CN113306673A - 一种船舶拖泥测量和预警方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种船舶拖泥测量和预警方法及系统，其方法包括：当目标船舶需要通过船闸时，通过测量区域的测量设备采集目标船舶的拖泥数据；根据拖泥数据计算目标船舶的实际吃水深度；根据实际吃水深度判断目标船舶是否允许通过船闸；若允许，则生成通行信号；若不允许，则生成预警信号。本申请在目标船舶通过船闸之前，先在测量区域采集拖泥数据，从而计算出实际吃水深度，就能判断目标船舶是否允许通行，可以有效的减少船舶在船闸内搁浅的问题，进而提高了船闸通行效率。

Description

一种船舶拖泥测量和预警方法及系统

技术领域

本申请涉及船舶监测领域，尤其是涉及一种船舶拖泥测量和预警方法及系统。

背景技术

当前，运输安全以成为社会关注的热点，内河船舶运输问题受到了各级管理部门的重视。内河船闸出现船舶搁浅事故，主要由船舶吃水的误差引起。为了保护船舶螺旋桨，内河船舶普遍在造船时加入一种水下构件物，称为拖泥，拖泥底部低于船底，所以船舶实际吃水应是从拖泥底部到满载水线的垂直距离，一般大于船舶证书上所载的吃水。因此，货运船舶在通过船闸时，船主只知道船舶吃水深度，对拖泥吃水深度不能准确确定，在提供吃水深度数值时不准确，导致有的货运船舶的拖泥与船闸底部卡死，使堵塞航道，影响船闸正常通行，造成损失及不良影响。

为了保障船闸的安全，需要对船舶的拖泥进行数据测量，确定船舶的实际吃水，从而方便港行部门进行管理。

但是，拖泥大小主要与螺旋桨转速及桨叶数等有关，所以每艘船舶所安装的拖泥大小都有区别，这就导致需要对每艘船舶都进行拖泥数据测量，使得测量工作耗时耗力，未及时进行拖泥数据测量或超载的船舶可能在通过船闸时搁浅，影响船闸通行。

发明内容

为了减少船舶通过船闸时的搁浅问题，本申请提供了一种船舶拖泥测量和预警方法及系统。

第一方面，本申请提供一种船舶拖泥测量和预警方法，采用如下的技术方案：

一种船舶拖泥测量和预警方法，包括：

当目标船舶需要通过船闸时，通过测量区域的测量设备采集所述目标船舶的拖泥数据；

根据所述拖泥数据计算所述目标船舶的实际吃水深度；

根据所述实际吃水深度判断所述目标船舶是否允许通过所述船闸；

若允许，则生成通行信号；

若不允许，则生成预警信号。

通过采用上述技术方案，在目标船舶需要通过船闸时，由于船舶的吃水深度未考虑到拖泥的存在，实际吃水深度是需要结合拖泥才准确，需要在测量区域通过测量设备采集到目标船舶的拖泥数据，再利用拖泥数据计算出目标船舶的实际吃水深度，目标船舶是否能够通过船闸，是受到船闸的水深及宽度等条件限制的，一般情况下，船闸的设计宽度都能适应大多数船舶，造成船闸内搁浅的问题，主要是水深不能满足船舶的实际吃水深度，因此，还需要根据实际吃水深度判断目标船舶是否允许通过船闸，如果允许，则生成通行信号，提示目标船舶通过；如果不允许，则生成预警信号，表示目标船舶存在搁浅危险。在目标船舶通过船闸之前，先在测量区域采集拖泥数据，从而计算出实际吃水深度，就能判断目标船舶是否允许通行，可以有效的减少船舶在船闸内搁浅的问题，进而提高了船闸通行效率。

