CN111915033A - 一种船舶检修监控系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种船舶检修监控系统及方法，船舶检修监控客户端以及船舶检修监控设备分别与船舶检修监控服务器；移动终端获取移动终端传输的船舶检修过程数据信息，并将船舶检修过程数据信息传输给船舶检修监控服务器；船舶检修监控服务器能够实时获取现场检修过程的数据信息和图像信息，并进行显示，使监控人员实时了解检修过程，及检修状态，如遇到问题可以实时解决。本发明通过获取检修计划数据信息以及船舶检修实际数据信息，统计船舶检修完成量，以及比对判断是否满足当前完成量；船舶检修实际数据信息超出检修计划数据范围时，发出异常报警，这样能够在出现问题时及时处理，保证检修正常进行。
Description
技术领域
本发明涉及船舶检修技术领域，尤其涉及一种船舶检修监控系统及方法。
背景技术
船舶检修是指船舶的船体和结构、机器或设备、舾装或构造、系统等在船坞或船厂进行修理，以达到其原设定的状态或功能要求并能够继续使用。
目前，船舶在使用一段时间之后需要按照计划进行养护修理。船体和设备在营运过程中都会有自然损耗，会随着时间的推移暴露出某些缺陷，发生或大或小的损坏。为了保证能够继续安全使用，必须进行修理，这样才能保证船舶使用的安全性。
目前，由于船体均为单独存在，在船舶的检修维护过程中，需要对过程进行监控，监控方式采用人工监控的为主，定时或不定时的到检修位置进行监控，这种方式难以保证监控的实时性，无法对船舶的检修维护过程进行实时跟踪，容易出现问题遗漏，或者检修维护不到位，进而影响船舶的后期使用。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种船舶检修监控系统，包括：船舶检修监控服务器、船舶检修监控客户端以及船舶检修监控设备；
船舶检修监控客户端以及船舶检修监控设备分别与船舶检修监控服务器；
船舶检修监控客户端配置到船舶检修人员的移动终端设备上，获取移动终端传输的船舶检修过程数据信息，并将船舶检修过程数据信息传输给船舶检修监控服务器；
船舶检修监控设备设置在船舶检修现场，获取船舶检修现场视频音频信息，并将视频音频信息上传给船舶检修监控服务器；
船舶检修监控服务器获取船舶检修监控客户端以及船舶检修监控设备传输的船舶检修数据信息以及船舶检修现场视频音频信息，并进行实时显示；
船舶检修监控服务器通过获取检修计划数据信息以及船舶检修实际数据信息，统计船舶检修完成量，以及比对判断是否满足当前完成量；
船舶检修实际数据信息超出检修计划数据范围时，发出异常报警。
本发明还提供一种船舶检修监控方法，方法包括：
船舶检修监控服务器将船舶检修过程数据信息涉及的项目预设成三维实体显示；
船舶检修监控服务器基于三维影像技术进行显示；通过三维显示模块对船舶检修监控图像及影像进行处理、渲染形成真实船舶检修设备三维图像，并存储到船舶检修三维图像库中；
船舶检修监控客户端以及船舶检修监控设备分别将采集的船舶检修监控图像及影像传输给船舶检修监控服务器；
船舶检修监控服务器抽取船舶检修设备监控图像及影像的关键特征点，形成船舶检修文字标识、船舶检修符号标识和船舶检修的三维图像；
根据形成的文字标识、符号标识和三维图像建立船舶被检修设备的图像模型，并在船舶检修三维图像库中查找相应的预设船舶检修设备三维图像；
根据预设通信协议实时采集船舶检修设备的各项参数数据；
基于可视化人机界面进行直观地显示并存储，当前船舶检修设备的各项参数数据，在船舶检修监控服务器端指导现场船舶检修作业；
通过现场船舶检修设备实体图像与预设船舶检修设备三维图像进行关联，以Web通信方式进行调用，实现三维图像与现场船舶检修设备实体图像相匹配，形成动态数据的对应关系；
