域距离设备10-30米，其对应的三级告警信息的三级设定频率可以设置为2秒频次发出一次信号；二级设定区域距离设备5-10米，其对应的二级告警信息的二级设定频率可以设置为1秒频次发出一次信号；三级设定区域距离设备0-5米，其对应的一级告警信息的一级设定频率可以设置为0.5秒频次发出一次信号。当然，还可以根据实际需求在本实用新型实施例技术背景下，进行更多级设定区域以及告警信息的设定，从而提供更佳的预警功能，本实用新型实施例对此并不进行限制。

在本实用新型的一个可选实施例中，如图2所示，报警模块30还可以包括发声器310和警示灯320，发声器310及警示灯320控制模块10的输出端并联连接；其中：发声器310用于向周围环境发出音频报警信号；警示灯320用于向周围环境发出光报警信号。

需要说明的是，发声器310和警示灯320可以以相同的频率同步发出信号，也可以按照各自的频率发出信号，本实用新型实施例对此并不进行限制。

在本实用新型的一个可选实施例中，防撞***可以设置于水下采油树，所述防撞***通过所述水下采油树获取电能。

水下采油树是水下生产***核心装备，其正常作业运转才能保证安全可靠地采油。安装在水下的采油树容易受到水下及水上物体的威胁，尤其是潜艇等设备的威胁。一旦水下采油树与其他物体发生碰撞，会导致采油树设备损坏和采油生产中断，严重者甚至会造成泄漏事故，进而严重破坏海洋生态，造成不可估量的经济损失。为此，将防撞***设置于水下采油树设备，并通过电源单元连接水下采油树设备获取电能，使得水下采油树设备可以在水下接收到周围的声音，经过处理，识别到不明物体靠近，并且跟据物体靠近的距离，产生三级报警。具体的，当有物体靠近时，产生碰撞等级的三级报警信号，如果物体进入预碰撞区，产生警告等级的二级报警信号，如果物体进入碰撞区，产生提示等级的一级报警信号，再由发声器和报警灯向水中发出由慢到快的三级报警信号，让靠近的物体能够提前发现水下采油树，从而防止发生碰撞，以有效避免碰撞产生的经济损失，提高水下生产安全，为水下石油开采提供更多安全保障。

本实用新型实施例通过控制模块、拾声模块以及报警模块组成一种防撞***，其中，拾声模块可以按照设定采集频率采集周围环境声音信号并传输至控制模块，控制模块根据周围环境声音信号确定周围环境的设定区域存在靠近物体时，向报警模块发送驱动信号，报警模块接收驱动信号后向靠近物体发送报警信号，解决现有设备因碰撞造成损失的问题，实现设备的防撞预警功能，从而保证设备安全作业。

图3是本实用新型实施例所适用的一种防撞方法的流程图，可适用于根据获取的声音信号进行碰撞预警的情况，该工作流程可以由本实用新型实施例任意所述的防撞***来执行。相应的，如图3所示，该工作流程包括如下操作：

S110、拾声模块按照设定采集频率采集周围环境声音信号并传输至控制模块。

S120、所述控制模块接收所述周围环境声音信号，并根据所述周围环境声音信号确定周围环境的设定区域存在靠近物体时，向报警模块发送驱动信号。

S130、所述报警模块接收到所述驱动信号后向所述靠近物体发送报警信号。

在本实用新型实施例中，防撞***中的拾声模块按照设定采集频率采集周围环境声音信号并将其传输至控制模块。控制模块接收到周围环境声音信号后，可以对其分析以确定周围环境的设定区域内是否存在正在靠近的物体。如果控制模块确定周围环境的设定区域内存在正在靠近的物体，则向报警模块发送驱动信号以驱动报警模块向靠近物体发送报警信号。靠近物体受到防撞***发送的报警信号，即可提前发现报警信号位置处存在防撞***保护的设备，从而防止与设备发生碰撞，以保证设备安全作业。

