CN109733552A - 一种基于信息集成的驾驶室集中控制台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于信息集成的驾驶室集中控制台，包括：导航雷达功能模块，用于根据设定控制信息提供对海上多批目标的探测和海上目标跟踪；航行管理功能模块，用于通过各监控设备完成监控管理功能；安全监视功能模块，用于监视船舶系统及设备的运行状态和报警信息并显示，还用于船舶内部的监控视频录制；操舵功能模块，用于提供人工操舵和自动操舵以及向船舶内部传达相应的操舵指令；主机操纵功能模块，用于监测主机运行并进行主机指令传达；航行辅助保障功能模块，用于控制与指示航行辅助保障设备的运行。本发明应用功能模块化构架理念，全面提升驾控台的信息支持能力，可有效保障船舶航行安全性，提高驾驶作业效率。

Description

一种基于信息集成的驾驶室集中控制台

技术领域

本发明涉及船舶综合驾控设计技术，尤其涉及一种基于信息集成的驾驶室集中控制台。

背景技术

船舶驾驶室是海上执行航行指挥和操纵控制任务的重要区域，更是保障船舶在各种海域安全航行和执行作业任务的一个关键部位。驾驶室集中控制台(以下简称驾控台)作为航行驾驶关键操纵区域的核心操纵设备，则是为完成航行操纵任务的所有设施的组合，包括相关航行驾驶的工作台及其他相关的装置和设备。

随着现代船舶操纵技术的发展，现代船舶驾控台功能已由传统单一的操舵、操机功能发展成为数字定位、数字航行、数字操舵等综合航行操纵功能，还可处置船舶避碰信息、海图信息等综合决策功能，并融入智能化、集成化的先进航行控制技术。因而，应与时俱进地重新定义驾控台的功能，使其设计能围绕实现高效航行指挥控制的目标，应用新技术将与船舶操纵控制密切相关的功能和设备资源进行有效地综合技术集成。

目前，国内外已不断涌现了一批航行操纵相关新技术、新设备，然而在国内船舶驾控台总体设计技术相对滞后。国内暂无对驾控台设计技术进行系统化地梳理，设计人员基本上均依据长年积累的工程经验对驾控台进行简单、叠加式设计。因而，目前驾控台设计难免存在技术落后、信息支持能力低、功能不完善、作业流程不清晰、布局不合理、操作使用不便利劳动强度大等诸多使用问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种基于信息集成的驾驶室集中控制台。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于信息集成的驾驶室集中控制台，包括：

导航雷达功能模块，用于根据设定控制信息提供对海上多批目标的探测和海上目标跟踪；

航行管理功能模块，用于通过各监控设备完成监控管理功能，所述监控管理包括监视航行计划的执行、监视海洋环境信息、监视船舶运动状态、监视航行态势信息、监视航行安全；显示电子海图；显示自动识别系统AIS信息、监视锚机工况和航路监视与报警；

安全监视功能模块，用于监视船舶系统及设备的运行状态和报警信息并显示，还用于船舶内部的监控视频录制；所述船舶系统包括船舶动力系统和船舶电力系统；

操舵功能模块，用于提供人工操舵和自动操舵以及向船舶内部传达相应的操舵指令；

主机操纵功能模块，用于监测主机运行并进行主机指令传达；

航行辅助保障功能模块，用于控制与指示航行辅助保障设备的运行；所述航行辅助保障设备包括航行灯、探照灯、信号灯、照明设备、雾笛控制器、控制窗刮雨器、玻璃加热器、全船广播、内部通信指挥设备、甚高频无线外部通信设备和遇险救生通信设备；