通过消息通信方式，船舶检修监控服务器将当前实时数据与船舶检修设备三维图像同步，形成基于三维船舶检修图像监控。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明中，移动终端设备上，获取移动终端传输的船舶检修过程数据信息，并将船舶检修过程数据信息传输给船舶检修监控服务器；船舶检修监控设备设置在船舶检修现场，获取船舶检修现场视频音频信息，并将视频音频信息上传给船舶检修监控服务器；船舶检修监控服务器能够实时获取现场检修过程的数据信息和图像信息，并进行显示，使监控人员实时了解检修过程，及检修状态，如遇到问题可以实时解决。本发明通过获取检修计划数据信息以及船舶检修实际数据信息，统计船舶检修完成量，以及比对判断是否满足当前完成量；船舶检修实际数据信息超出检修计划数据范围时，发出异常报警，这样能够在出现问题时及时处理，保证检修正常进行。
本发明还实现了基于三维图像的方式还原现场检修信息及被检修设备信息，使监控人员实时了解现场状态，为以后维修作出参考，提升检修效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对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发明的一些实施例，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为舶检修监控系统示意图。
具体实施方式
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
本发明提供一种船舶检修监控系统，如图1所示，包括：船舶检修监控服务器1、船舶检修监控客户端2以及船舶检修监控设备3；
船舶检修监控客户端2以及船舶检修监控设备3分别与船舶检修监控服务器1；船舶检修监控客户端2配置到船舶检修人员的移动终端设备上，获取移动终端传输的船舶检修过程数据信息，并将船舶检修过程数据信息传输给船舶检修监控服务器1；
船舶检修监控设备3设置在船舶检修现场，获取船舶检修现场视频音频信息，并将视频音频信息上传给船舶检修监控服务器1；船舶检修监控设备3可以是摄像头，或照相机，或相关的图像获取装置。
船舶检修监控服务器1获取船舶检修监控客户端2以及船舶检修监控设备3传输的船舶检修数据信息以及船舶检修现场视频音频信息，并进行实时显示；过获取检修计划数据信息以及船舶检修实际数据信息，统计船舶检修完成量，以及比对判断是否满足当前完成量；船舶检修实际数据信息超出检修计划数据范围时，发出异常报警。
本发明涉及的船舶检修过程数据信息包括：船体结构改装尺寸数据信息，电缆支架维修长度及位置信息，电缆检测位置及长度信息，船体结构检验信息，船体管路压水试压信息，电器设备安装维修信息，机舱电机维修信息，轮机设备维修检测信息，发电机测试信息，海底阀箱保养信息，轴系舵系测量信息，舵叶数据信息，轴系舵系测试信息，锚链保养信息，钢板换新和矫正信息，船底塞信息，海底阀维修信息，防浪阀检修以及批龙骨换新信息；船舶检修现场视频音频信息包括：船体结构打磨信息，油漆信息，地板胶上蜡信息以及船舶各个设备检修过程信息。
为了能够实现对船舶检修信息进行监控，船舶检修监控服务器1获取与当前船舶检修相同作业进程的预设历史船舶检修时间，以及在先检修过程中各个检测位置中的检修状态信息；对所有检测位置的检修状态信息进行统计；基于检修状态统计结果生成生产异常信息。
船舶检修监控服务器1根据当前发出的异常报警，确定检修监控异常相应等级；在检修监控异常相应等级超过预设的等级范围时，获取当前检修监控异常所产生检修事件的关键词，基于关键词在数据库中查找，处理措施，并将处理措施推送到船舶检修监控客户端2以及船舶检修监控设备3。
具体的，在船舶检修过程中，并非所有监控异常均需要及时处理，有些异常如果对船舶检修不会造成实质影响，则可以不立即进行处理，这样可以在检修的相应时点进行处理。基于此，本发明基于船舶检修过程异常情况进行等级评估，等级越高对船舶检修过程的持续时间影响越严重，在这种情况下则需要进行处理执行计划，指示第一时间进行处理，从而保证船舶检修顺利完成。
在船舶检修过程中可以将各个项目的船舶检修时长，船体结构改装尺寸数据信息，电缆支架维修长度及位置信息，电缆检测位置及长度信息，船体结构检验信息，船体管路压水试压信息，电器设备安装维修信息，机舱电机维修信息，轮机设备维修检测信息，发电机测试信息，海底阀箱保养信息，轴系舵系测量信息，舵叶数据信息，轴系舵系测试信息，锚链保养信息，钢板换新和矫正信息，船底塞信息，海底阀维修信息，防浪阀检修以及批龙骨换新信息等等作为预设比对参数，基于与预设参数的比对来进行判断检修是否满足要求。
