CN109839877B - 一种用于船舶远程管理的监控装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于船舶远程管理的监控装置及其使用方法，属于船舶远程管理技术领域，一种用于船舶远程管理的监控装置及其使用方法，包括船舶监控机构和浮标监测信号校正机构，船舶监控机构和浮标监测信号校正机构信号连接，船舶监控机构包括中央控制台、信号输入端和信号输出端，可以实现对海域磁场分布进行监测，在船舶航行于具有异常磁场区域的海面，记录传感器数据误差偏移量，对船舶航行过程中的参数进行及时校正，从而便于船员对船舶的航行状况进行及时且正确的调整，同时利用海洋浮标作为信号基站，搭载海洋浮标的信号联结方式，将偏移量调整数据进行上传备份，方便保障其他船只的正常航行。

Description

一种用于船舶远程管理的监控装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及船舶远程管理技术领域，更具体地说，涉及一种用于船舶远程管理的监控装置及其使用方法。

背景技术

船舶航行技术中，船舶远程监控技术近年越来越受到人们的关注，随着船舶信息化管理要求的提高，对于船舶设备的监控也提出了更高的要求。但是由于船舶设备在地理位置上的特殊性，采用传统的人工监控和管理的方式已经远远不能满足信息化管理的要求，实现对于船舶设备的有效远程监控，研究开发网络型船舶监控系统是由海洋大国走向海洋强国的必然要求，船舶远程管理技术除了能改善船员的工作条件，减轻他们的劳动强度，避免人为的操作差错外，还能提高船舶的整体操作性和经济性，也是“无人机舱”发展的必要环节。

船舶上的监控装置大多采用PLC或者嵌入式系统对船舶进行监控，但是各个公司产品之间缺乏兼容性，并且有很多监控系统不具备网络通信功能，仍然处于半自动化监控的状态，但现有技术中关于船舶监控装置的使用，即使让使用者掌握工作机械的实际运行时间(工作时间、发动机运行时间、各种液压泵的压力高的时间)，使用者也不能掌握每个传感器的最大值、最小值、平均值、开关的接通次数等，发明公开号为CN103827764B公开了一种用于行驶工作机械或船舶的远程监控终端装置，其能使使用者掌握每个传感器的最大值、最小值、平均值、开关的接通次数等。远程监控终端装置具有连接端子、通过连接端子取得并存储至数据存储单元的基于运转状态相关数据来运算从启动时到最新数据取得时的数据及实际运行涉及的实际运行数据的最小值、最大值、平均值与预定的规定事件的发生次数及发生时间的数据摘要控制单元、通信单元。数据摘要控制单元接收行驶工作机械或船舶的启动开关断开操作时，将数据存储单元存储的最小值、最大值、平均值与规定事件的发生次数及发生时间由通信单元发送至远程监控装置。

现有的船舶监控装置在用于船舶的防碰撞、防污染、防海盗以及管理监控等方面都起到了非常重要的作用，内部配备的传感器属于十分精密的仪器，对于十分细微的航行参数变化都可以监测，但深海处的磁场分布较为特殊，且与磁性体的产状关系密切，形成较为复杂的磁异常图像，大洋盆地的磁异常特征与浅海处截然不同，它表现为正负相间互相平行的条带状磁异常或由磁性海山、海山链引起一系列高幅度的尖峰状磁异常和由它组成的链状磁异常，因此船舶配备的高精度在不同海域的行进过程中，极易受到异常磁场分布的影响，从而造成监测数据出现误差，而监测数据又直接反馈于船舶航行的调整，对船舶的航行造成影响。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于船舶远程管理的监控装置及其使用方法，它可以实现对海域磁场分布进行监测，在船舶航行于具有异常磁场区域的海面，记录传感器数据误差偏移量，对船舶航行过程中的参数进行及时校正，从而便于船员对船舶的航行状况进行及时且正确的调整，同时利用海洋浮标作为信号基站，搭载海洋浮标的信号联结方式，将偏移量调整数据进行上传备份，方便保障其他船只的正常航行。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种用于船舶远程管理的监控装置及其使用方法，包括船舶监控机构和浮标监测信号校正机构，所述船舶监控机构和浮标监测信号校正机构信号连接，所述船舶监控机构包括中央控制台、信号输入端和信号输出端，所述信号输入端和信号输出端均与中央控制台信号连接，所述信号输入端包括北斗定位模块、数据监测传感器集成模块、移动磁力传感器、人工控制指令输入模块、浮标校正信号传输模块，所述北斗定位模块、数据监测传感器集成模块、移动磁力传感器、人工控制指令输入模块、浮标校正信号传输模块均与中央控制台信号连接，所述信号输出端内包括航线调整电子地图、自动操舵仪、终端存储单元、移动数据传输模块、数据异常报警模块，所述航线调整电子地图、终端存储单元、数据异常报警模块均与中央控制台信号连接，所述数据异常报警模块与自动操舵仪信号连接，所述终端存储单元和数据异常报警模块均与移动数据传输模块信号连接，可以实现对海域磁场分布进行监测，在船舶航行于具有异常磁场区域的海面，记录传感器数据误差偏移量，对船舶航行过程中的参数进行及时校正，从而便于船员对船舶的航行状况进行及时且正确的调整，同时利用海洋浮标作为信号基站，搭载海洋浮标的信号联结方式，将偏移量调整数据进行上传备份，方便保障其他船只的正常航行。

