一种船舶应急堵漏装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及到一种船舶应急堵漏装置及其使用方法，具体涉及到一种采用双层气囊的船舶应急堵漏装置及其使用方法。

背景技术

在国家经济的快速发展的推动下，海上旅游产业迎来新机遇，船舶技术的升级使得船舶逐渐大型化、专业化。随着船舶数量的激增，海上交通环境日益复杂，导致海上船舶碰撞事故频发。船舶作为一个大承载量的运载工具，一旦发生碰撞，舱壁常会出现裂缝、内陷，甚至于有沉船的风险，这不但会带来巨大的经济损失，而且会造成人员伤亡、给社会带来不良影响，所以急需一种船舶破损应急装置。

中国专利(公开号：CN113697056A)公开了一种船舶快速堵漏装置，所述船舶快速堵漏装置包括气囊和用于给气囊充气的充气装置，所述充气装置包括充气设备和一端伸入所述气囊内的充气棒，所述充气棒的另一端与充气设备连接，所述气囊的囊体包括内层囊体、中间囊体和外层囊体三层结构，其中，所述中间囊体为具有柔软和无延展性的材料制成，所述内层囊体为具有高粘性和高弹性的材料制成，所述外层囊体为具有高柔韧性和高弹性的材料制成，所述内层囊体内侧涂有油性涂料或黏附有油性纸。其中充气设备为脚踏式充气设备。上述技术方案需要人工去堵漏现场进行操作堵漏，存在操作人员危险性大、应急反应时间长；此外，单靠气囊充气抵抗力低，不能够承大的水压，堵漏效果不稳定，导致堵漏时间短，无法适用于船舶破损面积大的情况。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种能够承受大水压、自动堵漏、使堵漏效果稳定且堵漏时间长的船舶应急堵漏装置及其使用方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：船舶应急堵漏装置包括气囊、充气装置和阀件控制模块；所述气囊通过固定组件固定在船舱的内壁上，所述气囊由内层气囊和外层气囊组成，所述气囊的外表面布置至少一个传感开关阀和至少一个压力传感器；所述充气装置给所述内层气囊充气，所述内层气囊和所述外层气囊之间形成密封空间，当压力传感器检测到气囊表面的压力大于第一阈值时，所述阀件控制模块开启所述传感开关阀，在所述密封空间内形成水压层，当水压层的压强达到规定值时，所述阀件控制模块控制所述传感开关阀关闭，所述充气装置包括充气管道，所述充气管道上至少连接一个气囊。

上述技术方案中，通过在气囊的外表面布置至少一个压力传感器，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，充气装置自动对气囊组件进行充气，实现自动堵漏，无需人工去现场操作堵漏。通过设置双层气囊，并在气囊外表面设置有开关阀件，用于纳入高压水流，在气囊中设置水压层，保证了气囊结构的稳定性，使气囊能够更好地平衡水压，能够承受更大水压，减小了气囊主体结构被破坏的风险，提高了装置的安全性与可靠性，延长了堵漏的时间，为救援人员赢得更多时间。

作为对上述技术方案进一步地改进，充气装置包括微型气泵、加压器以及充气管道，阀件控制加压器、所述阀件控制模块包括测压仪以及控制器，所述微型气泵与所述加压器、所述测压仪相连接，所述充气管道与所述内层气囊相连通。

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，充气管道上设置有充气件，所述充气件上设置有开关阀，所述充气件与所述内层气囊密封连通。

作为对上述技术方案进一步地改进，为了在船舱内壁安装船舶应急堵漏装置，固定组件包括连接件和支撑件，所述气囊通过连接件固定连接在所述支撑件上，所述支撑件与船舱的固定连接。

作为对上述技术方案进一步地改进，为了方便气囊的安装和拆卸，连接件的一端为吸盘，所述吸盘将气囊吸附固定；连接件的另一端为十字固定件，所述支撑件的表面设置有通槽，所述十字固定件穿过所述通槽卡接固定。

作为对上述技术方案进一步地改进，为了可以用于堵挡船舶更大破损漏口，还可以设置多个气囊，所述充气管道穿过所述内层气囊，所述充气件与所述气囊的底部的充气口密封连接。

作为对上述技术方案进一步地改进，为了能形成气囊墙，气囊墙能够缓冲核心舱室受力，提升隔音效果，提高居住舒适性；且为多个气囊充气。充气管道包括主管道和支路管道，所述主管道上并排设置有至少一个支路管道，支路管道上分别至少串联一个气囊。

