CN102874398A - 一种船舶智能预警和制动安全系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种船舶智能预警和制动安全系统，智能系统中设有监控管理器，监控管理器由PLC控制器和数据采集卡构成，PLC控制器的输出端与数据采集卡连接；所述PLC控制器分别连接有传感器、GIS、GPS和视频监控设备，并存储传感器、GIS、GPS和视频监控设备采集到的数据；数据采集卡通过与Modem构成的信息发射接收端相连，把PLC控制器传来的信息传送给船舱控制部分由船舱控制部分根据船舶航行的位置和外界环境数据制定决策，决定采取哪种处理方式。本发明通过限速和制动来使船只降低速度，从而避免事故的发生。

Description

一种船舶智能预警和制动安全系统

技术领域

本发明涉及一种船舶智能预警和制动安全系统，该系统运用在江河中行驶的船只上，可以让船只航行的更加安全。

背景技术

针对中国当前河道中船只增多，长江、黄河、淮河、海河四大流域中船只事故多发，已经影响了人民群众的生命财产安全。我国各级政府部门都希望有一个更加智能的解决方案，来减少河道中的事故发生次数，降低人民群众的损失。传统的预防事故采用了人工，工作人员需要靠目测、经验来判断是否有发生事故的倾向。靠人工来预防、减少事故发生的方式不能实时地控制船只的航行，预警功能不完善，不能及时限速制动，在发生事故时不能及时地做出相应的处理。花费时间长，工作效率低，所以需要设计一种船舶智能预警和制动安全系统。这样能够更智能化地，更高效地控制船舶的航行。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种船舶智能预警和制动安全系统。近年来，河流航道中事故频频发生，本发明可以帮助解决河道中如下的问题：1.船只和船只相撞，船只和桥梁相撞，船只和河道中浮标等物体相撞；2.因风速、风向、水流和温度等自然天气而引发的险情。

技术方案：一种船舶智能预警和制动安全系统，包括智能系统部分和船舱控制部分。智能系统主要用于采集数据；而船舱控制部分主要负责控制，根据采集数据来制定决策。所述智能系统中设有监控管理器，监控管理器由PLC控制器和数据采集卡构成，PLC控制器的输出端与数据采集卡连接；所述PLC控制器分别连接有传感器、GIS、GPS和视频监控设备，并存储传感器、GIS、GPS和视频监控设备采集到的数据；所述数据采集卡通过与Modem构成的信息发射接收端相连，把PLC控制器传来的信息传送给船舱控制部分；

所述船舱控制部分中包括一个数据通讯服务器，用于显示信息的第一监控主机，和用于执行举措的第二监控主机；所述数据通讯服务器接收到智能系统采集到的信息后，对信息进行分析处理，得出船舶航行的位置和外界环境数据；第一监控主机分别连接有显示器和声音警报器，并通过显示器将数据通讯服务器处理后的数据显示出来；第二监控主机根据船舶航行的位置和外界环境数据制定决策，决定采取哪种处理方式。

所述船舶航行的位置和外界环境数据包括风速、风向、水流、温度、浮标位置、其他船只位置、桥梁位置、闸门位置信息以及视频图像信息。

数据通讯服务器的数据分析过程：在智能系统部分，通过传感器、GIS、GPS和视频监控设备采集到风速、风向、水流、温度和浮标位置、其他船只位置、桥梁位置、闸门位置信息以及视频图像信息，并将所述信息通过数据采集卡和Modem发送给数据通信服务器；数据通讯服务器通过与预设相应参数的比较，根据风速大小和风向信息来确定是否要启动声音警报器，根据水流大小和水里的温度来判断是否要加减速或者声音警报器，根据浮标位置、其他船只位置、桥梁位置、闸门位置来计算自己船只与他们的位置，及时作出判断是否要改向或者减速。

数据通讯服务器分析完之后，所述第一监控主机将船舶航行的位置和外界环境数据显示在显示器上，让船上所有人都知道，也方便领导监督管理。并且，如果需要的话，会用声音警报器让所有人提高警惕。

所述第二监控主机根据船舶航行的位置和外界环境数据制定决策，决定的处理方式有：预警、减速制动、抛锚和向当地政府求救，政府派救援船只前往。一旦第二监控主机做出决策，船只就会根据第二监控主机的指令做出相应的动作。

数据通讯服务器先分析数据，然后第一监控主机和第二监控主机同时根据分析结果做出相应的处理。

本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果：可以根据风速、风向、水流、温度等来预测可能发生的险情，然后预警，并采取一些措施来处理问题，通过限速和制动来使船只降低速度，从而避免事故的发生。所有采集到的信息传到服务器后，服务器进行信息分析，最后采取相应的处理方法：比如预警、减速制动、抛锚和向当地政府发布请求命令，政府派船只到现场进行救援。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的智能系统结构框图；