进一步的，所述浮标监测信号校正机构下端固定连接有浮标蓄电池，所述浮标蓄电池下端固定了连接有重心稳定块，所述浮标监测信号校正机构上端固定连接有四个太阳能电池板，四个所述太阳能电池板之间设有固定磁场监测仪，所述浮标监测信号校正机构上端固定连接有浮标本体架，所述浮标本体架上端固定连接有卫星天线，通过增设的固定磁场监测仪，便于使固定磁场监测仪对特定区域的磁场进行精确监测，为船舶航行过程中的偏移量提供校正数据信息。

进一步的，所述卫星天线下侧设有警示锚灯，所述警示锚灯下端与浮标本体架固定连接，通过在卫星天线下侧增设的警示锚灯，便于航行船舶发现浮标监测信号校正机构的位置，从而在船舶航行信息出现差错后，快速找到浮标监测信号校正机构，方便对航行信息进行校正。

进一步的，所述信号输出端还包括校正云数据库，所述校正云数据库与移动数据传输模块信号连接，通过在信号输出端内增设的校正云数据库，便于对偏移量调整数据进行上传备份，方便保障其他船只的正常航行。

进一步的，所述移动数据传输模块将数据传输至校正云数据库前，先将校正数据文件压缩，重新编码生成定位信息密钥，通过使用编码生成定位信息密钥，便于航行船舶根据自身定位的信息，快速寻找对应的偏移量调整数据。

进一步的，所述移动磁力传感器选用的是光泵磁力仪，所述光泵磁力仪的监测精度为零点零一纳特斯拉。

进一步的，所述固定磁场监测仪选用的是磁通门磁力仪，所述磁通门磁力仪包括一组高导磁磁芯和两个绕组，两个所述绕组包括激励线圈和信号线圈。

进一步的，所述数据监测传感器集成模块、移动数据传输模块和卫星天线统一采用IEC-数据通信接口标准。

进一步的，所述定位信息密钥种类为非对称密钥。

进一步的，所述校正云数据库的主程序设计选用的是Visual C++工具，所述校正云数据库的构建使用的是Microsoft SQL Server数据库管理系统。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案可以实现对海域磁场分布进行监测，在船舶航行于具有异常磁场区域的海面，记录传感器数据误差偏移量，对船舶航行过程中的参数进行及时校正，从而便于船员对船舶的航行状况进行及时且正确的调整，同时利用海洋浮标作为信号基站，搭载海洋浮标的信号联结方式，将偏移量调整数据进行上传备份，方便保障其他船只的正常航行。

(2)浮标监测信号校正机构下端固定连接有浮标蓄电池，浮标蓄电池下端固定了连接有重心稳定块，浮标监测信号校正机构上端固定连接有四个太阳能电池板，四个太阳能电池板之间设有固定磁场监测仪，浮标监测信号校正机构上端固定连接有浮标本体架，浮标本体架上端固定连接有卫星天线，通过增设的固定磁场监测仪，便于使固定磁场监测仪对特定区域的磁场进行精确监测，为船舶航行过程中的偏移量提供校正数据信息。

(3)卫星天线下侧设有警示锚灯，警示锚灯下端与浮标本体架固定连接，通过在卫星天线下侧增设的警示锚灯，便于航行船舶发现浮标监测信号校正机构的位置，从而在船舶航行信息出现差错后，快速找到浮标监测信号校正机构，方便对航行信息进行校正。

(4)信号输出端还包括校正云数据库，校正云数据库与移动数据传输模块信号连接，通过在信号输出端内增设的校正云数据库，便于对偏移量调整数据进行上传备份，方便保障其他船只的正常航行。

