BR102019024267A2

BR102019024267A2 - accident/loss/piracy warning system for vessels in river, lacustrine, coastal and ocean waters

Info

Publication number: BR102019024267A2
Application number: BR102019024267-1A
Authority: BR
Inventors: Newton Narciso Pereira; Gilmar Gonçalves De Oliveira
Original assignee: Universidade Federal Fluminense; Instituto Federal De Educação, Ciência E Tecnologia Do Rio De Janeiro
Priority date: 2019-11-18
Filing date: 2019-11-18
Publication date: 2021-05-25

Abstract

A presente invenção compreende o desenvolvimento de um sistema de alerta para embarcações em condições de riscos operacionais, bem como, diante da ocorrência de acidentes/sinistros e mesmo casos de pirataria. Deste modo, o sistema envia um alerta de perigo para uma unidade em terra, por meio da utilização de um serviço de comunicação via satélite, que informa a posição geográfica da embarcação com o local de ocorrência do acidente/sinistro ou ato de pirataria. Além disso, o sistema também é capaz de enviar dados de sensores diversos que são instalados a bordo no momento do acionamento dos botões de alerta. Portanto, além do dado com localização geográfica parâmetros operacionais e de segurança também são informados para unidade de recepção em terra. A tripulação ativa o sistema de alerta por meio de botões instalados em local estratégico da embarcação, e/ou por meio de um controle remoto, sempre estiver diante de uma condição de perigo operacional que podem variar o nível do risco, com o objetivo de garantir a salva guarda das pessoas a bordo, bem como, a segurança da carga.

The present invention comprises the development of an alert system for vessels in conditions of operational risk, as well as, in the event of accidents/losses and even cases of piracy. In this way, the system sends a danger alert to a unit on land, through the use of a satellite communication service, which informs the geographical position of the vessel with the place of occurrence of the accident/loss or act of piracy. In addition, the system is also capable of sending data from various sensors that are installed on board when the alert buttons are activated. Therefore, in addition to the data with geographic location, operational and safety parameters are also informed for the ground reception unit. The crew activates the alert system through buttons installed in a strategic location on the vessel, and/or through a remote control, whenever they are faced with an operational danger condition that can vary the level of risk, in order to ensure the safe guard of people on board, as well as the security of the cargo.

Description

ACCIDENT / LOSS / PIRACY ALERT SYSTEM OF VESSELS IN RIVER, COASTAL, COASTAL AND OCEANIC VESSELS

APPLICATION FIELD

[01] A presente invenção se insere no campo das operações realizadas em embarcações e seus sistemas para o transporte seguro de cargas e passageiros em águas abrigas fluviais e abertas marítimas.[01] The present invention falls within the field of operations carried out on vessels and their systems for the safe transport of cargo and passengers in fluvial and open maritime waters.

[02] A presente invenção compreende o desenvolvimento de um sistema de alerta para embarcações em condições de riscos operacionais, bem como, diante da ocorrência de acidentes/sinistros e mesmo casos de pirataria. Deste modo, o sistema envia um alerta de perigo para uma unidade em terra, por meio da utilização de um serviço de comunicação via satélite, que informa a posição geográfica da embarcação com o local de ocorrência do acidente/sinistro ou ato de pirataria. Além disso, o sistema também é capaz de enviar dados de sensores diversos que são instalados a bordo no momento do acionamento dos botões de alerta. Portanto, além do dado com localização geográfica parâmetros operacionais e de segurança também são informados para unidade de recepção em terra. A tripulação ativa o sistema de alerta por meio de botões instalados em local estratégico da embarcação, e/ou por meio de um controle remoto, sempre estiver diante de uma condição de perigo operacional que podem variar o nível do risco, com o objetivo de garantir a salva guarda das pessoas a bordo, bem como, a segurança da carga.[02] The present invention comprises the development of an alert system for vessels in conditions of operational risk, as well as, in the event of accidents/losses and even cases of piracy. In this way, the system sends a danger alert to a unit on land, through the use of a satellite communication service, which informs the geographical position of the vessel with the place of occurrence of the accident/loss or act of piracy. In addition, the system is also capable of sending data from various sensors that are installed on board when the alert buttons are activated. Therefore, in addition to the data with geographic location, operational and safety parameters are also informed for the ground reception unit. The crew activates the alert system through buttons installed in a strategic location on the vessel, and/or through a remote control, whenever they are faced with an operational danger condition that can vary the level of risk, in order to ensure the safe guard of people on board, as well as the security of the cargo.

FUNDAMENTALS OF THE INVENTION

[03] A presente invenção compreende basicamente um sistema de alerta de risco operacional e de segurança para embarcações dos mais variados tipos, durante a navegação em águas fluviais, lacustres e abertas com acionamento por meio de controle remoto e/ou por meio de botões de alerta instalados em locais estratégicos da embarcação que acionam um sistema de envio de mensagens de alerta via satélite.[03] The present invention basically comprises an operational risk and safety warning system for vessels of the most varied types, during navigation in river, lacustrine and open waters activated by remote control and/or by means of buttons of alert installed at strategic locations on the vessel that trigger a system for sending alert messages via satellite.

[04] Uma vez que o alerta é disparado por um membro da tripulação o sistema faz a varredura das leituras dos sensores instalados a bordo da embarcação, como por exemplo, água no porão (sensor de umidade), fogo (sensor de fumaça), gases presentes na atmosfera (sensor de CO2), nível de inclinação (inclinômetro), temperatura na sala de máquinas, falha no sistema elétrico (sensor de corrente/tensão) e mecânico da embarcação (sensor de rotação do motor), bem como, o monitoramento para casos de pirataria, assaltos por meio de sensores de presença/movimentos instalados no convés e áreas de acesso da embarcação (sensores magnético para abertura de portas, janelas e escotilhas), entre outros riscos de segurança operacional, que fornecerão os elementos necessários para análise do acidente/sinistro ou situação de risco (pirataria).[04] Once the alert is triggered by a crew member, the system scans the readings of sensors installed on board the vessel, such as water in the hold (humidity sensor), fire (smoke sensor), gases present in the atmosphere (CO2 sensor), inclination level (inclinometer), temperature in the engine room, failure in the electrical system (current/voltage sensor) and vessel mechanic (engine rotation sensor), as well as, the monitoring for cases of piracy, assaults through presence/movement sensors installed on the deck and access areas of the vessel (magnetic sensors for opening doors, windows and hatches), among other operational security risks, which will provide the necessary elements for analysis of the accident/loss or risk situation (piracy).

[05] Os dados enviados pelo sistema de transmissão poderão ser arquivados em computadores de bordo ou cartões de memória, além de poderem ser transferidos via e-mail,e/ou via sistema de telemetria para um banco de dados em terra, ou outra tecnologia de comunicação que viabilize o acesso por uma Autoridade Marítima destacada, armador, empresa de navegação e demais interessados nas informações das embarcação ou responsável por verificar os cumprimentos das disposições estatutárias.[05] The data sent by the transmission system may be stored in on-board computers or memory cards, in addition to being transferred via e-mail, and/or via telemetry system to a land database, or other technology of communication that makes access possible by a distinguished Maritime Authority, shipowner, shipping company and others interested in the vessel's information or responsible for verifying compliance with the statutory provisions.