图3为本发明实施例的船舱控制部分的结构框图；

图4为本发明实施例的工作原理图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

雷达，GIS地理信息系统，GPS卫星定位系统和分布在船头外侧的传感器、视频监控设备从监控采集信息区A处搜集到如下信息：风速、风向、水流、温度、浮标位置、船只位置、桥梁位置、闸门位置和视频图像。智能系统B设在船的最前边内侧下部，智能系统B中有由PLC控制器B1和数据采集卡B2构成的监控管理器，传感器、GIS，GPS输出端、视频监控设备连接到PLC控制器B1输入端口上，PLC控制器B1输出端与数据采集卡B2相连，然后，数据采集卡B2与主要由ModemB4构成的信息发射接收端相连。通过无线3G网络信息采集卡将数据发送给船舱控制部分C。智能系统由船只的太阳能电池B3提供电能。

船舱控制部分C中设置有一个数据通讯服务器C1，主要用于信息分析；还设置有两台监控主机C2和C3，监控主机C2主要用于显示信息，监控主机C3根据数据通讯服务器C1的信息分析结果，采取相应的举措：1，预警；2，减速制动；3，抛锚；4，向当地政府求救，政府派救援船只前往。监控主机C2和监控主机C3与通讯服务器C1相连，在监控主机C2上装有信息分析系统，并有结合GIS地理信息系统和GPS卫星定位系统，计算机将处理后的数据显示在与之相连的显示器C4上。当发生险情时，声音播放器C5会提示，显示器C4会显示出发生险情的位置，级别，以及需要采取的措施。

传感器、GIS、GPS和视频监控设备采集当前船只运行过程中的风速、风向、水流、温度、浮标位置、船只位置、桥梁位置、闸门位置信息和视频图像信息，并将这些信息发送给PLC控制器B1，PLC控制器B1对接收到的信息进行处理，并将将处理后的信息通过数据采集卡B2和ModemB4发送给通讯服务器C1，通信服务器C1根据接收到的处理后的风速、风向、水流、温度、浮标位置、船只位置、桥梁位置、闸门位置信息和视频图像信息，与其内部预设的相应参数值进行比较，并将比较结果发给监控主机C2和监控主机C3，监控主机C2和监控主机C3根据比较结果，采取相应的举措：1，预警；2，减速制动；3，抛锚；4，向当地政府求救，政府派救援船只前往。

通信服务器C1通过EXCEL电子表格的动态链接，可以统计各报表的最大、最小值，做出相应的棒图、趋势图等数据分析方案。

监控主机C2通过显示器C4显示当前船只运行过程中的风速、风向、水流、温度、浮标位置、船只位置、桥梁位置、闸门位置信息和视频图像信息。

Claims (4)

1.一种船舶智能预警和制动安全系统，其特征在于：包括智能系统部分和船舱控制部分；所述智能系统中设有监控管理器，监控管理器由PLC控制器和数据采集卡构成，PLC控制器的输出端与数据采集卡连接；所述PLC控制器分别连接有传感器、GIS、GPS和视频监控设备，并存储传感器、GIS、GPS和视频监控设备采集到的数据；所述数据采集卡通过与Modem构成的信息发射接收端相连，把PLC控制器传来的信息传送给船舱控制部分；

所述船舱控制部分中包括一个数据通讯服务器，用于显示信息的第一监控主机，和用于执行举措的第二监控主机；所述数据通讯服务器接收到智能系统采集到的信息后，对信息进行分析处理，得出船舶航行的位置和外界环境数据；第一监控主机分别连接有显示器和声音警报器，并通过显示器将数据通讯服务器处理后的数据显示出来；第二监控主机根据船舶航行的位置和外界环境数据制定决策，决定采取哪种处理方式。

2.如权利要求1所述的船舶智能预警和制动安全系统，其特征在于：所述船舶航行的位置和外界环境数据包括风速、风向、水流、温度、浮标位置、其他船只位置、桥梁位置、闸门位置信息以及视频图像信息。

3.如权利要求1所述的船舶智能预警和制动安全系统，其特征在于：数据通讯服务器的数据分析过程：在智能系统部分，通过传感器、GIS、GPS和视频监控设备采集到风速、风向、水流、温度和浮标位置、其他船只位置、桥梁位置、闸门位置信息以及视频图像信息，并将所述信息通过数据采集卡和Modem发送给数据通信服务器；数据通讯服务器通过与预设相应参数的比较，根据风速大小和风向信息来确定是否要启动声音警报器，根据水流大小和水里的温度来判断是否要加减速或者声音警报器，根据浮标位置、其他船只位置、桥梁位置、闸门位置来计算自己船只与他们的位置，及时作出判断是否要改向或者减速；

数据通讯服务器分析完之后，所述第一监控主机将船舶航行的位置和外界环境数据显示在显示器上。

4.如权利要求1所述的船舶智能预警和制动安全系统，其特征在于：所述第二监控主机根据船舶航行的位置和外界环境数据制定决策，决定的处理方式有：预警、减速制动、抛锚和向当地政府求救，政府派救援船只前往。

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