(5)移动数据传输模块将数据传输至校正云数据库前，先将校正数据文件压缩，重新编码生成定位信息密钥，通过使用编码生成定位信息密钥，便于航行船舶根据自身定位的信息，快速寻找对应的偏移量调整数据。

附图说明

图1为本发明的船舶端监控机构部分的结构示意图；

图2为本发明信号输入端部分的结构示意图；

图3为本发明信号输出端部分的结构示意图；

图4为本发明浮标监测信号校正机构部分的结构示意图。

图中标号说明：

1船舶端监控机构、2中央控制台、3信号输入端、4信号输出端、5北斗定位模块、6数据监测传感器集成模块、7移动磁力传感器、8人工控制指令输入模块、9浮标校正信号传输模块、10航线调整电子地图、11自动操舵仪、12终端存储单元、13移动数据传输模块、14数据异常报警模块、15浮标监测信号校正机构、16重心稳定块、17太阳能电池板、18浮标蓄电池、19警示锚灯、20卫星天线、21固定磁场监测仪。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-4，一种用于船舶远程管理的监控装置及其使用方法，包括船舶监控机构1和浮标监测信号校正机构15，船舶监控机构1和浮标监测信号校正机构15信号连接，船舶监控机构1包括中央控制台2、信号输入端3和信号输出端4，信号输入端3和信号输出端4均与中央控制台2信号连接，信号输入端3包括北斗定位模块5、数据监测传感器集成模块6、移动磁力传感器7、人工控制指令输入模块8、浮标校正信号传输模块9，北斗定位模块5、数据监测传感器集成模块6、移动磁力传感器7、人工控制指令输入模块8、浮标校正信号传输模块9均与中央控制台2信号连接，信号输出端4内包括航线调整电子地图10、自动操舵仪11、终端存储单元12、移动数据传输模块13、数据异常报警模块14，航线调整电子地图10、终端存储单元12、数据异常报警模块14均与中央控制台2信号连接，数据异常报警模块14与自动操舵仪11信号连接，终端存储单元12和数据异常报警模块14均与移动数据传输模块13信号连接，可以实现对海域磁场分布进行监测，在船舶航行于具有异常磁场区域的海面，记录传感器数据误差偏移量，对船舶航行过程中的参数进行及时校正，从而便于船员对船舶的航行状况进行及时且正确的调整，同时利用海洋浮标作为信号基站，搭载海洋浮标的信号联结方式，将偏移量调整数据进行上传备份，方便保障其他船只的正常航行。

请参阅图4，浮标监测信号校正机构15下端固定连接有浮标蓄电池18，浮标蓄电池18下端固定了连接有重心稳定块16，浮标监测信号校正机构15上端固定连接有四个太阳能电池板17，四个太阳能电池板17之间设有固定磁场监测仪21，浮标监测信号校正机构15上端固定连接有浮标本体架，浮标本体架上端固定连接有卫星天线20，通过增设的固定磁场监测仪21，便于使固定磁场监测仪21对特定区域的磁场进行精确监测，为船舶航行过程中的偏移量提供校正数据信息。

请参阅图4，卫星天线20下侧设有警示锚灯19，警示锚灯19下端与浮标本体架固定连接，通过在卫星天线20下侧增设的警示锚灯19，便于航行船舶发现浮标监测信号校正机构15的位置，从而在船舶航行信息出现差错后，快速找到浮标监测信号校正机构15，方便对航行信息进行校正。

信号输出端4还包括校正云数据库，校正云数据库与移动数据传输模块13信号连接，通过在信号输出端4内增设的校正云数据库，便于对偏移量调整数据进行上传备份，方便保障其他船只的正常航行，校正云数据库的主程序设计选用的是Visual C++工具，校正云数据库的构建使用的是Microsoft SQL Server数据库管理系统。

移动数据传输模块13将数据传输至校正云数据库前，先将校正数据文件压缩，重新编码生成定位信息密钥，定位信息密钥种类为非对称密钥，通过使用编码生成定位信息密钥，便于航行船舶根据自身定位的信息，快速寻找对应的偏移量调整数据。

移动磁力传感器7选用的是光泵磁力仪，光泵磁力仪的监测精度为零点零一纳特斯拉，固定磁场监测仪21选用的是磁通门磁力仪，磁通门磁力仪包括一组高导磁磁芯和两个绕组，两个绕组包括激励线圈和信号线圈，数据监测传感器集成模块6、移动数据传输模块13和卫星天线20统一采用IEC-61162数据通信接口标准。

