CN105573229A - 基于便携移动终端的船舶机舱移动监控***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于便携移动终端的船舶机舱移动监控***，由设备端、服务器端、便携移动终端组成。设备端由控制器、多种传感器、至少一个应急设备、数据采集电路版、应急设备启动控制电路板组成，控制器将传感器采集到的机舱温度、压力、液位、转速等信号发送给服务器端，以提供给便携移动终端查看；控制器还响应服务器端转发的便携移动终端的远程控制指令，并通过应急应急设备启动控制电路板启动现场的应急设备。本发明还公开一种利用上述的基于便携移动终端的船舶机舱移动监控***的方法。本发明公开的技术方案解决了船员不在岗时无法接收报警信息的问题，开发成本低，具有很好的应用前景。

Description

基于便携移动终端的船舶机舱移动监控***及方法

技术领域

本发明涉及一种船舶机舱监控领域，具体涉及一种在局域网WIFI网络下基于便携移动终端的船舶机舱移动监控***及方法。

背景技术

随着世界贸易的不断发展，水上航运业也处于持续发展中，作为航运支撑的造船技术正朝着高度自动化、集成化、模块化、计算机化方向发展。中国造船业经过几十年的发展，现在已经成为世界造船第一大国。大型船舶的机舱内安装有各种动力设备和控制设备等，船舶机舱内的设备及环境的安全运行是保证船舶安全的一个非常重要的方面。随着船舶自动化程度越来越高，船员越来越少，如果机舱的报警信息不能及时处理，就会严重影响船舶的正常运行。目前的船舶机舱监控***多采用台式计算机通过有线的方式连接而构成的集控管理***平台，例如CN102385371A一种分层冗余的现场总线型船舶机舱自动监控***，就是在现有的有线方式的监控***的基础上，再通过有线方式配置一用于对集控管理***平台进行数据备份的集控管理***备份平台，来实现了监控***的可靠性，以及良好的可维护性和可扩展性；再例如CN103019219A一种船舶机舱监测报警装置和方法，其中的第二工控机根据第一工控机通过485通信接口模块和以太网交换机有线连接，实时地显示和保存运行参数和报警信息，保证了机舱运行记录的安全完整。上述这些基于有线方式构建的船舶机舱监控***，显然无法不能解决船员不在岗位时而导致无法及时接收报警信息问题。

因此，需要一种新的船舶机舱监控方案，能够采用无线方式搭建，使得船员在离开其岗位后仍能够实时监控船舶机舱内的设备运行。

发明内容

为克服上述缺点，本发明提出了一种基于便携移动终端的船舶机舱移动监控***及方法，能够在WIFI无线局域网的支持下，使得船员在船舶机体的任何位置都能够通过其携带的便携移动终端及时了解当前机舱的信息。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于便携移动终端的船舶机舱移动监控***，包括设备端、服务器端以及至少一个便携移动终端，所述设备端与每个便携移动终端通过服务器端双向通信连接；所述设备端包括控制器、多种传感器、至少一个应急设备、数据采集电路板和应急设备启动控制电路板，各种传感器安装在船舶机舱的不同数据采集位置处，所述数据采集电路板连接各种传感器和所述控制器，所述应急设备启动控制电路板连接所述控制器和各个应急设备；每个便携移动终端与所述服务器端之间通过WIFI无线局域网连接，且每个便携移动终端提供有用于显示监控信息和向所述设备端发送远程控制控制指令的用户UI界面。

进一步的，所述多种传感器包括压力传感器、温度传感器、液位传感器、转速传感器、烟雾传感器、湿度传感器、火焰传感器中的多种。

进一步的，所述控制器为ARM嵌入式芯片。

进一步的，所述服务器端中建有一个数据库，该数据库用于为各个便携移动终端提供相关数据的查询支持以及响应各个便携移动终端的请求以向所述设备端的控制器发送应急设备控制指令。

进一步的，每个便携移动终端中均安装有一与所述服务器端通信的APP客户端，所述APP客户端上设置有所述用户UI界面。

进一步的，所述设备端的控制器通过RS232接口或无线网卡和所述服务器端连接，所述服务器端通过无线网卡连入所述WIFI无线局域网。

进一步的，所述船舶机舱移动监控***还包括至少一个无线路由器，所述设备端的控制器、服务器端以及各个便携移动终端均无线连接至所述无线路由器，以组成所述WIFI无线局域网。