作为对上述技术方案进一步地改进，为了减少布置空间，将串联的两个气囊之间的充气管道设置为弯形管。

同时，为了实现船舶应急堵漏装置的使用，对于船舶应急堵漏装置的使用方法为：第一步，当气囊表面布置的压力传感器检测到船舶破损后，将破损信号传输给控制器，控制器发送命令给充气装置，启动充气装置对气囊充气，先对最低层的气囊充气，判断第一层气囊的气压是否达到规定值，若未到达，则继续充气；若达到规定值，最低层的气囊停止充气；再为上一层气囊充气，重复上述充气过程，直至所有气囊充气完毕；

第二步，气囊表面布置的压力传感器实时检测破损处的水压，判断外部水压是否到达第一阈值，若未到达，则继续检测；若到达第一阈值，阀件控制模块控制气囊表面的传感开关阀开启，在双层气囊间形成水压层，当水压层的压强达到规定值时，所述阀件控制模块控制所述传感开关阀关闭；

第三步，判断水压层是否到达第二阈值，若未达到第二阈值，则给内层气囊充气，直至达到要求，若达到，则停止充气。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：(1)本发明通过设计双层气囊，并设置水压层，保证了气囊结构的稳定性，使气囊能够更好地平衡水压，同时也减小了气囊主体结构被破坏的风险，提高了装置的安全性与可靠性，延长了堵漏的时间，为救援人员赢得更多时间；(2)本发明通过将气囊墙固定在船舶的一层结构物上，将堵漏装置纳入船体，能够实现船体破损情况的实时反应，同时气囊墙能够缓冲核心舱室受力，提升隔音效果，提高居住舒适性；(3)通过在气囊的外表面布置至少一个压力传感器，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，充气装置自动对气囊组件进行充气，实现自动堵漏，其中控制终端与气囊表面的传感器相连，完成对整个气囊网络的开关阀件的控制，无需人工去现场操作堵漏，实现了船舶舱壁破损堵漏的自动化、高效化，规避了传统堵漏给操作人员带来的风险。

附图说明

图1为本发明实施例中船舶应急堵漏装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中船舶应急堵漏装置的结构俯视图；

图3为本发明实施例中船舶应急堵漏装置在船舱中布置的立体图；

图4为本发明实施例中船舶应急堵漏装置的气囊示意图；

图5为本发明实施例中船舶应急堵漏装置的气囊的剖面图；

图6为本发明实施例中船舶应急堵漏装置的充气装置结构示意图；

图7为本发明实施例中船舶应急堵漏装置的开关阀件的结构示意图；

图8为本发明实施例中船舶应急堵漏装置的气囊与充气管道间的连接示意图；

图9为本发明实施例中船舶应急堵漏装置的充气控制流程图；

图10为本发明实施例中船舶应急堵漏装置的水压层控制流程图。

图中：1、气囊；2、充气装置；3、阀件控制模块；

其中，1-1、支撑件、1-2、连接件；1-3、气囊主体；3-1、控制主机；2-1、微型气泵；2-2、充气件；2-3、充气管道；2-4、弯管、2-5、加压器；3-3、测压仪；3-4、传感开关阀；

1-2-1、十字固定件；1-2-2、连接杆，1-2-3、吸盘；1-3-1、外层气囊；1-3-2、内层气囊；3-4-1、电动执行器；3-4-2、蝶阀。

具体实施方式

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。

实施例一：

如图1-8所示，本实施提供了一种船舶应急堵漏装置，该应急堵漏装置，包括多个气囊1、充气装置2和阀件控制模块3。气囊主体1-3通过连接件1-2为吸盘结构，吸盘结构的一端设置有吸盘1-2-3，气囊主体1-3被吸盘1-2-3吸附，吸盘1-2-3给气囊一个水平的支撑力，吸盘结构的另一端为十字固定件1-2-1，通过连接杆1-2-2与吸盘1-2-3连接，支撑件1-1上设置有通槽，十字固定件1-2-1穿过支撑件1-1的通槽，旋转十字固定件1-2-1使其卡接固定在支撑件1-1上。支撑件1-1被布设在贴近船舱内表面的一侧，使其能够贴合船舱表面。可优选地，连接件1-2的十字固定件1-2-1与连接杆1-2-2为一体成型结构。

充气装置2包括微型充气泵2-1、充气件2-2、充气管道2-3、弯管2-4以及加压器2-5，微型充气泵2-1的出气端与充气管道2-3的进气端密封连通；在充气管道2-3上设置有充气件2-2，充气件2-2上设置有开关阀，保证充气过程智能化、可控制。