[06] Em terra os dados são capturados por meio de um servidor que armazena a informação de alerta, que poderão ser apresentadas na tela de um controlador de informações, bem como, para o serviço de e-mail e/ou até mesmo serviço SMS para os receptores cadastrados para receber a informação.[06] On land, the data are captured through a server that stores the alert information, which can be displayed on the screen of an information controller, as well as for the email service and/or even the SMS service for registered recipients to receive the information.

[07] Os dados enviados deverão informar a localização geográfica do evento Latitude e Longitude, bem como, os dados capturados pelos sensores instalados a bordo no momento do envio.[07] The data sent must inform the geographic location of the Latitude and Longitude event, as well as the data captured by the sensors installed on board at the time of sending.

[08] A análise dos dados enviados permitir à correlacionar as possíveis causas do acidente ou evento critico com a localização da embarcação. Por outro lado, também permitirá fornecer informações relevantes para a equipe de regaste e/ou prestação de apoio de terra para a embarcação em condição de risco.[08] The analysis of the data sent allows to correlate the possible causes of the accident or critical event with the location of the vessel. On the other hand, it will also allow the provision of relevant information for the rescue team and/or the provision of ground support for the vessel in risk condition.

[09] A inovação proposta busca reduzir o tempo de resposta na prestação de apoio a embarcações em casos de acidentes, principalmente operando em águas interiores e fluviais, considerando-se que existe um lapso de comunicação entre embarcações e unidades de terra, bem como, pontos cegos de cobertura de sinal de radio e outros meios de comunicação. Portanto, reduzir o tempo de resposta em condições de salvamento de pessoas em regiões remotas, de difícil acesso, principalmente em condições de navegação noturna é o objetivo desta inovação.[09] The proposed innovation seeks to reduce the response time in providing support to vessels in case of accidents, mainly operating in inland and river waters, considering that there is a communication lapse between vessels and shore units, as well as, radio signal coverage blind spots and other media. Therefore, reducing the response time in conditions for rescuing people in remote regions, with difficult access, especially during night navigation conditions, is the objective of this innovation.

[010] A presente inovação visa apoio no atendimento das exigências estabelecidas pelo advento do Regulamento Internacional para Evitar Albaroamentos no Mar (RIPEAM), as normas da Capitania dos Portos de sua área de navegação e o conteúdo da Norma da Autoridade Marítima (NORMAM) 03, da Diretoria de Portos e Costas (DPC), que estabelece os requisitos mínimos de segurança para as embarcações Normas da Autoridade Marítima.[010] This innovation aims to support the compliance with the requirements established by the advent of the International Regulation for Avoiding Flooding at Sea (RIPEAM), the rules of the Port Authority of its navigation area and the content of the Maritime Authority Regulation (NORMAM) 03 , of the Directorate of Ports and Coasts (DPC), which establishes the minimum safety requirements for Maritime Authority Standard vessels.

[011] (NORMAM) da Diretoria de Portos e Costas (DPC) sobre a obrigatoriedade das condições do casco quanto a sua estanqueidade, ao funcionamento das bombas de esgoto, das luzes de navegação, do equipamento rádio (VHF e/ou HF) e a condição de carga das baterias, além do nível de óleo no cárter do motor e do nível do líquido, ou seja, dos sistemas principais das embarcações para evitar que em caso de acidentes ocorra sua perda. O monitoramento destes parâmetros com a utilização de sensores a bordo pode indicar os elementos apresentados na NORMAM.[011] (NORMAM) of the Directorate of Ports and Coasts (DPC) on the mandatory conditions of the hull regarding its watertightness, the operation of sewage pumps, navigation lights, radio equipment (VHF and/or HF) and the charge condition of the batteries, in addition to the oil level in the engine crankcase and the liquid level, that is, the main systems of the vessels, to prevent their loss in case of accidents. Monitoring these parameters using on-board sensors can indicate the elements presented in NORMAM.

[012] Antes da partida da embarcação para a navegação, comandante da embarcação deve:

a. conhecer a previsão do tempo e manter-se atento às indicações de mudança, para não ser surpreendido pelo mau tempo e que conheça o regime de ventos de sua área de navegação; e
b. fornecer o aviso de saída ao órgão responsável e siga à risca o seu planejamento, para possibilitar o seu resgate em caso de emergência. Em caso de partida em local que haja notificação oficial que o mesmo, deixe alguém em terra ciente para onde você vai e a que horas pretende retornar.;
c. Conduzir a sua embarcação com prudência e em velocidade compatível para reagir, com segurança, às necessidades da navegação. Não faça manobras radicais, reduza a velocidade ao entrar e sair de marinas ou em águas restritas
d. Segurança a navegação e condição de rastreio das embarcações em condições de riscos operacional que levar a sua perda, em função de embarcamento e naufrágio, em que atualmente os equipamentos de rádio UHF não estão mostrando ser um instrumento eficiente principalmente em regiões remotas da região amazônica, bem como, de outras hidrovias.

[012] Prior to the vessel's departure for navigation, the vessel's captain must:

The. know the weather forecast and keep an eye out for change indications, so as not to be surprised by bad weather and that you know the wind regime of your navigation area; and
B. provide the exit notice to the responsible agency and follow your planning to the letter, to enable your rescue in case of emergency. In case of departure from a place where there is official notification that the same, let someone on land aware where you are going and at what time you intend to return.;
ç. Drive your boat with caution and at a compatible speed to safely react to the needs of navigation. Don't make extreme maneuvers, reduce your speed when entering and leaving marinas or in restricted waters
d. Safety to navigation and tracking condition of vessels under operational risk conditions that lead to their loss, due to vessel and wreckage, in which currently UHF radio equipment is not proving to be an efficient instrument, especially in remote regions of the Amazon region, as well as other waterways.

[013] Os atuais métodos de comunicação não estão evitando que perdas de vidas humanas, cargas e embarcações ocorram em diversas regiões, uma vez que tais métodos não conseguem fornecer com exatidão a posição da embarcação, bem como, após a ocorrência de um sinistro em que ocorre naufrágio, os instrumentos eletrônicos da embarcação perdem sua função operacional que dificulta sua rastreabilidade.[013] Current communication methods are not preventing the loss of human life, cargo and vessels from occurring in various regions, as such methods cannot accurately provide the vessel's position, as well as, after an accident occurs in When a shipwreck occurs, the vessel's electronic instruments lose their operational function, which makes their traceability difficult.