一种利用上述的基于便携移动终端的船舶机舱移动监控***的方法，包括如下步骤：

步骤S1：服务器端和各个便携移动终端无线连接，设备端的各种传感器和控制器通过数据采集电路板连接、所述控制器和船舶机舱的各个应急设备通过应急设备启动控制电路板连接，并将所述控制器与所述服务器连接；

步骤S2：开启所述服务器端和各个便携移动终端的工作，各个便携移动终端通过TCP/IP协议与所述服务器端进行数据通信，接通所述设备端的各个设备的工作电源；

步骤S3：所述设备端的各种传感器采集机舱现场的各项机舱参数信息，并通过所述控制器将所述各项机舱参数信息发送至所述服务器端，各个便携移动终端访问所述服务器端，获取相应的机舱参数信息，并通过其用户UI界面呈现给携带所述便携移动终端的船员；

步骤S4：如果所述机舱参数信息出现异常，则获取所述机舱参数信息的便携移动终端会发出向携带所述便携移动终端的船员报警提示，所述船员在收到所述报警提示后通过所述便携移动终端的用户UI界面向所述设备端相应的应急设备发出远程启动指令，所述服务器端将所述远程启动指令转达给所述设备端的控制器，所述控制器通过所述应急设备启动控制电路板启动所述相应的应急设备。

进一步的，在步骤S1中，所述服务器端和各个便携移动终端通过接入无线路由器的WIFI无线局域网来实现无线连接，所述设备端的控制器通过RS232接口或无线网卡和所述服务器端连接。

进一步的，所述船员通过所述便携移动终端发出所述远程启动指令后，前往机舱现场进行检修，若所述异常被解决，则使所述船舶机舱移动监控***重返步骤S3，进行实时监控；若所述异常未被解决，则停留在步骤S4，持续向所述机舱参数信息的便携移动终端报警。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：

本发明的技术方案通过使用便携移动终端与服务器端无线连接，并远程控制设备端的各个设备，从而可以让不在岗位的船员及时了解各种传感器采集的机舱参数信息，并在发现异常情况时，让所述船员通过其携带的便携移动终端对现场的应急设备进行远程启动控制，从而解决了船员不在岗时无法监控机舱报警的问题，保证了船舶的安全、可靠运行。

附图说明

图1为本发明具体实施例的基于便携移动终端的船舶机舱移动监控***的拓扑结构示意图；

图2为本发明具体实施例的设备端的结构示意图；

图3为本发明具体实施例的***信号传输原理示意图；

图4为本发明具体实施例的利用基于便携移动终端的船舶机舱移动监控***的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

请参考图1，本发明提出一种基于便携移动终端的船舶机舱移动监控***，尤其适用于船员不在岗时对机舱设备的远程实时监控，其包括：设备端1，该设备端通过RS232有线通信方式或无线网卡和服务器端3连接，服务器端3通过无线路由器4建立的WIFI无线局域网和便携移动终端5连接。所述便携移动终端可以是安卓(Android)***或者iOS***的智能终端，例如智能手机、智能手表、智能眼镜、智能手环等，其中可以安装有一具有用户UI界面的APP客户端，该用户UI界面包括监控界面和远程控制界面，船员可以在该用户UI界面的监控界面上实时查看各种机舱参数的监控信息，以及在发现异常时，通过该用户UI界面的远程控制界面上相应的操作按钮发送相应的应急设备的远程启动控制指令，以远程启动相应的应急设备。

