CN110045669A - 一种船舶航行状态监控及报警*** - Google Patents

一种船舶航行状态监控及报警*** Download PDF

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廉涛
张秀娟
黄金鹏
赵德宇
林楠
范卫鹏
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/048—Monitoring; Safety
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B25/00—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
    • G08B25/01—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium
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Abstract

本发明公开了一种船舶航行状态监控及报警***，包括：与岸基上的信标台信号通信确定船舶的实时方向信息的测向仪；检测船舶在航行过程中海面的风速信息的风速计；用于检测不同水深下海水的温度信息的水温观测仪等模块，还包括接收所述测向仪、风速计、水温观测仪、气压表、北斗定位模块和角度采集模块传送的数据信息的分析模块，所述分析模块内设置有横摇角阈值和船舶安全航行状态下的标准参数，所述数据分析模块将接收到数据信息与内部存储的标准参数进行对比、判断船舶是否在安全状态下航行，如果是则将安全航行下的状态参数反馈至岸基指挥中心，如果否则发出报警信号、并将报警信息传送至岸基指挥中心。

Description

一种船舶航行状态监控及报警***
技术领域
本发明涉及船舶控制领域，尤其涉及一种船舶航行状态监控及报警***。
背景技术
目前，船舶监控领域主要基于现有的AIS(船舶自动识别***)和VTS(船舶交通管理***)进行监测，VTS***利用AIS***可以获得船舶的一系列信息，以实现对船只的身份识别，航行轨迹追踪，路线规划以及提供辅助信息以免船舶之间发生碰。由于AIS***价格高昂，交通部海事局并未强制要求所有船只装配AIS***，这样VTS就无法自动获取这些船舶的信息，而是必须依靠雷达来主动探测。此外，AIS和VTS主要集中于监测和反馈航线与船舶本身的相关参数，其只能在一个宏观角度对船舶的状态进行监控，如船舶所处位置，距离港口距离等，无法对船舶的实时状态进行检测，如船舶所处位置风速，海水温度，横摇角等，且由于AIS和VTS***主要用于监测，监测得到的数据还需要人工进行判断，对于船舶真正发生严重事故例如翻沉，火灾等不能主动及时识别和报警。
发明内容
根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种船舶航行状态监控及报警***，包括：
与岸基上的信标台信号通信确定船舶的实时方向信息的测向仪；
检测船舶在航行过程中海面的风速信息的风速计；
用于检测不同水深下海水的温度信息的水温观测仪；
用于检测船舶在航行状态下的海水压力信息的气压表；
检测船舶在航行过程中实时地理位置信息的北斗定位模块；
实时检查船舶在航行过程中的横摇角信息的角度采集模块；
接收所述测向仪、风速计、水温观测仪、气压表、北斗定位模块和角度采集模块传送的数据信息的分析模块，所述分析模块内设置有横摇角阈值和船舶安全航行状态下的标准参数，所述数据分析模块将接收到数据信息与内部存储的标准参数进行对比、判断船舶是否在安全状态下航行，如果是则将安全航行下的状态参数反馈至岸基指挥中心，如果否则发出报警信号、并将报警信息传送至岸基指挥中心；
接收所述数据分析模块传送的报警信号的报警模块。
所述报警模块的报警形式至少包括航行禁区报警、碰撞报警、船体倾覆报警、火灾报警。
所述数据分析模块通过无线通信模块与岸基指挥中心数据数据通信，其中无线通信模块的通信模式包括RS232通信、RS485通信、CAN通信、IIC通信、SPI通信、WiFi通信、蓝牙通信、微波通信、网络通信和北斗报文通信。
所述数据分析处理模块包括单片机和PLC控制器。
由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种船舶航行状态监控及报警***，该***包含了一系列监测模块和数据分析模块，利用监测模块中的众多设备可以得到船舶的实时状态参数，如所处经纬度，航向，所处位置风速，水压，水温，横摇角等信息，这些参数会自动与数据分析模块中存储的参数进行比照，一旦监测数据与存储参数不符，***就可以通过自身无线通信模块向岸基指挥中心报警，及时监测船舶是否偏离航线，是否与其他船舶或物体碰撞，是否发生火灾等。同时所有数据均由计算机进行自动比对，这避免了人工判断监测数据可能发生的错误，极大地提高了船舶监测的效率，对于短时间内大量船舶的监测意义重大，对目前AIS和VTS***的短板进行了补足。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明***的结构示意图；