[014] Atualmente, não é possível garantir que o tempo de resposta das autoridades marítimas e demais órgãos existentes em função das informações obtidas das embarcações consigam chegar com rapidez e precisão no local do acidente/sinistro, o que compromete a eficiência no processo de salvamento, resgaste dos vitimados pelo naufrágio da embarcação, bem como, em casos de pirataria da embarcação, que a tripulação pode ser feita de refém.[014] Currently, it is not possible to guarantee that the response time of maritime authorities and other existing bodies, depending on the information obtained from the vessels, can arrive quickly and accurately at the site of the accident / accident, which compromises the efficiency of the rescue process , rescue of those victims of the shipwreck of the vessel, as well as, in cases of piracy of the vessel, that the crew can be taken hostage.

TECHNICAL STATUS

[015] A presente invenção refere-se a um sistema para identificação e envio de alerta de acidente/sinistro e ameaça a segurança operacional da embarcação para uma estação em terra com a identificação da embarcação por meio do número de registro IMO, nome, posição geográfica (Latitude e Longitude), data e hora do evento (acionamento do sistema), bem como, com o grau de indicação do impacto do sinistro que poderá ser selecionado pelo operador (botões de alerta diferenciados para acidente/sinistro e/ou pirataria), bem como para reconhecimento da ocorrência ou não (teste do sistema), considerando os parâmetros monitorados por meio de sensores instalados a bordo.[015] The present invention refers to a system for identifying and sending an accident/loss alert and threatens the operational safety of the vessel to a station on land with the identification of the vessel through the IMO registration number, name, position geographic (Latitude and Longitude), date and time of the event (system activation), as well as the degree of indication of the impact of the accident that can be selected by the operator (differentiated warning buttons for accident/loss and/or piracy) , as well as for recognition of the occurrence or not (system test), considering the parameters monitored by sensors installed on board.

[016] O sistema compreende os seguintes blocos funcionais : Módulo da Unidade de Controle (4); Módulo do GPS (1); Módulo de Aquisição de Dados dos sensores(6); Módulo de Transmissão de Dados (5) Módulo de Alimentação (7 e 8); Módulo de tratamento do Sinal dos botões de alerta (3) e Módulo de disparo de alerta (2).[016] The system comprises the following functional blocks: Control Unit Module (4); GPS module (1); Sensor Data Acquisition Module(6); Data Transmission Module (5) Power Module (7 and 8); Alert Buttons Signal Treatment Module (3) and Alert Trigger Module (2).

[017] O Módulo da unidade de Controle (4) compreende um circuito eletrônico possuindo um microcontrolador que coordena o funcionamento do sistema da presente invenção, bem como um chaveamento para acionamento do Módulo de Aquisição de Dados (6), do Módulo de Transmissão de Dados (5) e do Módulo do GPS (1). Esse chaveamento é utilizado para realizar o acionamento do sistema de envio de mensagens sempre que houver o acionamento do Módulos (2) e envio do sinal pelo Módulo (3).[017] The Control Unit Module (4) comprises an electronic circuit having a microcontroller that coordinates the operation of the system of the present invention, as well as a switch to drive the Data Acquisition Module (6), of the Transmission Module Data (5) and the GPS Module (1). This switching is used to activate the message sending system whenever the Modules (2) are activated and the signal is sent by the Module (3).

[018] A escolha do microcontrolador utilizado no sistema depende da necessidade do próprio circuito. É necessário escolher um microcontrolador que seja capaz de se comunicar com os demais módulos de captura de dados e que cumpra as exigências gerais no que tange ao requisito técnico de funcionamento do circuito, como a alimentação necessária para seu funcionamento.[018] The choice of microcontroller used in the system depends on the need of the circuit itself. It is necessary to choose a microcontroller that is capable of communicating with the other data capture modules and that meets the general requirements regarding the technical requirement for the circuit's operation, such as the power required for its operation.

[019] Os circuitos utilizados na presente invenção são passíveis de serem adaptados conforme as necessidades das embarcações e sua funcionalidade e áreas de navegação, tamanho e disponibilidade operacional, bem como, cobertura de redes de transmissão de dados. Isso quer dizer que, dependendo do número de sensores e das especificações técnicas dos elementos eletrônicos, o circuito pode ter seus componentes escolhidos visando o perfeito funcionamento, ou seja, alimentação satisfatória, proteção aos ruídos externos que podem afetar seu comportamento.[019] The circuits used in the present invention are capable of being adapted according to the needs of the vessels and their functionality and navigation areas, size and operational availability, as well as coverage of data transmission networks. This means that, depending on the number of sensors and the technical specifications of the electronic elements, the circuit can have its components chosen aiming at perfect functioning, that is, satisfactory power supply, protection from external noise that can affect its behavior.

[020] No mesmo circuito do microcontrolador é ligado um circuito integrado configurado para operar como um relógio. O relógio é utilizado para gerar sinais de sincronismo usados para o controle da taxa de amostragem do sistema, bem como, indicar o horário da ocorrência de um sinistro ou evento crítico com a embarcação. A funcionalidade do relógio compreende gerar uma interrupção no microcontrolador para indicar quando o processo de aquisição de dados deve ser executado. O microcontrolador, por sua vez, também é capaz de aproximar os intervalos entre as aquisições de dados como forma de redundância.[020] In the same microcontroller circuit an integrated circuit configured to operate as a clock is connected. The clock is used to generate synchronism signals used to control the system's sampling rate, as well as to indicate the time of occurrence of an accident or critical event with the vessel. The clock functionality comprises generating an interrupt in the microcontroller to indicate when the data acquisition process must be executed. The microcontroller, in turn, is also able to approximate the intervals between data acquisitions as a form of redundancy.

[021] Para evitar que dados como data e hora sejam perdidos, impedindo a geração das marcações temporais das medidas dos sensores, o relógio possui uma fonte secundária de energia. Essa fonte, que pode ser uma bateria ou um capacitor, permite que o sistema mantenha a data e a hora atualizadas por até 3 meses, ainda que o Módulo da Unidade de Controle (4) esteja desconectado do módulo de alimentação.[021] To prevent data such as date and time from being lost, preventing the generation of time stamps from sensor measurements, the watch has a secondary source of energy. This source, which can be a battery or a capacitor, allows the system to keep the date and time updated for up to 3 months, even if the Control Unit Module (4) is disconnected from the power module.

[022] O microcontrolador também se comunica com o Módulo de Aquisição de Dados (6) e Módulo do GPS (1) para coletar os dados dos sensores e a posição atual da embarcação, além do sinal de alerta enviado pelo módulo (2 e/ou 3). O microcontrolador, então, organiza os dados para que sejam transmitidos através do Módulo de Transmissão de Dados (5), sempre que o Módulo de alerta (2 e/ou 4) é ativado.[022] The microcontroller also communicates with the Data Acquisition Module (6) and GPS Module (1) to collect data from the sensors and the current position of the vessel, in addition to the warning signal sent by the module (2 e/ or 3). The microcontroller then organizes the data to be transmitted through the Data Transmission Module (5), whenever the Alert Module (2 and/or 4) is activated.