请参考图2，图2示出了本实施例的基于便携移动终端的船舶机舱移动监控***中的设备端1的结构组成。设备端1主要负责机舱参数信息的采集、应急设备的启动，具体包括：控制器11、多种传感器12、多个应急设备13、数据采集电路板14、应急设备启动控制电路板15。本实施例中，控制器11可以是ARM嵌入式芯片，通过RS232串行通信接口161和无线网卡162与服务器端2连接，RS232串行通信接口11和无线网卡162为设备端提供了有线和无线两种与服务器通信的方式。此外，控制器和数据采集电路板14、应急设备启动控制电路板15分别通过RS232串口通信协议连接，各种传感器12均通过数据采集电路板14与控制器1连接，各个应急设备13均通过应急设备启动控制电路板15与控制器1连接。其中，设备端1的传感器12可以包括压力传感器、温度传感器、液位传感器、转速传感器、烟雾传感器、湿度传感器、火焰传感器中的多种，安装在船舶机舱的相应的数据采集位置上，负责监测和采集船舶机舱的相应的压力、温度、液位、转速、烟雾、湿度、火焰等机舱参数信息，各种传感器12图数据采集电路14的连接可以通过有线电缆连接，也可以通过WIFI、蓝牙等无线方式连接。数据采集电路板14将各种传感器采集的模拟信号转化为数字信息，传输至控制器11中处理。设备端1的应急设备13可以包括救生艇发动机、应急消防泵及消防泵、应急发电机、应急空压机、油类速闭阀、机舱应急吸入阀、主机机旁应急操作装置、应急舵、机舱应急风机、机舱天窗、烟囱百叶窗速闭装置、机舱水密门、机舱安全通道、二氧化碳灭火装置等。

此外，服务器端2可以由PC机、服务器、船舶机舱参数库和报警控制***构成，服务器将控制器11发来的数据与船舶机舱参数库中的数据进行对比，当出现异常时，向便携移动终端设备发送报警提示，同时可以通过报警控制***触发相应的报警装置，提醒全体船员注意，以便采取必要的人工或自动控制措施。PC机可以以图形化界面将各项机舱参数信息显示出来，以供服务器端的管理人员查阅。

请参考图3，图3示出了基于便携移动终端的船舶机舱移动监控***的信号传递原理图。基于便携移动终端的船舶机舱移动监控***的工作过程的信号传递如下：

实时监控过程的信号传递：各种传感器13采集机舱的温度、压力、液位、转速等物理信号，并通过数据采集电路板14发送给设备端1的控制器11，控制器11将数据处理后发送给服务器端2，服务器端2将控制器11发来的实时监控信号发送给便携移动终端5，船员从便携移动终端的用户UI界面上了解机舱最新的监控信息。

远程控制过程的信号传递：当某项或者某几项机舱参数出现异常情况时，便携移动终端5会向携带它的船员发出报警提示，该船员利用该便携移动终端5通过WIFI无线局域网向服务器端2发送远程控制请求指令，服务器端2将收到的远程控制请求指令发送到设备端1的控制器11，控制器11通过应急设备启动电路板15启动现场对应的应急设备13，以待船员去船舶机舱做进一步检修。

请参考图4，图4示出了利用该基于便携移动终端的船舶移动监控***的方法流程，具体包括：

步骤S1：将服务器端和各个便携移动终端无线连接，设备端的各种传感器和控制器通过数据采集电路板连接、所述控制器和船舶机舱的各个应急设备通过应急设备启动控制电路板连接，并将所述控制器与所述服务器连接，即搭建基于便携移动终端的船舶移动监控***；

步骤S2：接通所述设备端的各个设备的工作电源，启动服务器端和各个便携移动终端的电源，基于便携移动终端的船舶移动监控***初始化，设备端、所述服务器端和各个便携移动终端开始运行，各个便携移动终端通过TCP/IP协议与所述服务器端进行数据通信；

步骤S3：各种传感器实时测量船舶机舱的温度、压力、液位、转速等各项机舱参数信息；船员通过其携带的便携移动终端来实时查看其便携移动终端上显示的温度、压力、液位、转速等机舱参数信息是否正常；

步骤S4：如果某项或者某些机舱参数出现异常，便携移动终端会向携带它的船员发出报警提示，该船员得知机舱情况异常后，会通过便携移动终端远程启动机舱现场相应的应急设备，并前往机舱现场进行检修。如若问题解决，基于便携移动终端的船舶移动监控***消警并进入正常监控环节，即继续执行S3；如若问题未解决，基于便携移动终端的船舶移动监控***则会停留在步骤S3，继续报警。

