CN112885150A - 一种船舶安全监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船舶安全监测系统，包括：处理平台、无线传感器、定位模块、吃水检测模块、吃水深度调节模块、无线通信传输模块和监控中心，无线传感器、定位模块、吃水检测模块和吃水深度调节模块均与处理平台连接，且处理平台通过无线通信传输模块和监控中心连接；无线通信传输模块包括无线通信设备和数据传输装置，数据传输装置包括硬件防火墙、路由器和交换机。本发明实现对分布于各个海域的船舶的进行状态实时监测的目的，有效地提高了海上船舶状态的监测水平，保障了海上船舶的航行安全。

Description

一种船舶安全监测系统

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，更具体的说是涉及一种船舶安全监测系统。

背景技术

随着科学技术不断发展，船舶的功能也越来越多样化，船只体积逐渐巨大化，船载设备也不断复杂化。对于那些载满人员或贵重物品的大型船只，由于其体积较大，结构复杂，在发生事故时常常出现反应时间较长，险情上报不及时，无法实时跟进事故情况，导致相关人员无法及时处理事故，最终造成生命财产的损失。

因此，如何提供一种船舶安全监测系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种船舶安全监测系统，实现对分布于各个海域的船舶的进行状态实时监测的目的，有效地提高了海上船舶状态的监测水平，保障了海上船舶的航行安全。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种船舶安全监测系统，其特征在于，包括：处理平台、无线传感器、定位模块、吃水检测模块、吃水深度调节模块、无线通信传输模块和监控中心，所述无线传感器、所述定位模块、所述吃水检测模块和所述吃水深度调节模块均与所述处理平台连接，且所述处理平台通过所述无线通信传输模块和所述监控中心连接；

所述无线传感器用于采集船舶环境数据；

所述定位模块用于对船舶的位置进行定位；

所述吃水检测模块用于测量船舶吃水量；

所述吃水深度调节模块用于当船舶吃水量到达阈值时对船舶吃水深度进行调节；

所述处理平台用于处理、分析船舶上的各项信息数据；

所述监控中心用于对船舶进行实时监控。

优选的，所述无线通信传输模块包括无线通信设备和数据传输装置，所述无线通信设备和所述处理平台连接；

所述数据传输装置包括硬件防火墙、路由器和交换机，所述无线通信设备的输出端通过所述硬件防火墙与所述路由器的输入端连接，所述交换机分别与所述路由器和所述监控中心连接。

优选的，所述监控中心包括云处理平台和云存储模块，所述云存储模块和所述交换机连接，所述云处理平台和所述云存储模块连接。

优选的，所述无线传感器包括温度传感器、大气压强传感器、风速仪、风向仪和震动传感器，分别用于检测船舱内的温度、气压、船外的风速、风向、船只的震动幅度。

优选的，所述定位模块为GPS定位模块或北斗卫星导航模块。

优选的，所述吃水检测模块包括沿竖直方向设置的主管道，所述主管道具有相互连通的第一端和第二端，所述第一端位于船体主甲板的上侧，且所述第一端设置有水位测量仪，所述第二端与船体外部的海水连通，所述水位测量仪用于测量所述主管道内部的水位，且所述水位测量仪与所述处理平台连接。

优选的，所述主管道上水平设置有多个支管道，多个所述支管道沿竖直方向间隔分布，所述支管道分别与所述主管道和船舶外部连通。

优选的，还包括安装在所述主管道上的阀门，所述阀门用于选择性截断海水进入所述主管道。

优选的，所述阀门与所述第一端之间设置有排污管。

优选的，所述主管道靠近所述水位测量仪的一端设置有加注口。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种船舶安全监测系统，当船只发生事故时，处理平台将灾情信息迅速发送到监控中心，所述监控中心可以对灾情进行实时监控并及时派人做出应对处理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的船舶安全监测系统原理框图。