[023] A organização dos dados compreende sua compactação e formatação de forma que os mesmos possam ser transmitidos pelo Módulo de Transmissão de Dados (5), durante o acionamento do Módulo de Alerta (2), ou durante as transmissões de rotina com intervalos pré-programados, conforme a necessidade de monitoramento da embarcação. A compactação e formatação podem variar com o meio de transmissão usado portanto, a função do microcontrolador é formatar os dados de acordo com essas mudanças.[023] The organization of data comprises its compression and formatting so that it can be transmitted by the Data Transmission Module (5), during the activation of the Alert Module (2), or during routine transmissions with pre-intervals. -programmed, as needed for monitoring the vessel. Compression and formatting may vary with the transmission medium used so the microcontroller's job is to format the data according to these changes.

[024] Os dados formatados são então armazenados localmente no microcontrolador, o qual viabiliza a transmissão quando possível, ou diante de um sinal enviado pelos módulos (2 e 3) de alerta. O mesmo buscará todos os mecanismos disponíveis instalados no sistema para executar a transmissão no menor espaço de tempo possível para o satélite mais próximo. No caso da transmissão via satélite é preciso aguardar até que um satélite esteja em visada. Já no caso de, por exemplo, uma transmissão por rede de celular ou uma rede do padrão IEEE 802.11, é preciso estar próximo de uma antena da rede de transmissão, bem como, a utilização de rede de rádio. Outro elemento importante é o potencial de utilização de rede comunicação de longo alcance como SigFox/LORAWAN que é uma das redes globais de IoT para conectar bilhões de dispositivos que transmitem dados, sem a necessidade de estabelecer e manter conexões de rede cabeada. Estes casos podem ser definidos em função dos requisitos e disponibilidade de redes de conexão de longa distancia para rotas conhecidas da embarcação na área de cobertura da rede. Portanto, o sistema de transmissão pode atuar de maneira hibrida para melhorar a eficiência do sistema de transmissão de dados.[024] The formatted data are then stored locally in the microcontroller, which enables the transmission when possible, or in front of a signal sent by the modules (2 and 3) of alert. It will search for all available mechanisms installed in the system to carry out the transmission in the shortest possible time to the nearest satellite. In the case of satellite transmission, it is necessary to wait until a satellite is in sight. In the case of, for example, a transmission through a cellular network or an IEEE 802.11 standard network, it is necessary to be close to an antenna of the transmission network, as well as the use of a radio network. Another important element is the potential of using long-range communication network like SigFox/LORAWAN which is one of the global IoT networks to connect billions of devices that transmit data, without the need to establish and maintain wired network connections. These cases can be defined depending on the requirements and availability of long-distance connection networks for routes known to the vessel in the network's coverage area. Therefore, the transmission system can act in a hybrid way to improve the efficiency of the data transmission system.

[025] Dessa forma, o Módulo da Unidade de Controle (4) integra os dados recebidos do Módulo de Aquisição de Dados, do GPS e do relógio, além de gerar uma mensagem no padrão necessário para transmissão pelo Módulo de Transmissão de Dados (5).[025] In this way, the Control Unit Module (4) integrates the data received from the Data Acquisition Module, the GPS and the clock, in addition to generating a message in the standard necessary for transmission by the Data Transmission Module (5 ).

[026] O Módulo de Transmissão de Dados (5) recebe uma mensagem que deve conter todos os dados, que podem ter tamanho e conteúdo variáveis. É, portanto a função do microcontrolador gerar a mensagem com todos os dados adquiridos, incluindo posição e horário de aquisição, no formato esperado pelo Módulo de Transmissão de Dados (5). O Módulo do GPS (1), por sua vez, é um conjunto de antenas e receptores capaz de determinar a posição da embarcação, ou seja, sua localização geográfica. O módulo pode transmitir essa informação através de um padrão bem conhecido, como, por exemplo, uma rede CAN ou uma conexão RS-422, de maneira que o Módulo da Unidade de Controle (4) possa determinar a posição da embarcação apenas através da comunicação com o Módulo do GPS (1). O Módulo da Unidade de Controle (4) também pode ter sistema de GPS embarcado para determinação da localização do envio de mensagem.[026] The Data Transmission Module (5) receives a message that must contain all the data, which can have variable size and content. It is, therefore, the function of the microcontroller to generate the message with all the acquired data, including position and acquisition time, in the format expected by the Data Transmission Module (5). The GPS Module (1), in turn, is a set of antennas and receivers capable of determining the vessel's position, that is, its geographic location. The module can transmit this information through a well-known standard, such as a CAN network or an RS-422 connection, so that the Control Unit Module (4) can determine the vessel's position only through communication with the GPS Module (1). The Control Unit Module (4) may also have an embedded GPS system for determining the location of the message sending.

[027] O módulo de Aquisição de Dados (6) é responsável pelo tratamento dos sinais recebidos de todos os sensores (9) empregados no sistema. O tratamento inclui a conversão analógica/ digital, através de um circuito conversor analógico/ digital, dos sensores analógicos, a título de exemplo, sem restringir à possibilidade do uso de sensores digitais, bem como a amplificação, realizada por um componente eletrônico amplificador no mesmo circuito, medidas com pequena amplitude exemplo), quando necessário 15 mv até 15 mv.[027] The Data Acquisition module (6) is responsible for processing the signals received from all sensors (9) used in the system. The treatment includes the analog/digital conversion, through an analog/digital converter circuit, of the analog sensors, by way of example, without restricting the possibility of using digital sensors, as well as the amplification, performed by an amplifier electronic component in it. circuit, measures with small amplitude (example), when necessary 15 mv to 15 mv.

[028] O Módulo de Aquisição de Dados (6) utilizado permite medir sinais de tensão com amplitude de -1V até 10V, por exemplo, bem como, sinais de corrente com amplitude de -20mA até 20 mA, por exemplo. Podem ser usados sensores sem restrição, visando atender às necessidades e monitoramento como precisão grandezas a serem consideradas. Por exemplo, para o monitoramento do comportamento da embarcação, presença de água no porão (sensor de umidade), fogo (sensor de fumaça), gases presentes na atmosfera (sensor de CO2), nível de inclinação (inclinômetro), temperatura na sala de máquinas (termopar tipo J/K)ou sensor de temperatura eletrônico, falha no sistema elétrico (sensor de corrente/tensão) e mecanico da embarcação (sensor de rotação do motor), bem como, o monitoramento para casos de pirataria, assaltos por meio de sensores de presença/movimentos (sensor laser) instalados no convés e áreas de acesso da embarcação (sensores magnético para abertura de portas, janelas e escotilhas), entre outros riscos de segurança operacional, que fornecerão os elementos necessários para análise do acidente/sinistro ou situação de risco (pirataria).[028] The Data Acquisition Module (6) used allows measuring voltage signals with amplitude from -1V to 10V, for example, as well as current signals with amplitude from -20mA to 20 mA, for example. Sensors without restriction can be used, aiming to meet the needs and monitoring as precision quantities to be considered. For example, for monitoring the behavior of the vessel, presence of water in the hold (humidity sensor), fire (smoke sensor), gases present in the atmosphere (CO2 sensor), inclination level (inclinometer), temperature in the machines (type J/K thermocouple) or electronic temperature sensor, failure in the electrical system (current/voltage sensor) and mechanic of the vessel (engine rotation sensor), as well as monitoring for cases of piracy, assaults through presence/movement sensors (laser sensor) installed on the deck and access areas of the vessel (magnetic sensors for opening doors, windows and hatches), among other operational safety risks, which will provide the necessary elements for accident/loss analysis or risky situation (piracy).