所述操舵功能模块位于上层建筑驾驶室中线面，足以获取清晰的正前方视野的距离内；

所述导航雷达功能模块和航行管理功能模块布置于操舵功能模块左侧部位；

所述安全监视功能模块布置在航行管理功能模块附近；

所述主机操纵功能模块布置于操舵功能模块右侧部位，便于在开阔海域操船人员操舵、操机合并为一人操纵；

所述航行辅助保障功能模块布置在主机操纵功能模块附近。

按上述方案，所述安全监视功能模块布置在航行管理功能模块和操舵功能模块之间。

按上述方案，所述航行辅助保障功能模块布置在主机操纵功能模块右侧部位。

按上述方案，所述导航雷达功能模块、航行管理功能模块、安全监视功能模块、操舵功能模块、主机操纵功能模块和航行辅助保障功能模块均包括相应的显示装置。

按上述方案，所述航行管理模块、安全监视模块、导航雷达模块、操舵模块、主机操纵模块、航行辅助保障模块通过驾控台系统通讯网络进行信息交互。

按上述方案，所述航行管理模块、安全监视模块、导航雷达模块、操舵模块、主机操纵模块、航行辅助保障模块通过驾控台系统通讯网络连接网关设备与导航系统和船舶平台系统进行信息交互，从船舶平台系统获取电力、动力、消防工作及报警信息和监控视频；通过导航系统获取包括导航信息、航行计划、运动目标和海图数据在内的航海信息。

本发明产生的有益效果是：

1、应用功能模块化构架理念，全面提升驾控台的信息支持能力，可有效保障船舶航行安全性、提高驾驶作业效率、实现操船人员岗位合并减员增效。

2、全面提升驾控台的信息支持能力。从而，操船人员能及时掌控航行态势感、航路监控，并对航行动态的符合性以及航行过程危险程度进行判断，提出有效、安全的航行策略和船舶运动控制方案，为操船人员在正常和应急驾驶状态下的安全航行提供有力保障，提高了船舶航行安全性。

3、根据功能将设备模块化划分，将具有同类功能的设备组合在一个功能单元区域内，各模块功能与任务要求相适应，使得操船人员在工作位置上既可完成操作、又可获得所有必要信息。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例的模块结构与位置示意图；

图2是本发明实施例的基于信息集成驾控台网络连接关系示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种基于信息集成的驾驶室集中控制台，包括：

导航雷达功能模块，用于根据设定控制信息提供对海上多批目标的探测和海上目标跟踪；

航行管理功能模块，用于通过各监控设备完成监控管理功能，所述监控管理包括监视航行计划的执行、监视海洋环境信息、监视船舶运动状态、监视航行态势信息、监视航行安全；显示电子海图；显示自动识别系统AIS信息、监视锚机工况和航路监视与报警；

安全监视功能模块，用于监视船舶系统及设备的运行状态和报警信息并显示，还用于船舶内部的监控视频录制；所述船舶系统包括船舶动力系统和船舶电力系统；

操舵功能模块，用于提供人工操舵和自动操舵以及向船舶内部传达相应的操舵指令；

主机操纵功能模块，用于监测主机运行并进行主机指令传达；

航行辅助保障功能模块，用于控制与指示航行辅助保障设备的运行；所述航行辅助保障设备包括航行灯、探照灯、信号灯、照明设备、雾笛控制器、控制窗刮雨器、玻璃加热器、全船广播、内部通信指挥设备、甚高频无线外部通信设备和遇险救生通信设备。

其模块位置及相互关系，具体实施方案如下：

a.操舵功能模块

操舵功能模块应位于上层建筑驾驶室中线面，足以获取清晰的正前方视野的距离内，并应提供昼夜使用的特殊操舵参照物，如：前方观测标识。

b.导航雷达功能模块、航行管理功能模块和安全监视功能模块

导航雷达功能模块和航行管理功能模块优先布置于操舵功能模块左侧部位，并确保操船人员可以正视前方操作设备。安全监视功能模块应布置在航行管理功能模块附近。

c.主机操纵功能模块和航行辅助保障功能模块

主机操纵功能模块应优先布置于操舵右侧部位，便于在开阔海域操船人员操舵、操机合并为一人操纵；航行辅助保障功能模块应布置在主机操纵功能模块附近。

d.附加功能设备

如果驾控台配置附加功能(如装载作业、浮标作业等)监视设备，则其位置和使用不应影响指挥和操纵的视野和功能的完成。

本实施例中，基于信息集成驾控台的网络连接关系示意图，详见图2，具体实施方案如下：

航行指挥控制过程涉及综合导航、航海作业、航行态势监控、航行避碰、运动目标、电力监控、推进监控、消防监控等信息交互关系。

航行管理模块、安全监视模块、导航雷达模块、操舵模块、主机操纵模块、航行辅助保障模块搭建驾控台系统通讯网络。

然后通过网关设备与其他系统进行信息交互，从船舶内部其他通讯网络获取电力、动力、消防等工作及报警信息；获取航行计划、运动目标和海图数据等航海信息；获取视频图像等。

考虑驾驶室白天、晨昏、夜间环境光条件，带显示器的设备应采用不同环境模式下显示器背光调节和界面配色方案，以避免来自外界光源的干扰和夜航时产生灯光反射。因而，在驾控台信息集成方案基础上，各发光设备须设置独立调光功能和预留调光网络通讯接口，便于驾控台通过网络实施统一灯光控制，达到对驾控台光环境的管理。