本实施例中，在步骤S3中，各种传感器实时测量的机舱参数信息依次经过通过数据采集电路板、控制器传递至服务器端，服务器将实时接收到机舱参数信息与其数据库中设置的机舱参数阈值进行比较，判断实时采集到的机舱参数是否有异常。

本实施例并非构成对本发明的限制，本领域普通技术人员在通过阅读本实施例后做出的等同变换，也属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于便携移动终端的船舶机舱移动监控***，其特征在于，包括设备端、服务器端以及至少一个便携移动终端，所述设备端与每个便携移动终端通过服务器端双向通信连接；所述设备端包括控制器、多种传感器、至少一个应急设备、数据采集电路板和应急设备启动控制电路板，各种传感器安装在船舶机舱的不同数据采集位置处，所述数据采集电路板连接各种传感器和所述控制器，所述应急设备启动控制电路板连接所述控制器和各个应急设备；每个便携移动终端与所述服务器端之间通过WIFI无线局域网连接，且每个便携移动终端提供有用于显示监控信息和向所述设备端发送远程控制控制指令的用户UI界面。

2.根据权利要求1所述的船舶机舱移动监控***，其特征在于，所述多种传感器包括压力传感器、温度传感器、液位传感器、转速传感器、烟雾传感器、湿度传感器、火焰传感器中的多种。

3.根据权利要求1所述的船舶机舱移动监控***，其特征在于，所述控制器为ARM嵌入式芯片。

4.根据权利要求1所述的船舶机舱移动监控***，其特征在于，所述服务器端中建有一个数据库，该数据库用于为各个便携移动终端提供相关数据的查询支持以及响应各个便携移动终端的请求，以向所述设备端的控制器发送应急设备控制指令。

5.根据权利要求1所述的船舶机舱移动监控***，其特征在于，每个便携移动终端中均安装有一与所述服务器端通信的APP客户端，所述APP客户端上设置有所述用户UI界面。

6.根据权利要求1所述的船舶机舱移动监控***，其特征在于，所述设备端的控制器通过RS232接口或无线网卡和所述服务器端连接，所述服务器端通过无线网卡连入所述WIFI无线局域网。

7.根据权利要求6所述的船舶机舱移动监控***，其特征在于，所述船舶机舱移动监控***还包括至少一个无线路由器，所述设备端的控制器、服务器端以及各个便携移动终端均无线连接至所述无线路由器，以组成所述WIFI无线局域网。

8.利用权利要求1至7中任一所述的基于便携移动终端的船舶机舱移动监控***的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：服务器端和各个便携移动终端无线连接，设备端的各种传感器和控制器通过数据采集电路板连接、所述控制器和船舶机舱的各个应急设备通过应急设备启动控制电路板连接，并将所述控制器与所述服务器连接；

步骤S2：开启所述服务器端和各个便携移动终端的工作，各个便携移动终端通过TCP/IP协议与所述服务器端进行数据通信，接通所述设备端的各个设备的工作电源；

步骤S3：所述设备端的各种传感器采集机舱现场的各项机舱参数信息，并通过所述控制器将所述各项机舱参数信息发送至所述服务器端，各个便携移动终端访问所述服务器端，获取相应的机舱参数信息，并通过其用户UI界面呈现给携带所述便携移动终端的船员；

步骤S4：如果所述机舱参数信息出现异常，则获取所述机舱参数信息的安卓移动终端会发出向携带所述便携移动终端的船员报警提示，所述船员在收到所述报警提示后通过所述便携移动终端的用户UI界面向所述设备端相应的应急设备发出远程启动指令，所述服务器端将所述远程启动指令转达给所述设备端的控制器，所述控制器通过所述应急设备启动控制电路板启动所述相应的应急设备。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述服务器端和各个便携移动终端通过接入无线路由器的WIFI无线局域网来实现无线连接，所述设备端的控制器通过RS232接口或无线网卡和所述服务器端连接。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述船员通过所述便携移动终端的用户UI界面发出所述远程启动指令后，前往机舱现场进行检修，若所述异常被解决，则使所述船舶机舱移动监控***重返步骤S3，进行实时监控；若所述异常未被解决，则停留在步骤S4，持续向所述机舱参数信息的便携移动终端报警。