在本实用新型的一个可选实施例中，所述控制模块可以包括控制箱、电源单元、放大单元、信号采集处理单元及输出单元；其中，所述控制箱用于装载所述电源单元、所述放大单元、所述信号采集处理单元及所述输出单元；所述电源单元用于向所述防撞***提供直流电源；所述放大单元包括放大器；所述信号采集处理单元包括控制器；所述输出单元包括驱动电路；所述拾声模块按照设定采集频率采集周围环境声音信号并传输至控制模块，可以包括：所述拾声模块按照设定采集频率采集周围环境声音信号并传输至所述放大器；所述控制模块接收所述周围环境声音信号，并根据所述周围环境声音信号确定周围环境的设定区域存在靠近物体时，向报警模块发送驱动信号，可以包括：所述放大器将所述周围环境声音信号进行放大并传输给所述信号采集处理单元，所述信号采集处理单元对所述周围环境声音信号进行识别，并将信号识别结果发送至所述输出单元，所述输出单元根据所述信号识别结果向所述报警模块发送所述驱动信号。

需要说明的是，控制箱可以根据设备的工作环境采用适宜的材料。示例性的，如果设备在高空或深水处作业，则控制箱可以采用耐压防水材料，以保护控制模块免受挤压，并与水源隔离。信号采集处理单元可以由控制器结合相关软件对接收的周围环境声音信号进行处理识别。拾声模块、放大单元之间，以及信号处理单元与输出单元之间可以通过电缆进行连接以完成通信。

具体的，防撞***工作时，拾声模块每隔一段时间收集设备周围环境声音信号传回，经放大单元中的放大器滤波放大后，传输给信号采集处理单元。信号采集处理单元经内部软件程序运算处理，没有识别到信号，不作处理。一旦识别信号发现靠近物体，立即发送驱动信号给输出单元，再经输出单元的驱动电路驱动报警模块向周围环境发出报警信号。

在本实用新型的一个可选实施例中，所述拾声模块可以包括至少两个拾声器；各所述拾声器按照设定间隔设置，并对所述周围环境信号进行同步采集。

可选的，拾声模块可以包括多个拾声器，每两两拾声器之间可以通过设定间隔进行设置，并对周围环境信号进行同步采集。这样设置的好处是，可以通过两个拾声器采用时差测距法确定周围环境的设定区域中是否存在靠近物体。

在本实用新型的一个可选实施例中，所述设定区域可以包括一级设定区域、二级设定区域以及三级设定区域；所述控制模块根据各所述拾声器采集的周围环境信号计算各所述设定区域。

其中，一级设定区域、二级设定区域以及三级设定区域可以是对设定区域划分的不同区域。示例性的，一级设定区域可以是设定区域内距离设备0-5米的区域，二级设定区域可以是设定区域内距离设备5-10米的区域，三级设定区域可以是设定区域内距离设备10-30米的区域。相应的，各级设定区域可以由控制模块根据各拾声器采集的周围环境信号计算确定。

在本实用新型的一个可选实施例中，所述报警信号可以包括一级报警信号、二级报警信号以及三级报警信号；当所述控制模块确定所述设定区域为所述一级设定区域时，所述报警模块以一级设定频率发出所述一级报警信号；当所述控制模块确定所述设定区域为所述二级设定区域时，所述报警模块以二级设定频率发出所述二级报警信号；当所述控制模块确定所述设定区域为所述三级设定区域时，所述报警模块以三级设定频率发出所述三级报警信号。

通过设置三种不同级别的设定区域可以实现不同级别的预警方式。具体的，当控制模块确定一级设定区域中存在靠近物体时，可以驱动报警模块以一级设定频率发出一级报警信号；当控制模块确定二级设定区域中存在靠近物体时，可以驱动报警模块以二级设定频率发出二级报警信号，当控制模块确定三级设定区域中存在靠近物体时，可以驱动报警模块以三级设定频率发出三级报警信号。其中，三种级别的报警信号所对应的设定频率彼此不同，具体可以根据设定区域与设备之间的距离关系进行设置。例如，三级设定区域距离设备10-30 米，其对应的三级告警信息的三级设定频率可以设置为2秒频次发出一次信号；二级设定区域距离设备5-10米，其对应的二级告警信息的二级设定频率可以设置为1秒频次发出一次信号；三级设定区域距离设备0-5米，其对应的一级告警信息的一级设定频率可以设置为0.5秒频次发出一次信号。当然，还可以根据实际需求在本实用新型实施例技术背景下，进行更多级设定区域以及告警信息的设定，从而提供更佳的预警功能，本实用新型实施例对此并不进行限制。