[029] O Módulo de Aquisição de Dados (6) também fornece a tensão de alimentação dos sensores.[029] The Data Acquisition Module (6) also provides the supply voltage to the sensors.

[030] Como o Módulo de Aquisição de Dados (6) é ligado à unidade de controle através de um barramento, como por exemplo, o RS-485, é possível ligar diversos módulos de aquisição ao sistema. Isso permite tanto ligar novos tipos de sensores como replicar os sensores para monitorar diversos compartimentos da embarcação. Com os módulos usados é possível ligar de 1 até 99 módulos com 8 sensores cada, para um total de até 792 sensores. Adicionalmente, O microcontrolador pode ser configurado para gerar mensagens no formato apropriado para o número de sensores ligados.[030] As the Data Acquisition Module (6) is connected to the control unit through a bus, such as RS-485, it is possible to connect several acquisition modules to the system. This allows both connecting new types of sensors and replicating sensors to monitor different compartments of the vessel. With the modules used, it is possible to connect from 1 to 99 modules with 8 sensors each, for a total of up to 792 sensors. Additionally, the microcontroller can be configured to generate messages in the appropriate format for the number of connected sensors.

[031] O Módulo de Transmissão de Dados (5) simplifica a tarefa da transmissão de dados fornecendo uma interface unificada que permite a transmissão de dados sem fio.[031] The Data Transmission Module (5) simplifies the task of data transmission by providing a unified interface that enables wireless data transmission.

[032] O sistema da presente invenção utiliza um sistema integrado com modem que permite transmitir mensagens via satélite de qualquer lugar do mundo, utilizando uma rede de satélites específica. No entanto, outros tipos de rede, de menor custo, como uma rede celular GPRS ou 4G, ou uma rede local de internet via rádio ao longo do trecho por onde a embarcação percorre (como as do padrão I EEE 802.11), ou mesmo redes de longa distância Sigfox/LORAWAN que esteja disponível para envio também podem ser utilizadas sem prejudicar a confiabilidade dos dados e/ ou o funcionamento do sistema de alerta. A única exigência é: o Módulo de Transmissão de Dados (5) deve possuir um software e um hardware necessários para comunicação com essas redes, isso inclui os modems e antenas das respectivas tecnologias.[032] The system of the present invention uses an integrated system with modem that allows transmitting messages via satellite from anywhere in the world, using a specific satellite network. However, other types of network, with lower cost, such as a GPRS or 4G cellular network, or a local network of internet via radio along the stretch where the vessel travels (such as those of the I EEE 802.11 standard), or even networks Sigfox/LORAWAN long-distance messages that are available for dispatch can also be used without impairing data reliability and/or the functioning of the alert system. The only requirement is: the Data Transmission Module (5) must have the necessary software and hardware to communicate with these networks, this includes the modems and antennas of the respective technologies.

[033] Uma vez que uma mensagem de dados é transmitida via satélite, os dados são enviados para o cliente final através de e-mail ou através de um web-service (serviço web) para uma unidade de terra. Um web-service é um servidor que permite a chamada remota de funções que são executados no servidor. As mensagens são no formato XML adequado para o serviço e contêm os dados obtidos e devidamente tratados pelo sistema. Dessa forma, os dados podem ser armazenados em um banco de dados ou arquivo para melhor uso pelo cliente para acionamento das entidades envolvidas no processo de resgate. O sistema de alimentação de energia deve ser fornecido pela própria embarcação 12V (8), ou por uma bateria que pode ser acoplada ao sistema (7).[033] Once a data message is transmitted via satellite, the data is sent to the end customer via email or via a web-service (web service) to a ground unit. A web-service is a server that allows remote calling of functions that run on the server. The messages are in XML format suitable for the service and contain the data obtained and properly processed by the system. In this way, the data can be stored in a database or file for better use by the customer to trigger the entities involved in the redemption process. The power supply system must be provided by the 12V vessel itself (8), or by a battery that can be coupled to the system (7).

[034] O Módulo de Alimentação provê, portanto, a alimentação na tensão necessária para operar todo o sistema. Quando utilizado bateria (7), esse módulo também é capaz de armazenar energia e garantir o funcionamento ininterrupto do sistema.[034] The Power Module therefore provides the power at the voltage necessary to operate the entire system. When using battery (7), this module is also capable of storing energy and guaranteeing the uninterrupted operation of the system.

[035] O Módulo de Tratamento do Sinal de alerta (3) é um módulo que compreende um circuito eletrônico que varia em função da embarcação e números de botões instalados na embarcação. Assim, a partir do acionamento dos botões de alerta, que pode ser um verde para teste, vermelho em condições de risco e amarelo em caso de pirataria. Assim, o sistema vai reconhecer o sinal e disparar o alerta. O objetivo desse módulo é permitir a medida de uma grandeza capaz de indicar o estado de risco da embarcação (teste do sistema ou alerta em condição de emergência, por exemplo, acidente/sinistro e/ou pirataria). Essa medida deve ser transmitida para a unidade de controle como um sinal digital na forma de um bit 0 ou 1. Além disso, é também uma função do Módulo de Tratamento do Sinal de Alerta (3), a proteção do Módulo da unidade de controle (4) contra descargas ou sobrecargas.[035] The Warning Signal Treatment Module (3) is a module that comprises an electronic circuit that varies depending on the vessel and number of buttons installed on the vessel. Thus, from the activation of the alert buttons, which can be green for testing, red for risky conditions and yellow for piracy. Thus, the system will recognize the signal and trigger the alert. The purpose of this module is to allow the measurement of a quantity capable of indicating the vessel's state of risk (system test or alert in an emergency condition, for example, accident/sin and/or piracy). This measurement must be transmitted to the control unit as a digital signal in the form of a 0 or 1 bit. Furthermore, it is also a function of the Warning Signal Handling Module (3), the protection of the Control Unit Module. (4) against discharges or overloads.

[036] Dessa forma, o Módulo de Tratamento do Sinal de Alerta (3) converte o sinal de alerta, por exemplo uma tensão de OV para indicar que é um teste e uma tensão de 5V para indicar que que é um alerta de emergência. Também fornece uma proteção para que sobrecargas não afetem o Módulo da Unidade de Controle (4).[036] Thus, the Alert Signal Handling Module (3) converts the alert signal, for example an OV voltage to indicate that it is a test and a 5V voltage to indicate that it is an emergency alert. It also provides protection so that overloads do not affect the Control Unit Module (4).

[037] O botão de alerta (2) são os botões responsáveis para enviar o sinal de alerta para o sistema transmitir o sinal de ajuda, que pode ser realizado também por controle remoto.[037] The alert button (2) are the buttons responsible for sending the alert signal to the system to transmit the help signal, which can also be performed by remote control.