本发明中，移动终端设备实时获取监控船舶检修人员的检修过程数据，被检修船舶设备上配置RFID模块，RFID模块中写入被检修船舶设备的编码、属性信息以及检修手册信息；船舶检修监控服务器1还用于通过移动终端设备识别当前被检修船舶设备；船舶检修监控服务器1内部配置有每个被检修船舶设备的船舶数据信息表，根据移动终端设备识别的当前被检修船舶设备与船舶数据信息表进行匹配；
识别被检修船舶设备所对应的编码、属性信息以及检修手册信息，并将上述信息发送给移动终端设备；船舶检修监控服务器1向移动终端设备发送船舶检修状态信息，移动终端设备通过远程无线通信方式连接船舶检修监控服务器1，并判断当前检修数据是否满足预设要求。
作为本发明涉及的移动终端包括：单片机、无线通信模块、船舶检修报警模块、船舶检修信息输入输出触摸屏、RFID读取模块、RS232模块以及I/O采集控制模块；WIFI模块、船舶检修报警模块、船舶检修信息输入输出触摸屏、RFID读取模块、RS232模块以及I/O采集控制模块分别与单片机连接；RS232模块通过232/485串口连接上位机；RFID读取模块读取被检修船舶设备上的RFID模块信息，并通过船舶检修信息输入输出触摸屏进行显示；单片机通过无线通信模块连接船舶检修监控服务器1。
移动终端和服务器是结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属技术领域的技术人员能够理解，本发明各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本公开的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。
本发明中，船舶检修监控客户端2包括：船舶检修任务配置模块，船舶检修点及线路配置模块，船舶检修过程支持模块，检修数据上传模块；
船舶检修任务配置模块用于接收船舶检修监控服务器1配送的当期船舶检修任务；船舶检修点及线路配置模块用于通过GPS将船舶检修点，检修地址以及检修线路进行规划，并根据当期船舶检修任务进行导引；
船舶检修过程支持模块用于获取船舶检修监控服务器1基于被检修设备的信息，并通过扫描RFID模块，获取被检修船舶设备数据，采用拍照及视频获取检修过程现场信息，为船舶检修任务提供数据支持；
船舶检修监控服务器1通过获取设备的RFID信息与预设检修设备进行比对判断是否满足检修任务；
检修数据上传模块用于船舶检修完成后，将船舶检修的数据上传到船舶检修监控服务器1以实现船舶检修内容更新及展示。
为了提升船舶检修监控服务器1的功能，保证监控效果，船舶检修监控服务器1设有安全防控模块以及系统应用模块；安全防控模块用于使船舶检修监控服务器1接入无线VPN，通信方式基于应用服务的报文加密通信船舶检修数据，储存数据进行安全加密，接入身份验证；系统应用模块用于支持多种操作系统同时使用，配置API使操作系统之间实现兼容，并支持移动终端访问；基于预设软件支持船舶检修任务位置展示，检修人员位置展示，船舶检修GIS空间解析以及船舶检修路径导航；
这里由于被检修船舶较多，对于每个检修位置需要进行确定，所以船舶检修监控服务器1通过船舶检修监控客户端2来提供具体检修位置，使检修人员能够知道自己检修的地点和任务。
系统应用模块配置船舶检修监控服务器1管理，访问权限管理，配置船舶检修监控服务器1内容业务菜单操作界面，配置状态监控显示以及船舶检修标准化现场作业解析；系统应用模块支持船舶检修数据打印、条码扫描、射频卡读写以及船舶检修登录用户电子签名认证；配置船舶检修视频文件、船舶检修图像文件管理；船舶检修任务数据发布、下载。
移动终端与船舶检修监控服务器1采用双向互通的船舶检修数据通道进行通信，船舶检修数据采用JSON数据进行通信，过程视频图像信息通过FTP传输的方式通信。
基于上述系统本发明还提供一种船舶检修监控方法，方法包括：
船舶检修监控服务器1将船舶检修过程数据信息涉及的项目预设成三维实体显示；