本发明通过浮标监测信号校正机构15上的固定磁场监测仪21对海域磁场分布进行监测，同时船舶自身携带着移动磁力传感器7同样对磁场进行实时监测，但精度大于固定磁场监测仪21，在船舶航行于具有异常磁场区域的海面，记录传感器数据误差偏移量，对船舶航行过程中的参数进行及时校正，从而便于船员对船舶的航行状况进行及时且正确的调整，同时利用海洋浮标作为信号基站，搭载海洋浮标的信号联结方式，将偏移量调整数据进行上传备份，方便保障其他船只的正常航行。

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改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于船舶远程管理的监控装置，其特征在于：包括船舶监控机构(1)和浮标监测信号校正机构(15)，所述船舶监控机构(1)和浮标监测信号校正机构(15)信号连接，所述船舶监控机构(1)包括中央控制台(2)、信号输入端(3)和信号输出端(4)，所述信号输入端(3)和信号输出端(4)均与中央控制台(2)信号连接，所述信号输入端(3)包括北斗定位模块(5)、数据监测传感器集成模块(6)、移动磁力传感器(7)、人工控制指令输入模块(8)、浮标校正信号传输模块(9)，所述北斗定位模块(5)、数据监测传感器集成模块(6)、移动磁力传感器(7)、人工控制指令输入模块(8)、浮标校正信号传输模块(9)均与中央控制台(2)信号连接，所述信号输出端(4)内包括航线调整电子地图(10)、自动操舵仪(11)、终端存储单元(12)、移动数据传输模块(13)、数据异常报警模块(14)，所述航线调整电子地图(10)、终端存储单元(12)、数据异常报警模块(14)均与中央控制台(2)信号连接，所述数据异常报警模块(14)与自动操舵仪(11)信号连接，所述终端存储单元(12)和数据异常报警模块(14)均与移动数据传输模块(13)信号连接，实现对海域磁场分布进行监测，在船舶航行于具有异常磁场区域的海面，记录传感器数据误差偏移量，对船舶航行过程中的参数进行及时校正，从而便于船员对船舶的航行状况进行及时且正确的调整，同时利用海洋浮标作为信号基站，搭载海洋浮标的信号联结方式，将偏移量调整数据进行上传备份，方便保障其他船只的正常航行，所述浮标监测信号校正机构(15)下端固定连接有浮标蓄电池(18)，所述浮标蓄电池(18)下端固定了连接有重心稳定块(16)，所述浮标监测信号校正机构(15)上端固定连接有四个太阳能电池板(17)，四个所述太阳能电池板(17)之间设有固定磁场监测仪(21)，所述浮标监测信号校正机构(15)上端固定连接有浮标本体架，所述浮标本体架上端固定连接有卫星天线(20)，通过增设的固定磁场监测仪(21)，便于使固定磁场监测仪(21)对特定区域的磁场进行精确监测，为船舶航行过程中的偏移量提供校正数据信息，所述信号输出端(4)还包括校正云数据库，所述校正云数据库与移动数据传输模块(13)信号连接，通过在信号输出端(4)内增设的校正云数据库，便于对偏移量调整数据进行上传备份，方便保障其他船只的正常航行。

2.根据权利要求1所述的一种用于船舶远程管理的监控装置，其特征在于：所述卫星天线(20)下侧设有警示锚灯(19)，所述警示锚灯(19)下端与浮标本体架固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于船舶远程管理的监控装置，其特征在于：所述移动数据传输模块(13)将数据传输至校正云数据库前，先将校正数据文件压缩，重新编码生成定位信息密钥。

4.根据权利要求1所述的一种用于船舶远程管理的监控装置，其特征在于：所述移动磁力传感器(7)选用的是光泵磁力仪，所述光泵磁力仪的监测精度为零点零一纳特斯拉。

5.根据权利要求1所述的一种用于船舶远程管理的监控装置，其特征在于：所述固定磁场监测仪(21)选用的是磁通门磁力仪，所述磁通门磁力仪包括一组高导磁磁芯和两个绕组，两个所述绕组包括激励线圈和信号线圈。

6.根据权利要求1所述的一种用于船舶远程管理的监控装置，其特征在于：所述数据监测传感器集成模块(6)、移动数据传输模块(13)和卫星天线(20)统一采用IEC-(61162)数据通信接口标准。

7.根据权利要求3所述的一种用于船舶远程管理的监控装置，其特征在于：所述定位信息密钥种类为非对称密钥。

8.根据权利要求1所述的一种用于船舶远程管理的监控装置，其特征在于：所述校正云数据库的主程序设计选用的是VisualC++工具，所述校正云数据库的构建使用的是MicrosoftSQLServer数据库管理系统。

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