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面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的描述：
如图1所示的一种船舶航行状态监控及报警***，具体包括：
与岸基上的信标台信号通信确定船舶的实时方向信息的测向仪；测向仪是一种导航设备，在船舶航行时，由于船舶航行速度较慢，因而船舶上的测向仪可对岸上的多个信标台顺次测向，测得位置线的交点即船的位置，一般测向仪测出的可靠方位距离较小，主要限于沿海水域。
检测船舶在航行过程中海面的风速信息的风速计；风速计是测量空气流速的仪器，该***中的风速计可以实时测量船舶所处位置的风速，以应对恶劣天气情况，如台风，***等。
用于检测不同水深下海水的温度信息的水温观测仪；水温观测计是测量船舶所处位置海水温度的仪器，为船舶航行提供必要的水文要素。
用于检测船舶在航行状态下的海水压力信息的气压表；气压表是检测船舶所处位置海水压力的仪器，能够实时监测海水压力，进而确定船舶的浸没深度，因此可以在船体底面由于碰撞产生裂纹缓慢下沉时(此时海水压力会发生变化啊)及时将报警信息发送给岸基指挥中心。
检测船舶在航行过程中实时地理位置信息的北斗定位模块；北斗定位模块是监测船舶实时地理位置的模块，是对测向仪的补充。该模块能够实时测量船舶所处位置的经度，纬度，海拔等，以此实现对船舶位置的精确定位，避免船舶之间发生碰撞，在船舶发生紧急情况向岸基指挥中心报警后，救援人员可以基于该定位***提供的信息快速找到失事船只。
实时检查船舶在航行过程中的横摇角信息的角度采集模块；角度采集模块是检查船舶所处位置横摇角的模块，横摇角是反应船舶航行时稳定性的重要参数，由横摇角可以分析得到船舶是否有倾覆的危险，也为后续航行的船舶提供恶劣天气的参考(可能发生恶劣天气使得船舶横摇角增大)。
接收所述测向仪、风速计、水温观测仪、气压表、北斗定位模块和角度采集模块传送的数据信息的分析模块，所述分析模块内设置有横摇角阈值和船舶安全航行状态下的标准参数，所述数据分析模块将接收到数据信息与内部存储的标准参数进行对比、判断船舶是否在安全状态下航行，如果是则将安全航行下的状态参数反馈至岸基指挥中心，如果否则发出报警信号、并将报警信息传送至岸基指挥中心；数据分析模块是将各类设备检测到的数据进行汇总分析，与储存在自身内部的安全参数进行比照，以此判断船舶是否处于安全状态，在船舶处于危险状态时及时发送报警信息。
接收所述数据分析模块传送的报警信号的报警模块。所述报警模块的报警形式至少包括航行禁区报警、碰撞报警、船体倾覆报警、火灾报警。
所述数据分析模块通过无线通信模块与岸基指挥中心数据数据通信，其中无线通信模块的通信模式包括RS232通信、RS485通信、CAN通信、IIC通信、SPI通信、WiFi通信、蓝牙通信、微波通信、网络通信和北斗报文通信。其中RS232通信、RS485通信、CAN通信、IIC通信和SPI通信用于无人船内部通信，WiFi通信、蓝牙通信、微波通信、网络通信和北斗报文通信用于无人船与岸基监测子***之间的通信
所述数据分析处理模块包括单片机和PLC控制器。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种船舶航行状态监控及报警***，其特征在于包括：
与岸基上的信标台信号通信确定船舶的实时方向信息的测向仪；
检测船舶在航行过程中海面的风速信息的风速计；
用于检测不同水深下海水的温度信息的水温观测仪；
用于检测船舶在航行状态下的海水压力信息的气压表；
检测船舶在航行过程中实时地理位置信息的北斗定位模块；
实时检查船舶在航行过程中的横摇角信息的角度采集模块；
接收所述测向仪、风速计、水温观测仪、气压表、北斗定位模块和角度采集模块传送的数据信息的分析模块，所述分析模块内设置有横摇角阈值和船舶安全航行状态下的标准参数，所述数据分析模块将接收到数据信息与内部存储的标准参数进行对比、判断船舶是否在安全状态下航行，如果是则将安全航行下的状态参数反馈至岸基指挥中心，如果否则发出报警信号、并将报警信息传送至岸基指挥中心；
接收所述数据分析模块传送的报警信号的报警模块。
2.根据权利要求1所述的一种船舶航行状态监控及报警***，其特征在于：所述报警模块的报警形式至少包括航行禁区报警、碰撞报警、船体倾覆报警、火灾报警。
3.根据权利要求1所述的一种船舶航行状态监控及报警***，其特征在于：所述数据分析模块通过无线通信模块与岸基指挥中心数据数据通信，其中无线通信模块的通信模式包括RS232通信、RS485通信、CAN通信、IIC通信、SPI通信、WiFi通信、蓝牙通信、微波通信、网络通信和北斗报文通信。
4.根据权利要求1所述的一种船舶航行状态监控及报警***，其特征在于：所述数据分析处理模块包括单片机和PLC控制器。
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