气囊1由内层气囊1-3-2和外层气囊1-3-1组成。充气管道2-3贯穿整个气囊主体1-3，充气件2-2与气囊底部的充气口密封连接。内层气囊1-3-2可与气囊内部的充气管道固定连接，进一步提高气囊的固定稳定性。外层气囊1-3-1的外表面布置固定有多个传感开关阀3-4和多个压力传感器。例如，可以在气囊的外表面等间距的分别设置有四个传感开关阀3-4和多个压力传感器。压力传感器用于实时检测水压，并将检测的水压信息传输给阀件控制模块3。传感开关阀3-4接收阀件控制模块3发送的信息，传感开关阀件3-4进行相应的打开与关闭动作，用于纳入高压水流。

所述充气管道包括主管道和支管道，主管道上并排设置有多个支路管道，如图1所示在主管道的进气一端与充气装置中的微型充气泵2-1相连，在主管道上布置有3个支路管道，在每个支路管道伸展串联有3个气囊。每个支路管道上的串联的气囊之间通过弯管2-4连接，构成模块化气囊墙。气囊墙能够缓冲核心舱室受力，提升隔音效果，提高居住舒适性。

阀件控制模块3包括控制主机3-1、测压仪3-3，阀件控制模块3与微型充气泵2-1集成在一起。微型气泵2-2与加压器2-5、测压仪3-2相连接，保证对各级气囊的充气强度，并通过充气管道2-3与气囊墙1相接。控制主机2-1收集各个压力传感传感器的压力数据，与预设的阈值进行比较，做出判断，实时控制传感开关阀件和充气件上的开关阀的开启闭合。

优选地，如图7所示，传感开关阀件3-4可以选择设置成电动蝶阀，包括电动执行器3-4-1和蝶阀3-4-2。电动蝶阀接收控制主机3-1发出的信号，以电动执行器3-4-1为动力源，驱动阀杆来控制蝶板3-4-2绕着轴线旋转，传感开关阀件3-4的阀门由初始位置旋转90°后完成由关到开的动作完成，反之开到关的动作完成，也就是说，传感开关阀件3-4为常闭开关阀件。

充气件2-2上设置有开关阀同时接收阀件控制模块3发送的信息，传感开关阀件3-4进行相应的打开与关闭。优选地，开关阀可以选择设置成电动蝶阀，包括电动执行器3-4-1和蝶阀3-4-2。电动蝶阀接收控制主机3-1发出的信号，以电动执行器3-4-1为动力源，驱动阀杆来控制蝶板3-4-2绕着轴线旋转，开关阀的阀门初始位置根据实际需求而定，当阀门由初始位置旋转90°后即为一个动作完成(由开到关，或由关到开)，反之为另外一个动作(由关到开，或由开到关)完成。

实施例二：

与实施例一中的紧急堵漏装置相对应的，本发明还提供了一种船舶应急堵漏装置的使用方法，如图9-10所示，使用方法包括：

如图9所示，当气囊表面布置的压力传感器检测到船舶破损后，将破损信号传输给控制主机，控制主机发送命令给充气装置2，启动微型气泵2-1对最底层的气囊1充气，压力传感器检测最底层的内层气囊1-3-2是否达到规定阈值，若未到达，则继续充气；若达到阈值，最底层的气囊1的充气件2-2上的开发阀闭合。再为上一级气囊充气，重复上述充气过程，直至所有气囊充气完毕，整个流程结束。此流程用于对双层气囊的同时充气以及水压层形成后对内层气囊的充气。

完成上述充气过程后，如图10所示，气囊表面布置的多个压力传感器实时检测破损处水压，判断外部水压是否到达第一阈值，若未到达，则继续检测；若到达第一阈值，气囊表面传感开关阀3-4开启，纳入高压水流，在内层气囊1-3-2和外层气囊1-3-1之间形成水压层，当水压层的水压强度达到一定值后，闭合传感开关阀3-4，压力传感器检测水压层的压强超过破损处水压是否到达第二阈值，若未达到第二阈值，则开启内层气囊充气口，直至达到要求；若达到，则停止充气。其中，第一阈值可选择为充气后内层气囊中压强的数值，第二阈值大于第一阈值，且大于破损处水压值。

在船舶破损信号发出后，紧急堵漏装置接收到信息，紧急堵漏装置块开始对气囊墙按级依次充气，气囊压强达到一定值时，充气口闭合，往上一级气囊充气，完成整个网络的充气工作后，压力传感器实时监测破损处水压，当水压达到第一阈值时，气囊表面传感开关阀3-4开启，纳入高压水流，双层气囊间形成水压层，气囊表面传感开关阀3-4闭合。再对内层气囊进行按级充气，使得水压层压强大于破损处水压，从而加大堵漏的稳定性。

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。