图2附图为本发明提供的吃水检测模块具体结构图。

图3附图为本发明提供的吃水检测模块安装示意图。

其中，1、主管道；2、水位测量仪；3、支管道；4、主甲板；5、舷侧壁；6、船底板；7、阀门；8、排污管；9、加注口。

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。

本发明实施例公开了一种船舶安全监测系统，如图1所示，包括处理平台、无线传感器、定位模块、吃水检测模块、吃水深度调节模块、无线通信传输模块和监控中心，无线传感器、定位模块、吃水检测模块和吃水深度调节模块均与处理平台连接。

处理平台用于处理、分析船舶上的各项信息数据；无线传感器用于采集船舶自身的环境数据，无线通信模块用于与监控中心进行信息交流；定位模块为GPS定位模块或北斗卫星导航模块，定位模块用于对船舶的位置进行定位；吃水检测模块用于测量船舶吃水量；吃水深度调节模块用于当船舶吃水量到达阈值时对船舶吃水深度进行调节，减少吃水深度，例如相应增大船舶浮力减少吃水深度；无线传感器包括温度传感器、大气压强传感器、风速仪、风向仪、震动传感器，分别用于检测穿舱内的温度、气压，船外的风速、风向，还有船只的震动幅度，无线传感器实时向处理平台发送各个传感器的数据信息，船上人员可以通过处理平台了解船舶的概况，如发现数据异常，可及时对船舶进行检修。

其中，无线通信传输模块包括无线通信设备和数据传输装置，无线通信设备与处理平台连接，无线通信设备通过海事卫星Inmarsat-BGAN向数据传输装置传输数据信息，数据传输装置包括硬件防火墙、路由器和交换机，无线通信设备的输出端通过硬件防火墙与路由器的输入端连接，交换机分别与路由器和监控中心连接。硬件防火墙设置了端口控制，外网端口接入互联网，仅允许数据进入，不允许数据输出，内网端口与路由器连接，从而保证了数据的保密性。

本发明采用海事卫星进行数据传输，实现对分布于各个海域的船舶的进行状态实时监测的目的，有效地提高了海上船舶状态的监测水平，保障了海上船舶的航行安全，而且通过硬件防火墙有效确保了监测数据的保密性。

监控中心包括云处理平台、云存储模块，云处理平台用于处理船舶发送的信息。云存储模块用于存储各船舶的事故记录，工作人员如有需要都可以从云存储模块中调出记录来查看。在本实施例中，云处理平台采用云计算对数据进行分析、处理。利用云计算的强大功能，可以同时快速地对多项数据进行精密计算，及时得出计算结果，避免救援延误。当船只发生事故时，处理平台将灾情信息迅速发送到监控中心，监控中心可以对灾情进行实时监控并及时派人做出应对处理。

在本实施例中，还可以包括报警模块，当检测到船舶吃水量超过设定的阈值时自动发出报警，提醒船上工作人员做出紧急处理。，进一步保证船舶安全。

如图2和3所示，吃水检测模块包括沿竖直方向设置的主管道1，主管道1具有相互连通的第一端和第二端，第一端位于船体主甲板4的上侧，且第一端设置有水位测量仪，主管道1的第二端用于与船体外部的海水连通，以使海水通过第二端进入主管道1内，水位测量仪用于测量主管道1内部的水位。可以理解的是，该船舶吃水检测模块用于测量船舶的实际吃水。船舶的吃水为船舶浸在水里的深度，即船舶底部到水面的直线距离。沿竖直方向设置主管道1，使主管道1的第二端与海水连通，在大气压的作用下，海水沿主管道1的第二端进入主管道1内，且主管道1内的水面与船舶外部的水面平齐。因此，利用水位测量仪测量出主管道1内的水位，即可测算出船舶的吃水值。例如：船舶的吃水值D＝水位测量仪到船底部的距离D1-水位测量仪到主管道1内的水面的距离D2。