可选的，所述通过测量区域的测量设备采集所述目标船舶的拖泥数据之前，还包括：

当目标船舶需要通过船闸时，接收所述目标船舶的航行请求，所述航行请求包括船舶标识及请求通行时间；

根据所述航行请求向所述目标船舶发送航行指令，使得所述目标船舶根据所述航行指令航行至测量区域，所述航行指令包括指定通行时间；

根据所述船舶标识从船舶数据库中获取所述目标船舶的船舶数据，所述船舶数据包括型深数据及干舷数据。

通过采用上述技术方案，在目标船舶需要通过船闸时，为了保障各船舶的通行安全和通行顺序，需要目标船舶的船主先提出航行请求，因此，可以通过互联网或移动网络等方式收到目标船舶的航行请求，在航行请求中需要携带船舶标识和请求通行时间，根据航行请求向目标船舶反馈航行指令，该航行指令是指示目标船舶航行至测量区域，从而方便进行拖泥数据测量，航行指令包括指定通行时间，根据船舶标识从船舶数据库中获取目标船舶的船舶数据，船舶数据包括型深数据及干舷数据等。目标船舶到测量区域进行拖泥数据测量之前，是通过指令交互的方式来指示目标船舶，并得到船舶数据，以保障每艘船舶都需要进行拖泥数据测量。

可选的，所述测量设备为超声波测量设备、激光测量设备或水下测量机器人，

所述通过测量区域的测量设备采集所述目标船舶的拖泥数据，包括：

当所述目标船舶航行至所述测量区域内时，通过所述超声波测量设备、所述激光测量设备或所述水下测量机器人测量所述目标船舶的拖泥的最低点至水面的第一垂直距离，将所述第一垂直距离作为拖泥数据。

通过采用上述技术方案，测量区域一般设置在船舶进入船闸之前的一段距离，测量设备为设置在测量区域底部的超声波测量设备或激光测量设备，通过超声波测距或激光测距技术，实现对目标船舶的拖泥的最低点至水面的第一垂直距离的测量；或者，利用水下测量机器人，下潜至拖泥的最低点，测量拖泥的最低点至水面的第一垂直距离。第一垂直距离就是拖泥数据。通过测量设备在测量区域的水中进行拖泥数据测量，避免了船舶需要空载上排测量拖泥数据，提高了测量的效率。

可选的，所述根据所述拖泥数据判断所述目标船舶的实际吃水深度，包括：

根据所述型深数据、所述干舷数据及所述拖泥数据，计算得到所述拖泥的最低点距船舶基线的第二垂直距离，将所述第二垂直距离作为所述目标船舶的实际吃水深度。

通过采用上述技术方案，拖泥数据只是拖泥的最低点至水面的垂直距离，并非是实际吃水深度，因为还需要考虑船舶基线，因此，结合型深数据、干舷数据及拖泥数据，计算得到拖泥的最低点距船舶基线的第二垂直距离，型深数据是指在船长中点处沿舷侧从平板龙骨上缘至上甲板下缘的垂直距离，干舷数据是指在船长中点处沿舷侧自满载吃水线量至上层连续甲板(干舷甲板)边线上缘的垂直距离，船舶基线是指过首尾垂线间距(垂线间长)的中点，作与船底龙骨线相交的竖直线,过船底龙骨线和竖直线的交点作水平线。实际吃水深度的计算是（型深数据）-（干舷数据）+（拖泥数据）。

可选的，所述根据所述实际吃水深度判断所述目标船舶是否允许通过所述船闸，包括：

根据所述航行指令获取指定通行时间，根据自然因素和/或水文信息预测所述指定通行时间内所述船闸的水深；

根据所述水深设定船闸安全阈值；

判断所述实际吃水深度是否超过所述船闸安全阈值；

若超过，则确定所述目标船舶不允许通过所述船闸；

若不超过，则确定所述目标船舶允许通过所述船闸。

通过采用上述技术方案，在通过航行指令确定目标船舶的指定通行时间后，由于指定通行时间和当前时间点之间的时间段内可能出现暴雨或干旱等自然因素，或者，可能出现水库及大坝进行泄洪或蓄水等水文信息，都会影响到船闸的水深，因此，需要预测指定通行时间内船闸的水深，再根据船闸的水深设定船闸安全阈值，即保留一定的安全水深范围，判断实际吃水深度是否超过船闸安全阈值，如果超过，则确定目标船舶不允许通过船闸；如果不超过，则确定目标船舶允许通过船闸。结合了自然因素和/或水文信息预测通行时间内船闸的水深，再设定船闸安全阈值，从而以船闸安全阈值来决定是否让实际吃水深度的目标船舶通过，更加灵活的保障了船舶通过船闸的安全性。