[038] O sistema revelado é desenvolvido de modo a poder contribuir para salvar vidas em locais remotos em rios, lagos e oceano, em que o socorro demora a chegar. Pode ser aplicado a qualquer tipo de embarcação. Nesse sentido, o sistema da presente invenção oferece maior confiabilidade, uma vez que os dados são coletados diretamente dos sensores sem intervenção humana, prevenindo, assim, erros de informações das condições da embarcação diante de um evento de um acidente/sinistro, bem como, permitindo o monitoramento do comportamento da embarcação ao longo da viagem quando necessário, em caso de monitoramento da navegação e previsão de riscos operacionais.[038] The revealed system is developed in order to contribute to saving lives in remote places in rivers, lakes and ocean, where help takes time to arrive. It can be applied to any type of vessel. In this sense, the system of the present invention offers greater reliability, since the data are collected directly from the sensors without human intervention, thus preventing errors in the information of the vessel's conditions in the event of an accident / accident, as well as, allowing the monitoring of the vessel's behavior throughout the voyage when necessary, in case of monitoring of navigation and prediction of operational risks.

[039] Adicionalmente, é descrito pela presente invenção um método para obtenção e análise dos dados coletados por meio dos sensores instalados no interior e no exterior da embarcação, que podem fornecer dados importantes em caso de acidentes, bem como, para monitoramento de sua funcionalidade. Os resultados da análise podem ser arquivados, por exemplo, em computadores de bordo ou cartões de memória, além de poderem ser transferidos via e- mail, via sistema de telemetria por satélite ou rede de longo alcance para um banco de dados em terra, ou outra tecnologia de comunicação que viabilize o acesso por uma Autoridade Marítima, armadores, bem como, agentes de defesa e socorro em caso de acidentes fluviais e marítimos destacado pelos órgãos governamentais, responsável por dar assistência a vítimas de acidentes no ambiente aquaviário.[039] Additionally, the present invention describes a method for obtaining and analyzing the data collected through sensors installed inside and outside the vessel, which can provide important data in case of accidents, as well as for monitoring its functionality . The analysis results can be archived, for example, in on-board computers or memory cards, in addition to being transferred via e-mail, via a satellite telemetry system or long-range network to a land-based database, or another communication technology that enables access by a Maritime Authority, shipowners, as well as defense and relief agents in the event of river and maritime accidents highlighted by government agencies, responsible for providing assistance to victims of accidents in the waterway environment.

[040] No método da presente invenção, é aplicado um software ao microcontrolador do Módulo da Unidade de Controle (4) com o objetivo de monitorar o comportamento da embarcação principalmente em condição de risco e emergência, por meio de acionamento dos instrumentos de alerta.[040] In the method of the present invention, a software is applied to the microcontroller of the Control Unit Module (4) in order to monitor the behavior of the vessel mainly in risk and emergency conditions, by activating the warning instruments.

[041] O método compreende as seguintes etapas:
a. Acionar o sistema;
b. Aquecer os sensores;
c. Verificar se todos os sensores estão em funcionamento e estabelecer comunicação entre o Módulo da Unidade de Controle (4) e o Módulo de Aquisição de Dados (6);
d. Estabelecer a posição geográfica da embarcação;
e. Estabelecer data e hora da medida tomada relacionada aos sensores ligados dentro da embarcação;
f. Induzir o microcontrolador a montar mensagem de dados adequada ao padrão da linguagem do Módulo de Transmissão de Dados utilizado e a disponibilizar essa mensagem para o Módulo de Transmissão de Dados (5);
g. Enviar a mensagem ao servidor e posteriormente ao usuário final;
h. Acionamento do sistema de alerta (2) e envio dos dados monitorados no instante do alerta
i. (h) Esperar interrupção do relógio e acionar contador.
j. O sistema é simplesmente ligado na etapa (a), por meio de um chaveamento contido no Módulo da Unidade de Controle. Na etapa (b) onde os sensores do sistema passam por um consequente aquecimento gerado pelo próprio acionamento do sistema, nenhuma medida é realizada ainda. Essa etapa de aquecimento é necessária para que os sensores possam garantir precisão nas posteriores medidas.
k. É notável que o tempo requerido para aquecimento dos sensores varia em função dos próprios sensores utilizados, ou seja, de acordo com suas especificações técnicas e seu consequente comportamento no circuito. Portanto, para fins dessa invenção, o tempo de 2 minutos de espera para aquecimento é satisfatório no que tange à eficiência de medição dos sensores. No entanto, esse tempo pode ser configurável para variar, dependendo dos sensores utilizados na embarcação.
l. A etapa (c), por sua vez, é posterior ao aquecimento e está relacionada à rodagem contínua pelo sistema de um laço, ou loop, onde o microcontrolador do Módulo da Unidade de Controle (4) verifica se todos os sensores estão acionados.
m. A etapa (c) compreende:

i. Comunicação da unidade de controle (4) com o Módulo de Aquisição de Dados (6) para obtenção das medidas dos sensores, em caso de acionamento do sistema de alerta (2).

n. Na etapa (d) de estabelecimento da comunicação com o Módulo do GPS (1), o microcontrolador do Módulo da Unidade de Controle (4) se comunica com o Módulo do GPS (1) para obter a posição geográfica da embarcação.
o. A etapa (d) compreende:

i. Realizar uma nova leitura pelo Módulo da Unidade de Controle (4), caso a última leitura não tenha sido válida, quer seja por falha na comunicação quer seja por problemas na recepção pelo Módulo do GPS (1) do sinal dos satélites.

p. Na etapa (e) de estabelecimento da data da medida tomada relacionada aos sensores instalados na embarcação, microcontrolador do Módulo da Unidade de Controle (4) tenta determinar a data em que a medida foi feita. A determinação ocorre pela comunicação do microcontrolador do Módulo da Unidade de Controle (4) com o relógio compreendido no circuito do Módulo da Unidade de Controle (4), no momento que ocorre o acionamento do Módulo de alerta (2).
q. Na etapa (f) de montagem da mensagem adequada ao padrão, o microcontrolador do Módulo da Unidade de Controle (4) gera a mensagem no padrão adequado ao protocolo do Módulo de transmissão de Dados (5) utilizado, após comunicar com o Módulo de Aquisição de Dados, com o Módulo do GPS (1) e com o relógio, considerando os dados coletados pelos sensores, bem como, demais informações atribuídas ao controlador para enviar o pacote de dados.

i. A padronização é necessária uma vez que, a título de exemplo, no caso da transmissão feita via satélite usando uma rede específica por exemplo, é preciso gerar o cabeçalho da mensagem, indicando o tipo de mensagem de acordo com os padrões requeridos pelo sistema de comunicação utilizado, o tamanho da mensagem e o destinatário da mensagem.