船舶检修监控服务器1基于三维影像技术进行显示；通过三维显示模块对船舶检修监控图像及影像进行处理、渲染形成真实船舶检修设备三维图像，并存储到船舶检修三维图像库中；
船舶检修监控客户端2以及船舶检修监控设备3分别将采集的船舶检修监控图像及影像传输给船舶检修监控服务器1；
船舶检修监控服务器1抽取船舶检修设备监控图像及影像的关键特征点，形成船舶检修文字标识、船舶检修符号标识和船舶检修的三维图像；
根据形成的文字标识、符号标识和三维图像建立船舶被检修设备的图像模型，并在船舶检修三维图像库中查找相应的预设船舶检修设备三维图像；
根据预设通信协议实时采集船舶检修设备的各项参数数据；
基于可视化人机界面进行直观地显示并存储，当前船舶检修设备的各项参数数据，在船舶检修监控服务器1端指导现场船舶检修作业；
通过现场船舶检修设备实体图像与预设船舶检修设备三维图像进行关联，以Web通信方式进行调用，实现三维图像与现场船舶检修设备实体图像相匹配，形成动态数据的对应关系；
通过消息通信方式，船舶检修监控服务器1将当前实时数据与船舶检修设备三维图像同步，形成基于三维船舶检修图像监控。
这样，船舶检修监控服务器1将被检修的设备原图基于三维方式进行显示。而当前设备的状态也是基于三维方式进行显示，这样保证了显示效果，监控人员或者专家可以在船舶检修监控服务器1进行指导检修过程。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种船舶检修监控系统，其特征在于，包括：船舶检修监控服务器、船舶检修监控客户端以及船舶检修监控设备；
船舶检修监控客户端以及船舶检修监控设备分别与船舶检修监控服务器；
船舶检修监控客户端配置到船舶检修人员的移动终端设备上，获取移动终端传输的船舶检修过程数据信息，并将船舶检修过程数据信息传输给船舶检修监控服务器；
船舶检修监控设备设置在船舶检修现场，获取船舶检修现场视频音频信息，并将视频音频信息上传给船舶检修监控服务器；
船舶检修监控服务器获取船舶检修监控客户端以及船舶检修监控设备传输的船舶检修数据信息以及船舶检修现场视频音频信息，并进行实时显示；
船舶检修监控服务器通过获取检修计划数据信息以及船舶检修实际数据信息，统计船舶检修完成量，以及比对判断是否满足当前完成量；
船舶检修实际数据信息超出检修计划数据范围时，发出异常报警。
2.根据权利要求1所述的船舶检修监控系统，其特征在于，
船舶检修过程数据信息包括：船体结构改装尺寸数据信息，电缆支架维修长度及位置信息，电缆检测位置及长度信息，船体结构检验信息，船体管路压水试压信息，电器设备安装维修信息，机舱电机维修信息，轮机设备维修检测信息，发电机测试信息，海底阀箱保养信息，轴系舵系测量信息，舵叶数据信息，轴系舵系测试信息，锚链保养信息，钢板换新和矫正信息，船底塞信息，海底阀维修信息，防浪阀检修以及批龙骨换新信息；
船舶检修现场视频音频信息包括：船体结构打磨信息，油漆信息，地板胶上蜡信息以及船舶各个设备检修过程信息。
3.根据权利要求1所述的船舶检修监控系统，其特征在于，
船舶检修监控服务器获取与当前船舶检修相同作业进程的预设历史船舶检修时间，以及在先检修过程中各个检测位置中的检修状态信息；
对所有检测位置的检修状态信息进行统计；
基于检修状态统计结果生成生产异常信息。
4.根据权利要求1所述的船舶检修监控系统，其特征在于，
船舶检修监控服务器根据当前发出的异常报警，确定检修监控异常相应等级；
在检修监控异常相应等级超过预设的等级范围时，获取当前检修监控异常所产生检修事件的关键词，基于关键词在数据库中查找，处理措施，并将处理措施推送到船舶检修监控客户端以及船舶检修监控设备。
5.根据权利要求1所述的船舶检修监控系统，其特征在于，
移动终端设备实时获取监控船舶检修人员的检修过程数据，被检修船舶设备上配置RFID模块，RFID模块中写入被检修船舶设备的编码、属性信息以及检修手册信息；
船舶检修监控服务器还用于通过移动终端设备识别当前被检修船舶设备；
船舶检修监控服务器内部配置有每个被检修船舶设备的船舶数据信息表，根据移动终端设备识别的当前被检修船舶设备与船舶数据信息表进行匹配；
识别被检修船舶设备所对应的编码、属性信息以及检修手册信息，并将上述信息发送给移动终端设备；