本实施例中，主管道1的第一端贯穿于船体的主甲板4，水位测量仪位于主甲板4的上侧，水位测量仪设置在主管道1的第一端，且水位测量仪的测量端与主管道1的第一端平齐。测量时，水位测量仪测量出的水面到测量端的距离即等于主管道1内的水面到主管道1的第一端的距离。主管道1的第二端贯穿船舶的船底板6，且第二端与船底板6的外侧面平齐。海水沿主管道1的第二端进入并与船舶外部的水面平齐。测量时，利用水位测量仪测量出主管道1内的水面到水位测量仪的距离D2。利用公式D＝H-D2即可得到船舶的吃水值。(公式中，D为船舶的吃水值，H为主管道1的长度，D2为主管道1内水面到水位测量仪的距离)。该测量方法不受海水的密度影响，直接测量两点之间的长度距离，测量的精确度较高。同时，该船舶吃水检测模块安装在船舶内，避免受到海水腐蚀、撞击等破坏，便于检修以及故障率低。本实施例通过设置主管道1，使主管道1的一端与海水连通，在主管道1的另一端设置水位测量仪，进而测得船舶的吃水值。该结构的船舶吃水检测模块安装在船舱内及主甲板4上，具有故障率低，便于维护和测量精确的特点。

具体地，主管道1设置在主甲板4靠近舷侧壁5的位置，作为优选方案主管道1距舷侧壁5的距离为300mm～500mm之间。

具体地，该船舶吃水检测模块还包括固定支架，水位测量仪安装在固定支架上，固定支架与主甲板4固定连接。

具体地，水位测量仪优选为雷达水位计，雷达水位计为非接触式水位测量仪，其通过向水面发射高频度的雷达波和接收水面反射波，从而测量出雷达水位计到水面的距离。本实施例中采用雷达水位计，可避免其与水接触以及受到海水腐蚀，可有效降低设备故障率。当然，在其他实施例中，也可采用其他水位测量仪，例如浮子式水位测量仪和超声波水位测量仪。

本实施例中，主管道1上水平设置有多个支管道3，多个支管道3沿竖直方向间隔分布，支管道3分别与主管道1和船舶外部连通。可以理解的是，支管道3分别与船舶外部和主管道1连通，使船舶外部的海水可通过支管道3进入主管道1内，提高主管道1的进出水效率。

本实施例中，支管道3设置在主管道1与舷侧壁5之间，支管道3贯穿舷侧壁5并与舷侧壁5的外侧面平齐。船舶外部的海水和/或空气可通过相对应的支管道3进入主管道1内，可避免主管道1的第二端因堵塞而无法进出水。同时，位于水平面以上的支管道3可用于流通空气，促进主管道1内的气压与船舶外部气压一致，确保主管道1内的水面与船舶外部的水面一致，进一步提高水位测量的精确性。

具体地，支管道3设置在船舶的满载水线以下。可以理解的是，满载水线为船舶在满载状态时，船体表面与水面的交线，即对应船舶实际吃水线能到达的最高位置。船舶在正常运行中，实际吃水位置位于满载水线以下。将支管道3设置在满载水线以下，有利于节省材料。

具体地，相邻两个支管道3之间的间距为200mm。当然，在其他实施例中，相邻两个支管道3的间距可根据实际情况进行相应的设置。

具体地，主管道1的第二端和/或支管道3远离主管道1的一端设置有过滤网。本实施例中，第二端和支管道3上均设置有过滤网。通过设置过滤网可避免海水中的水生物、杂质物等进入主管道1内。

本实施例中，该船舶吃水检测模块还包括安装在主管道1上的阀门7，阀门7用于选择性截断海水进入主管道1。本实施例中，阀门7设置在靠近船底板6的位置，阀门7优选为截止阀，通过设置阀门7，可截断海水进入主管道1，以便于对该船舶吃水检测模块进行检修维护。