r. Na etapa (g) de envio da mensagem padronizada, mensagem é então enviada para o Módulo de Transmissão de Dados (5) já nos padrões requeridos pelo sistema comunicação utilizado.
s. Na etapa (h) de espera por uma interrupção do relógio, o microcontrolador da unidade de controle (4) espera uma interrupção pelo relógio do circuito da mesma unidade de 10 controle (4).
t. O relógio é configurado para gerar interrupções a períodos previamente determinados, como por exemplo, 15 minutos. Assim sendo, o tempo entre interrupções pode ser aumentado para diminuir os custos de transmissão ou diminuído para melhorar a resolução temporal das medidas, quando necessário monitoramento continuo.
u. A etapa (h) compreende:

i. Acionamento do contador, onde o microcontrolador, enquanto espera a interrupção, dispara um contador que permite saber, aproximadamente, quando o intervalo esperado, por exemplo, 15 minutos passou e se a mensagem foi enviada.
ii. Reiniciar o laço, ou loop, pelo microcontrolador da unidade de controle (4) na tentativa de identificar a interrupção do relógio, caso o microcontrolador determine que o tempo esperado já se passou sem que houvesse a interrupção.
iii. A etapa portanto, especialmente responsável pelo fato da unidade de controle (4) não parar de fazer medidas, caso ocorra uma falha no relógio, ou mesmo do sistema de transmissão.

[041] The method comprises the following steps:
The. Activate the system;
B. Heat up the sensors;
ç. Check if all sensors are in operation and establish communication between the Control Unit Module (4) and the Data Acquisition Module (6);
d. Establish the geographical position of the vessel;
and. Establish date and time of the measure taken related to the sensors connected inside the vessel;
f. Inducing the microcontroller to assemble a data message appropriate to the language standard of the Data Transmission Module used and to make this message available to the Data Transmission Module (5);
g. Send the message to the server and later to the end user;
H. Activating the alert system (2) and sending the monitored data at the time of the alert
i. (h) Wait for clock interruption and start counter.
j. The system is simply turned on in step (a), through a switch contained in the Control Unit Module. In step (b) where the system sensors undergo a consequent heating generated by the system drive itself, no measurement is performed yet. This heating step is necessary so that the sensors can guarantee accuracy in subsequent measurements.
k. It is notable that the time required for sensor heating varies depending on the sensors used, that is, according to their technical specifications and their consequent behavior in the circuit. Therefore, for the purposes of this invention, the 2-minute waiting time for heating is satisfactory with regard to the measurement efficiency of the sensors. However, this time can be configurable to vary depending on the sensors used on the vessel.
l. Step (c), in turn, is subsequent to heating and is related to the continuous running through the system of a loop, or loop, where the microcontroller of the Control Unit Module (4) checks that all sensors are activated.
m. Step (c) comprises:

i. Communication of the control unit (4) with the Data Acquisition Module (6) to obtain the measurements of the sensors, in case of activation of the alert system (2).

n. In step (d) of establishing communication with the GPS Module (1), the Control Unit Module microcontroller (4) communicates with the GPS Module (1) to obtain the geographical position of the vessel.
O. Step (d) comprises:

i. Carry out a new reading by the Control Unit Module (4), if the last reading was not valid, either due to communication failure or problems in the reception by the GPS Module (1) of the satellite signal.

P. In step (e) of establishing the date of the measurement taken related to the sensors installed on the vessel, the Control Unit Module microcontroller (4) tries to determine the date on which the measurement was taken. The determination occurs by the communication of the Control Unit Module microcontroller (4) with the clock included in the Control Unit Module circuit (4), at the moment the alert Module (2) is activated.
q. In step (f) of assembly of the message suitable for the standard, the microcontroller of the Control Unit Module (4) generates the message in the standard suitable for the protocol of the Data Transmission Module (5) used, after communicating with the Acquisition Module of Data, with the GPS Module (1) and with the clock, considering the data collected by the sensors, as well as other information assigned to the controller to send the data packet.

i. Standardization is necessary since, by way of example, in the case of transmission via satellite using a specific network, for example, it is necessary to generate the message header, indicating the type of message according to the standards required by the communication system used, the size of the message and the recipient of the message.

a. In step (g) of sending the standardized message, the message is then sent to the Data Transmission Module (5) already in the standards required by the communication system used.
s. In step (h) of waiting for a clock interrupt, the microcontroller of the control unit (4) waits for an interrupt by the circuit clock of the same control unit (4).
t. The clock is configured to generate interruptions at predetermined periods, such as 15 minutes. Therefore, the time between interruptions can be increased to reduce transmission costs or decreased to improve the temporal resolution of measurements, when continuous monitoring is required.
u. Step (h) comprises:

i. Counter activation, where the microcontroller, while waiting for the interruption, triggers a counter that lets you know, approximately, when the expected interval, for example, 15 minutes has passed and if the message has been sent.
ii. Restart the loop, or loop, by the control unit microcontroller (4) in an attempt to identify the clock interruption, if the microcontroller determines that the expected time has passed without the interruption.
iii. The step is therefore especially responsible for the fact that the control unit (4) does not stop taking measurements in the event of a failure in the clock, or even in the transmission system.

[042] A presente invenção propõe, assim, um avanço no monitoramento de embarcações circulando nas águas interiores, mar aberto, navegação de cabotagem e lacustre, uma vez que além de poder auxiliar as autoridades marítimas com dados reais das suas operações, fornece maior segurança para identificar embarcações em condições de riscos, sejam operacionais, em caso de acidente/sinistro, bem como, em situações de pirataria mediante a alerta.[042] The present invention thus proposes an advance in the monitoring of vessels circulating in inland waters, open sea, coastal and lacustrine navigation, since in addition to being able to assist maritime authorities with real data of their operations, it provides greater security to identify vessels in risky conditions, whether operational, in the event of an accident/loss, as well as in piracy situations through the alert.

[043] Adicionalmente, a aplicação da presente invenção não está restrita às modalidades alerta de acidentes, mas na identificação de outros elementos de riscos que podem afetar a segurança da embarcação com a utilização de sensores a bordo. A tecnologia aqui revelada possibilita que sejam averiguadas características, tantas quanto existam sensores capazes de verificar, das condições operacionais no momento de um acidente/sinistro nas suas mais variadas formas de ocorrência, enquanto a embarcação navegar e/ou permanecendo parada. Assim sendo, a presente invenção pode aplicar-se também do monitoramento da embarcação em tempo real em áreas remotas detectando eventualmente a presença de pessoal em áreas proibidas da embarcação, com a utilização de sensores de presença, por exemplo, caso de acesso ao convés durante eventos de pirataria.
Adicionalmente, a presente invenção pode auxiliar tanto as autoridades portuárias, marítimas, armadores, entre outros atores envolvidos em atividades de salvamento e resgate de vítimas de acidentes aquaviários, bem como, nas questões de segurança operacional.[043] Additionally, the application of the present invention is not restricted to accident alert modalities, but in the identification of other risk elements that can affect the safety of the vessel with the use of on-board sensors. The technology revealed here makes it possible to verify characteristics, as many as there are sensors capable of verifying, of the operational conditions at the time of an accident/accident in its most varied forms of occurrence, while the vessel navigates and/or remains stationary. Therefore, the present invention can also be applied to monitoring the vessel in real time in remote areas, possibly detecting the presence of personnel in prohibited areas of the vessel, with the use of presence sensors, for example, in case of access to the deck during piracy events.
Additionally, the present invention can help both port and maritime authorities, shipowners, among other actors involved in rescue and rescue activities for victims of waterway accidents, as well as in operational safety issues.

