CN110009938A - 一种用于施工船舶的电子防撞装置 - Google Patents

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周春辉
王铮
张新宇
范玉鹏
徐才云
张清
李克丁
刘震天
王敏
范赫
肖长诗
甘浪雄
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Datang Binhai Offshore Wind Power Generation Co Ltd
Wuhan Xin Hai Long Voyage Technology R & D Co Ltd
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Datang Binhai Offshore Wind Power Generation Co Ltd
Wuhan Xin Hai Long Voyage Technology R & D Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种用于施工船舶的电子防撞装置，包括单片机主控模块、GPS传感器、罗经传感器、AIS海图模块和显示屏，所述单片机主控模块的输入端与GPS传感器的输出端电性连接，且罗经传感器的输出端与单片机主控模块的输入端电性连接，本发明涉及船舶技术领域。该用于施工船舶的电子防撞装置，可实现通过将采用嵌入式开发方法开发的防撞装置安装于施工船上，实现计算机对应施工船舶锚位，并通过AIS海图模块进行警示，从而达到防撞效果，该施工船舶的电子防撞装置具有结构简单、易于实现和维护，易于被船员识别，起到实时保护施工船舶周围水域的效果，对于施工水域的人员和财产安全都有较大的价值，能够产生良好的经济效益。

Description

一种用于施工船舶的电子防撞装置
技术领域
本发明涉及船舶技术领域，具体为一种用于施工船舶的电子防撞装置。
背景技术
作业船是广泛用于港口建设、航道整治、水下施工、矿藏开采、海底管缆铺设、险情防救、海洋开发、海洋利用、渔业生产等许多领域作业的船舶，除部分作业船舶(如海洋调查船、港口作业船、渔船等)的总体性能与运输船舶相近外，一般都独具特性，水上工程作业船是专门进行各种水上作业的船，其种类繁多，如各种钻探船、打桩船、挖掘开采船、运载抛卸船、起重船、打捞船、测量船和铺管船；港口作业船是用作港***通、拖带、引航和救助等作业的小型船舶，包括拖船、带缆船、引航船、海关船、消防船、污油回收船和交通艇，为港口作业服务的船舶一般较小，各自具有与其承担任务相适应的特点；海洋开发作业船是用于对海底石油、矿藏、海洋开发和利用的各种船舶，承担着对海洋的调查、研究、勘探和钻采任务；渔业作业船是从事渔业生产的各种船舶，在捕捞生产船舶中，网、钓、捕、捞和诱等不同的作业方式和管理方式形成了多种多样的生产用船、管理用船和辅助用船，名目繁多，如各种拖网渔船、围网渔船、钓鱼船、冷藏运输船，以及渔业管理部门使用的渔业指导船、监督艇、渔政船。
各种作业船在海上作业过程中，为避免船舶碰撞事故的发生，保障水上施工作业人员及过往船舶的安全，施工船舶在施工期间，施工水域不应被其它过往船舶非法入侵，通过布设施工船舶的锚位标来标识该船舶的施工水域是一种经常采用的方法，但由于施工船舶在施工期间频繁运动，布设锚位标存在耗时长、费用高、难识别等问题，给施工船舶施工和过往船舶识别施工水域带来更多的困难。
本发明设计的一种用于施工船舶的电子防撞装置，可安装于施工船舶上，用于解决施工船舶周围水域被入侵而带来的安全问题，由于施工船舶周围水域被非法入侵大多数是因为锚位标的不易观察性，为了加强锚位标被船舶驾驶人员识别的能力，本发明采用电子标识手段，提出一种用于施工船舶的电子防撞装置。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于施工船舶的电子防撞装置，解决了现有施工船舶在施工的过程中，由于施工船舶在施工期间频繁运动，布设锚位标存在耗时长、费用高、难识别，给施工船舶施工和过往船舶识别施工水域带来更多困难的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于施工船舶的电子防撞装置，包括单片机主控模块、GPS传感器、罗经传感器、AIS海图模块和显示屏，所述单片机主控模块的输入端与GPS传感器的输出端电性连接，且罗经传感器的输出端与单片机主控模块的输入端电性连接，所述单片机主控模块与AIS海图模块实现双向电性连接，且显示屏与单片机主控模块实现双向电性连接。
优选的，所述GPS传感器可获取施工船的GPS信息。
优选的，所述罗经传感器可采集施工船艏向信息。
优选的，所述单片机主控模块可对采集的GPS和船航向信息进行预处理和计算，得到施工船舶周围矩形水域的经纬度信息。
优选的，所述AIS海图模块可绘制船舶周围施工水域信息。
优选的，所述单片机主控模块是采用STM32型号的单片机。
优选的，所述用于施工船舶的电子防撞装置的使用方法，具体包括以下步骤：
S1、首先分别通过GPS传感器和罗经传感器获取施工船GPS信息和航向信息，得到施工船舶位置和姿态数据，再通过单片机控制模块对施工船GPS信息和航向信息计算分析，即可得到船舶附近施工水域的经纬度信息；
S2、通过单片机控制模块实时获取并更新附近水域的经度信息，并将施工船的GPRS数据进行传输；
S3、设置施工水域，并通过AIS海图模块在海图仪上实时绘制出矩形水域，同时单片机控制模块会控制显示器显示绘制出的矩形水域信息。
(三)有益效果
本发明提供了一种用于施工船舶的电子防撞装置。与现有技术相比具备以下有益效果：该用于施工船舶的电子防撞装置，通过在单片机主控模块AIS海图模块的输入端与GPS传感器AIS海图模块的输出端电性连接，且罗经传感器AIS海图模块的输出端与单片机主控模块AIS海图模块的输入端电性连接，AIS海图模块单片机主控模块AIS海图模块与AIS海图模块AIS海图模块实现双向电性连接，且显示屏AIS海图模块与单片机主控模块AIS海图模块实现双向电性连接，再通过用于施工船舶的电子防撞装置的使用方法，具体包括以下步骤：S1、首先分别通过GPS传感器和罗经传感器获取施工船GPS信息和航向信息，得到施工船舶位置和姿态数据，再通过单片机控制模块对施工船GPS信息和航向信息计算分析，即可得到船舶附近施工水域的经纬度信息，S2、通过单片机控制模块实时获取并更新附近水域的经度信息，并将施工船的GPRS数据进行传输S3、设置施工水域，并通过AIS海图模块在海图仪上实时绘制出矩形水域，同时单片机控制模块会控制显示器显示绘制出的矩形水域信息，可实现通过将采用嵌入式开发方法开发的防撞装置安装于施工船上，实现计算机对应施工船舶锚位，并通过AIS海图模块进行警示，从而达到防撞效果，该施工船舶的电子防撞装置具有结构简单、易于实现和维护，易于被船员识别，起到实时保护施工船舶周围水域的效果，对于施工水域的人员和财产安全都有较大的价值，能够产生良好的经济效益。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明罗经数据解析原理流程图；
图3为本发明经纬度转换原理流程图；
图4为本发明施工船位置信息处理和预警原理流程图；
图5为本发明控制电路示意图。
图中，1单片机主控模块、2GPS传感器、3罗经传感器、4AIS海图模块、5显示屏。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明实施例提供一种技术方案：一种用于施工船舶的电子防撞装置，包括单片机主控模块1、GPS传感器2、罗经传感器3、AIS海图模块4和显示屏5，单片机主控模块1的输入端与GPS传感器2的输出端电性连接，且罗经传感器3的输出端与单片机主控模块1的输入端电性连接，单片机主控模块1与AIS海图模块4实现双向电性连接，且显示屏5与单片机主控模块1实现双向电性连接。
本发明中，GPS传感器2可获取施工船的GPS信息。
本发明中，罗经传感器3可采集施工船艏向信息。
本发明中，单片机主控模块1可对采集的GPS和船航向信息进行预处理和计算，得到施工船舶周围矩形水域的经纬度信息。
本发明中，AIS海图模块4可绘制船舶周围施工水域信息。
本发明中，单片机主控模块1是采用STM32型号的单片机。
本发明中，用于施工船舶的电子防撞装置的使用方法，具体包括以下步骤：
S1、首先分别通过GPS传感器2和罗经传感器3获取施工船GPS信息和航向信息，得到施工船舶位置和姿态数据，再通过单片机控制模块1对施工船GPS信息和航向信息计算分析，即可得到船舶附近施工水域的经纬度信息；
S2、通过单片机控制模块1实时获取并更新附近水域的经度信息，并将施工船的GPRS数据进行传输；
S3、设置施工水域，并通过AIS海图模块4在海图仪上实时绘制出矩形水域，同时单片机控制模块1会控制显示器5显示绘制出的矩形水域信息。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
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。