具体地，阀门7与主管道1的第一端之间设置有排污管8。本实施例中，排污管8设置有排污阀，排污阀用于控制排污管8的通路和闭路。设置排污管8，便于对主管道1进行维护、清洗后排除污水。本实施例中，排污管8设置在主管道1靠近阀门7的一侧。

具体地，主管道1靠近水位测量仪的一端设置有加注口9。可以理解的是，加注口9的作用在于清洗主管道1时通过加注口9通入清洁水，以及通过加注口9加注消毒剂，以杀灭主管道1内的水生物，避免水生物大量繁殖造成堵塞。

本实施例的显著效果为：通过设置主管道1，使主管道1的一端与海水连通，在主管道1的另一端设置水位测量仪，进而测得船舶的吃水值。该船舶吃水检测模块安装在船舱内及主甲板4上，可避免受到海水破坏，具有故障率低，便于维护和测量精确的特点。同时，主管道1上还设有多个支管道3，增加海水和空气的流通通道，进一步提高水位测量的精确性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

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)

1.一种船舶安全监测系统，其特征在于，包括：处理平台、无线传感器、定位模块、吃水检测模块、吃水深度调节模块、无线通信传输模块和监控中心，所述无线传感器、所述定位模块、所述吃水检测模块和所述吃水深度调节模块均与所述处理平台连接，且所述处理平台通过所述无线通信传输模块和所述监控中心连接；

所述无线传感器用于采集船舶环境数据；

所述定位模块用于对船舶的位置进行定位；

所述吃水检测模块用于测量船舶吃水量；

所述吃水深度调节模块用于当船舶吃水量到达阈值时对船舶吃水深度进行调节；

所述处理平台用于处理、分析船舶上的各项信息数据；

所述监控中心用于对船舶进行实时监控。

2.根据权利要求1所述的一种船舶安全监测系统，其特征在于，所述无线通信传输模块包括无线通信设备和数据传输装置，所述无线通信设备和所述处理平台连接；

所述数据传输装置包括硬件防火墙、路由器和交换机，所述无线通信设备的输出端通过所述硬件防火墙与所述路由器的输入端连接，所述交换机分别与所述路由器和所述监控中心连接。

3.根据权利要求1所述的一种船舶安全监测系统，其特征在于，所述监控中心包括云处理平台和云存储模块，所述云存储模块和所述交换机连接，所述云处理平台和所述云存储模块连接。

4.根据权利要求1所述的一种船舶安全监测系统，其特征在于，所述无线传感器包括温度传感器、大气压强传感器、风速仪、风向仪和震动传感器，分别用于检测船舱内的温度、气压、船外的风速、风向、船只的震动幅度。

5.根据权利要求1所述的一种船舶安全监测系统，其特征在于，所述定位模块为GPS定位模块或北斗卫星导航模块。

6.根据权利要求1所述的一种船舶安全监测系统，其特征在于，所述吃水检测模块包括沿竖直方向设置的主管道，所述主管道具有相互连通的第一端和第二端，所述第一端位于船体主甲板的上侧，且所述第一端设置有水位测量仪，所述第二端与船体外部的海水连通，所述水位测量仪用于测量所述主管道内部的水位，且所述水位测量仪与所述处理平台连接。

7.根据权利要求6所述的一种船舶安全监测系统，其特征在于，所述主管道上水平设置有多个支管道，多个所述支管道沿竖直方向间隔分布，所述支管道分别与所述主管道和船舶外部连通。

8.根据权利要求6所述的一种船舶安全监测系统，其特征在于，还包括安装在所述主管道上的阀门，所述阀门用于选择性截断海水进入所述主管道。

9.根据权利要求8所述的一种船舶安全监测系统，其特征在于，所述阀门与所述第一端之间设置有排污管。

10.根据权利要求6所述的一种船舶安全监测系统，其特征在于，所述主管道靠近所述水位测量仪的一端设置有加注口。

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