[044] Como os dados coletados são apresentados em uma interface gráfica amigável, é permitido ao usuário realizar análises dos resultados coletados sem a necessidade de manipular nenhuma informação. A partir desses dados coletados, o usuário poderá identificar os eventos que ocorreram durante uma situação de risco ou acidente.[044] As the collected data are presented in a friendly graphical interface, the user is allowed to perform analysis of the collected results without the need to manipulate any information. From these collected data, the user will be able to identify the events that occurred during a risky situation or accident.

[045] Em relação à comunicação para transmissão de dados, essa pode ser feita por meio de rádio, Wi-Fi, 3G ou satélite, Longrange, Lorawan/Sigfox, o que confere maior flexibilidade ao projeto, pois sua escolha depende do local onde será utilizado.[045] Regarding communication for data transmission, this can be done through radio, Wi-Fi, 3G or satellite, Longrange, Lorawan/Sigfox, which gives greater flexibility to the project, as your choice depends on the location where will be used.

[046] Deste modo, o presente desenvolvimento tem por objetivo atender às finalidades de segurança operacional em condições de navegação em ambientes, lacustre, marítimo e fluvial; fornecimento de um mecanismo autônomo e eficiente de gerenciamento, controle e monitoramento da embarcação diante de uma condição de risco.[046] Thus, this development aims to meet the purposes of operational safety in conditions of navigation in environments, lacustrine, maritime and river; provision of an autonomous and efficient mechanism for managing, controlling and monitoring the vessel in the face of a risky condition.

SUMMARY OF THE INVENTION

[047] A presente invenção compreende o desenvolvimento de um sistema de alerta para embarcações em condições de riscos operacionais, bem como, diante da ocorrência de acidentes/sinistros e mesmo casos de pirataria. Deste modo, o sistema envia um alerta de perigo para uma unidade em terra, por meio da utilização de um serviço de comunicação via satélite, que informa a posição geográfica da embarcação com o local de ocorrência do acidente/sinistro ou ato de pirataria. Além disso, o sistema também é capaz de enviar dados de sensores diversos que são instalados a bordo no momento do acionamento dos botões de alerta. Portanto, além do dado com localização geográfica parâmetros operacionais e de segurança também são informados para unidade de recepção em terra. A tripulação ativa o sistema de alerta por meio de botões instalados em local estratégico da embarcação, e/ou por meio de um controle remoto, sempre estiver diante de uma condição de perigo operacional que podem variar o nível do risco, com o objetivo de garantir a salva guarda das pessoas a bordo, bem como, a segurança da carga.[047] The present invention comprises the development of an alert system for vessels in conditions of operational risk, as well as, in the event of accidents/losses and even cases of piracy. In this way, the system sends a danger alert to a unit on land, through the use of a satellite communication service, which informs the geographical position of the vessel with the place of occurrence of the accident/loss or act of piracy. In addition, the system is also capable of sending data from various sensors that are installed on board when the alert buttons are activated. Therefore, in addition to the data with geographic location, operational and safety parameters are also informed for the ground reception unit. The crew activates the alert system through buttons installed in a strategic location on the vessel, and/or through a remote control, whenever they are faced with an operational danger condition that can vary the level of risk, in order to ensure the safe guard of people on board, as well as the security of the cargo.

BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES AND TABLES

[048] A figura 1 é a representação esquemática dos módulos que compõem o sistema.[048] Figure 1 is the schematic representation of the modules that make up the system.

Claims

Monitoring system of the operational safety conditions of vessels and alerting in case of accidents or risky operations understand: The system comprises the following functional blocks:

The. Control Unit Module (4);
B. GPS module (1);
ç. Sensor Data Acquisition Module (6);
d. Data Transmission Module (5)
and. Power Module (7 and 8);
f. Signal processing module for warning buttons (3);
g. Alert trigger module (2).

System, according to the claim, characterized by the fact that it sends warning signals from vessels in accident/loss conditions or operational risks that navigate river, lake and open waters, as well as correlating the data from sensors installed in the geographic location points of the monitored vessel, which is sent by a remote data transmission system.

System, according to claim 2, characterized in that the sensors are without restriction, for identification of various parameters on board, such as: water in the basement (humidity sensor), fire (smoke sensor), gases present in the atmosphere ( CO2 sensor), tilt level (inclinometer), temperature in the engine room, electrical system failure (current/voltage sensor) and vessel mechanic (engine rotation sensor), as well as monitoring for piracy cases , assaults using presence/movement sensors installed on the deck and access areas of the vessel (magnetic sensors for opening doors, windows and hatches), among other operational safety risks.

System according to claim 1, characterized in that the Control Unit Module (4) comprises an electronic circuit containing a microcontroller and an integrated circuit configured to operate as a clock.

System, according to claim 1, characterized in that the clock controls the sampling rate of the system and has a secondary energy source.

System according to claim 1, characterized in that the GPS Module (1) comprises a set of antennas and receivers.

System, characterized by the fact that the Data Acquisition Module (6) comprises an analog/digital converter circuit and an amplifier electronic component.

System according to claim 1, characterized in that the Data Acquisition Module (6) interconnects the sensors; receive voltage signals and current signals emitted from all sensors in the system; converting received signals from analog to digital; amplify voltage signals; supplies the supply voltage to sensors that need external power and connects to the control unit via a bus.

System, according to claim 1, characterized in that the Data Transmission Module (5) comprises an available network that has software and hardware for communication between the system and the network, in addition to the possibility of operating in various communication systems , such as wifi, 4G, 5G, satellite and long range networks such as Sigfox/LORAWAN

System according to claim 1, characterized in that the Power Module provides the energy necessary to operate the system; operate independently of the vessel and its crew;

System according to claim 1, characterized in that the Signal Treatment Module of the emergency trigger buttons (3) comprises an electronic circuit for capturing the on or off state of the alert buttons (event severity levels) and protection of the Control Unit Module (4) with protection devices against discharges or overloads and incorrect connection.

System according to claim 1, characterized in that it establishes the geographical position (longitude and latitude) of the vessel by pressing the alert button (2); Establish date and time of the measure in which the accident/loss or act of piracy occurred by activating the alert system.

System according to claim 1, characterized by the microcontroller of the Control Unit Module (4) communicates and integrates data from the Data Acquisition Modules (6), the GPS Module (1) and the clock.

Method according to claim 1, characterized in that the data message suitable for the standard is a message with the header indicating the type of message for recognition by the communication system (5) used; the size of the message and the recipient of the message.

Method according to claim 1, characterized in that the Data Transmission Module (5) sends the message to the end customer by email, web service or other method of sending in real time.