为保证系统整体容错性和互操作，导航雷达功能模块、航行管理功能模块、安全监视功能模块采用分布式集成框架将导航雷达、航行管理、驾驶信息综合显示、船舶安全监视报警等信息集成。

这些功能模块在驾控台系统范围内实现资源管理，能动态进行任务或功能分配，针对操船人员特定的使用要求，可以启动相应的功能模式，实现各功能模块显示的互切互换。从而，使得操船人员在工作位置上既可完成操作、又可获得所有必要信息，且作业不受具体位置的约束。

综上，本技术方案紧密围绕实现高效航行指挥控制的目标，应用信息集成技术和模块化技术，将船舶操纵控制相关的功能和设备资源进行综合集成，为操船人员在正常和应急驾驶状态下的安全航行提供有力保障。该技术应用功能模块化构架理念，全面提升驾控台的信息支持能力，可有效保障船舶航行安全性、提高驾驶作业效率、实现操船人员岗位合并减员增效。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于信息集成的驾驶室集中控制台，其特征在于，包括：

导航雷达功能模块，用于根据设定控制信息提供对海上多批目标的探测和海上目标跟踪；

航行管理功能模块，用于通过各监控设备完成监控管理功能，所述监控管理包括监视航行计划的执行、监视海洋环境信息、监视船舶运动状态、监视航行态势信息、监视航行安全；显示电子海图；显示自动识别系统AIS信息、监视锚机工况和航路监视与报警；

安全监视功能模块，用于监视船舶系统及设备的运行状态和报警信息并显示，还用于船舶内部的监控视频录制；所述船舶系统包括船舶动力系统和船舶电力系统；

操舵功能模块，用于提供人工操舵和自动操舵以及向船舶内部传达相应的操舵指令；

主机操纵功能模块，用于监测主机运行并进行主机指令传达；

航行辅助保障功能模块，用于控制与指示航行辅助保障设备的运行；所述航行辅助保障设备包括航行灯、探照灯、信号灯、照明设备、雾笛控制器、控制窗刮雨器、玻璃加热器、全船广播、内部通信指挥设备、甚高频无线外部通信设备和遇险救生通信设备；

所述操舵功能模块位于上层建筑驾驶室中线面，足以获取清晰的正前方视野的距离内；

所述导航雷达功能模块和航行管理功能模块布置于操舵功能模块左侧部位；

所述安全监视功能模块布置在航行管理功能模块附近；

所述主机操纵功能模块布置于操舵功能模块右侧部位，便于在开阔海域操船人员操舵、操机合并为一人操纵；

所述航行辅助保障功能模块布置在主机操纵功能模块附近。

2.根据权利要求1所述的基于信息集成的驾驶室集中控制台，其特征在于，所述安全监视功能模块布置在航行管理功能模块和操舵功能模块之间。

3.根据权利要求1所述的基于信息集成的驾驶室集中控制台，其特征在于，所述航行辅助保障功能模块布置在主机操纵功能模块右侧部位。

4.根据权利要求1所述的基于信息集成的驾驶室集中控制台，其特征在于，所述导航雷达功能模块、航行管理功能模块、安全监视功能模块、操舵功能模块、主机操纵功能模块和航行辅助保障功能模块均包括相应的显示装置。

5.根据权利要求1所述的基于信息集成的驾驶室集中控制台，其特征在于，所述航行管理模块、安全监视模块、导航雷达模块、操舵模块、主机操纵模块、航行辅助保障模块通过驾控台系统通讯网络进行信息交互。

6.根据权利要求1所述的基于信息集成的驾驶室集中控制台，其特征在于，所述航行管理模块、安全监视模块、导航雷达模块、操舵模块、主机操纵模块、航行辅助保障模块通过驾控台系统通讯网络连接网关设备与导航系统和船舶平台系统进行信息交互，从船舶平台系统获取电力、动力、消防工作及报警信息和监控视频；通过导航系统获取包括导航信息、航行计划、运动目标和海图数据在内的航海信息。