Claims (7)

1.一种用于施工船舶的电子防撞装置，包括单片机主控模块(1)、GPS传感器(2)、罗经传感器(3)、AIS海图模块(4)和显示屏(5)，其特征在于：所述单片机主控模块(1)的输入端与GPS传感器(2)的输出端电性连接，且罗经传感器(3)的输出端与单片机主控模块(1)的输入端电性连接，所述单片机主控模块(1)与AIS海图模块(4)实现双向电性连接，且显示屏(5)与单片机主控模块(1)实现双向电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于施工船舶的电子防撞装置，其特征在于：所述GPS传感器(2)可获取施工船的GPS信息。
3.根据权利要求1所述的一种用于施工船舶的电子防撞装置，其特征在于：所述罗经传感器(3)可采集施工船艏向信息。
4.根据权利要求1所述的一种用于施工船舶的电子防撞装置，其特征在于：所述单片机主控模块(1)可对采集的GPS和船航向信息进行预处理和计算，得到施工船舶周围矩形水域的经纬度信息。
5.根据权利要求1所述的一种用于施工船舶的电子防撞装置，其特征在于：所述AIS海图模块(4)可绘制船舶周围施工水域信息。
6.根据权利要求1所述的一种用于施工船舶的电子防撞装置，其特征在于：所述单片机主控模块(1)是采用STM32型号的单片机。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种用于施工船舶的电子防撞装置，其特征在于：其使用方法具体包括以下步骤：
S1、首先分别通过GPS传感器(2)和罗经传感器(3)获取施工船GPS信息和航向信息，得到施工船舶位置和姿态数据，再通过单片机控制模块(1)对施工船GPS信息和航向信息计算分析，即可得到船舶附近施工水域的经纬度信息；
S2、通过单片机控制模块(1)实时获取并更新附近水域的经度信息，并将施工船的GPRS数据进行传输；
S3、设置施工水域，并通过AIS海图模块(4)在海图仪上实时绘制出矩形水域，同时单片机控制模块(1)会控制显示器(5)显示绘制出的矩形水域信息。
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