在本实用新型的一个可选实施例中，所述报警模块可以包括发声器和警示灯；当所述发声器接收到所述驱动信号时，向周围环境发出音频报警信号；当所述警示灯接收到所述驱动信号时，向周围环境发出光报警信号。

需要说明的是，发声器和警示灯可以以相同的频率同步发出信号，也可以按照各自的频率发出信号，本实用新型实施例对此并不进行限制。

在本实用新型的一个可选实施例中，所述防撞方法应用于水下采油树，所述控制模块通过所述水下采油树获取电能。

具体的，本实用新型实施例提供的防撞方法可以应用于水下采油树设备中，并通过水下采油树获取电能，以保证水下采油树能够安全作业。

本实用新型实施例通过拾声模块按照设定采集频率采集周围环境声音信号并传输至控制模块，控制模块根据周围环境声音信号确定周围环境的设定区域存在靠近物体时，向报警模块发送驱动信号，报警模块接收驱动信号后向靠近物体发送报警信号，解决现有设备因碰撞造成损失的问题，实现设备的防撞预警功能，从而保证设备安全作业。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种防撞***，其特征在于，包括控制模块、拾声模块以及报警模块，所述控制模块的输入端与所述拾声模块的输出端相连，所述控制模块的输出端与所述报警模块的输入端相连，其中：

所述拾声模块用于按照设定采集频率采集周围环境声音信号并传输至所述控制模块；

所述控制模块用于接收所述周围环境声音信号，并根据所述周围环境声音信号确定周围环境的设定区域存在靠近物体时，向所述报警模块发送驱动信号；

所述报警模块用于接收所述驱动信号并向所述靠近物体发送报警信号。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述控制模块包括控制箱、电源单元、放大单元、信号采集处理单元及输出单元，其中：

所述控制箱用于装载所述电源单元、所述放大单元、所述信号采集处理单元及所述输出单元；

所述电源单元与所述信号采集处理单元相连接，用于向所述防撞***提供直流电源；

所述放大单元的输入端与所述拾声模块的输出端相连，输出端与所述信号采集处理单元的输入端相连，所述放大单元包括放大器，用于将所述周围环境声音信号进行放大并传输给所述信号采集处理单元；

所述信号采集处理单元的输出端与所述输出单元的输入端相连，所述信号采集处理单元包括控制器，用于对所述周围环境声音信号进行识别，并将信号识别结果发送至所述输出单元；

所述输出单元的输出端与所述报警模块的输入端相连，所述输出单元包括驱动电路，用于根据所述信号识别结果向所述报警模块发送所述驱动信号。

3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述拾声模块包括至少两个拾声器；

各所述拾声器按照设定间隔设置，并对所述周围环境信号进行同步采集。

4.根据权利要求3所述的***，其特征在于，所述设定区域包括一级设定区域、二级设定区域以及三级设定区域，所述设定区域由所述控制模块根据各所述拾声器采集的周围环境信号计算确定。

5.根据权利要求4所述的***，其特征在于，所述报警信号包括一级报警信号、二级报警信号以及三级报警信号；

当所述控制模块确定所述设定区域为所述一级设定区域时，所述报警模块以一级设定频率发出所述一级报警信号；

当所述控制模块确定所述设定区域为所述二级设定区域时，所述报警模块以二级设定频率发出所述二级报警信号；

当所述控制模块确定所述设定区域为所述三级设定区域时，所述报警模块以三级设定频率发出所述三级报警信号。

6.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述报警模块包括发声器和警示灯，所述发声器及所述警示灯与所述控制模块的输出端并联连接；其中：

所述发声器用于向周围环境发出音频报警信号；

所述警示灯用于向周围环境发出光报警信号。

7.根据权利要求1-6任一所述的***，其特征在于，所述防撞***设置于水下采油树。

8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述防撞***通过所述水下采油树获取电能。

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