船舶检修监控服务器向移动终端设备发送船舶检修状态信息，移动终端设备通过远程无线通信方式连接船舶检修监控服务器，并判断当前检修数据是否满足预设要求。
6.根据权利要求5所述的船舶检修监控系统，其特征在于，
移动终端包括：单片机、无线通信模块、船舶检修报警模块、船舶检修信息输入输出触摸屏、RFID读取模块、RS232模块以及I/O采集控制模块；
WIFI模块、船舶检修报警模块、船舶检修信息输入输出触摸屏、RFID读取模块、RS232模块以及I/O采集控制模块分别与单片机连接；
RS232模块通过232/485串口连接上位机；
RFID读取模块读取被检修船舶设备上的RFID模块信息，并通过船舶检修信息输入输出触摸屏进行显示；
单片机通过无线通信模块连接船舶检修监控服务器。
7.根据权利要求6所述的船舶检修监控系统，其特征在于，
船舶检修监控客户端包括：船舶检修任务配置模块，船舶检修点及线路配置模块，船舶检修过程支持模块，检修数据上传模块；
船舶检修任务配置模块用于接收船舶检修监控服务器配送的当期船舶检修任务；
船舶检修点及线路配置模块用于通过GPS将船舶检修点，检修地址以及检修线路进行规划，并根据当期船舶检修任务进行导引；
船舶检修过程支持模块用于获取船舶检修监控服务器基于被检修设备的信息，并通过扫描RFID模块，获取被检修船舶设备数据，采用拍照及视频获取检修过程现场信息，为船舶检修任务提供数据支持；
船舶检修监控服务器通过获取设备的RFID信息与预设检修设备进行比对判断是否满足检修任务；
检修数据上传模块用于船舶检修完成后，将船舶检修的数据上传到船舶检修监控服务器以实现船舶检修内容更新及展示。
8.根据权利要求7所述的船舶检修监控系统，其特征在于，
船舶检修监控服务器设有安全防控模块以及系统应用模块；
安全防控模块用于使船舶检修监控服务器接入无线VPN，通信方式基于应用服务的报文加密通信船舶检修数据，储存数据进行安全加密，接入身份验证；
系统应用模块用于支持多种操作系统同时使用，配置API使操作系统之间实现兼容，并支持移动终端访问；
基于预设软件支持船舶检修任务位置展示，检修人员位置展示，船舶检修GIS空间解析以及船舶检修路径导航；
系统应用模块配置船舶检修监控服务器管理，访问权限管理，配置船舶检修监控服务器内容业务菜单操作界面，配置状态监控显示以及船舶检修标准化现场作业解析；
系统应用模块支持船舶检修数据打印、条码扫描、射频卡读写以及船舶检修登录用户电子签名认证；
配置船舶检修视频文件、船舶检修图像文件管理；船舶检修任务数据发布、下载。
9.根据权利要求8所述的船舶检修监控系统，其特征在于，
移动终端与船舶检修监控服务器采用双向互通的船舶检修数据通道进行通信，船舶检修数据采用JSON数据进行通信，过程视频图像信息通过FTP传输的方式通信。
10.一种船舶检修监控方法，其特征在于，方法包括：
船舶检修监控服务器将船舶检修过程数据信息涉及的项目预设成三维实体显示；
船舶检修监控服务器基于三维影像技术进行显示；通过三维显示模块对船舶检修监控图像及影像进行处理、渲染形成真实船舶检修设备三维图像，并存储到船舶检修三维图像库中；
船舶检修监控客户端以及船舶检修监控设备分别将采集的船舶检修监控图像及影像传输给船舶检修监控服务器；
船舶检修监控服务器抽取船舶检修设备监控图像及影像的关键特征点，形成船舶检修文字标识、船舶检修符号标识和船舶检修的三维图像；
根据形成的文字标识、符号标识和三维图像建立船舶被检修设备的图像模型，并在船舶检修三维图像库中查找相应的预设船舶检修设备三维图像；
根据预设通信协议实时采集船舶检修设备的各项参数数据；
基于可视化人机界面进行直观地显示并存储，当前船舶检修设备的各项参数数据，在船舶检修监控服务器端指导现场船舶检修作业；
通过现场船舶检修设备实体图像与预设船舶检修设备三维图像进行关联，以Web通信方式进行调用，实现三维图像与现场船舶检修设备实体图像相匹配，形成动态数据的对应关系；
通过消息通信方式，船舶检修监控服务器将当前实时数据与船舶检修设备三维图像同步，形成基于三维船舶检修图像监控。
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