第二方面，本申请提供一种船舶拖泥测量和预警系统，采用如下的技术方案：

一种船舶拖泥测量和预警系统，包括：

拖泥数据采集模块，用于当目标船舶需要通过船闸时，通过测量区域的测量设备采集所述目标船舶的拖泥数据；

计算模块，用于根据所述拖泥数据计算所述目标船舶的实际吃水深度；

通行判断模块，用于根据所述实际吃水深度判断所述目标船舶是否允许通过所述船闸；

信号生成模块，用于若所述目标船舶允许通过所述船闸，则生成通行信号；若所述目标船舶不允许通过所述船闸，则生成预警信号。

通过采用上述技术方案，在目标船舶需要通过船闸时，由于船舶的吃水深度未考虑到拖泥的存在，实际吃水深度是需要结合拖泥才准确，拖泥数据采集模块需要在测量区域通过测量设备采集到目标船舶的拖泥数据，计算模块利用拖泥数据计算出目标船舶的实际吃水深度，目标船舶是否能够通过船闸，是受到船闸的水深及宽度等条件限制的，一般情况下，船闸的设计宽度都能适应大多数船舶，造成船闸内搁浅的问题，主要是水深不能满足船舶的实际吃水深度，因此，还需要通行判断模块根据实际吃水深度判断目标船舶是否允许通过船闸，如果允许，则信号生成模块生成通行信号，提示目标船舶通过；如果不允许，则信号生成模块生成预警信号，表示目标船舶存在搁浅危险。在目标船舶通过船闸之前，先在测量区域采集拖泥数据，从而计算出实际吃水深度，就能判断目标船舶是否允许通行，可以有效的减少船舶在船闸内搁浅的问题，进而提高了船闸通行效率。

可选的，所述系统还包括：

航行请求接收模块，用于当目标船舶需要通过船闸时，接收所述目标船舶的航行请求，所述航行请求包括船舶标识及请求通行时间；

航行指令发送模块，用于根据所述航行请求向所述目标船舶发送航行指令，使得所述目标船舶根据所述航行指令航行至测量区域，所述航行指令包括指定通行时间；

船舶数据获取模块，用于根据所述船舶标识从船舶数据库中获取所述目标船舶的船舶数据，所述船舶数据包括型深数据及干舷数据。

通过采用上述技术方案，在目标船舶需要通过船闸时，为了保障各船舶的通行安全和通行顺序，需要目标船舶的船主先提出航行请求，因此，航行请求接收模块可以通过互联网或移动网络等方式收到目标船舶的航行请求，在航行请求中需要携带船舶标识和请求通行时间，航行指令发送模块根据航行请求向目标船舶反馈航行指令，该航行指令是指示目标船舶航行至测量区域，从而方便进行拖泥数据测量，航行指令包括指定通行时间，船舶数据获取模块根据船舶标识从船舶数据库中获取目标船舶的船舶数据，船舶数据包括型深数据及干舷数据等。目标船舶到测量区域进行拖泥数据测量之前，是通过指令交互的方式来指示目标船舶，并得到船舶数据，以保障每艘船舶都需要进行拖泥数据测量。

可选的，所述测量设备为超声波测量设备、激光测量设备或水下测量机器人，

所述拖泥数据采集模块，具体用于当所述目标船舶航行至所述测量区域内时，通过所述超声波测量设备、所述激光测量设备或所述水下测量机器人测量所述目标船舶的拖泥的最低点至水面的第一垂直距离，将所述第一垂直距离作为拖泥数据。

通过采用上述技术方案，测量区域一般设置在船舶进入船闸之前的一段距离，测量设备为设置在测量区域底部的超声波测量设备或激光测量设备，拖泥数据采集模块通过超声波测距或激光测距技术，实现对目标船舶的拖泥的最低点至水面的第一垂直距离的测量；或者，拖泥数据采集模块利用水下测量机器人，下潜至拖泥的最低点，测量拖泥的最低点至水面的第一垂直距离。第一垂直距离就是拖泥数据。通过测量设备在测量区域的水中进行拖泥数据测量，避免了船舶需要空载上排测量拖泥数据，提高了测量的效率。

可选的，所述计算模块，具体用于根据所述型深数据、所述干舷数据及所述拖泥数据，计算得到所述拖泥的最低点距船舶基线的第二垂直距离，将所述第二垂直距离作为所述目标船舶的实际吃水深度。

通过采用上述技术方案，拖泥数据只是拖泥的最低点至水面的垂直距离，并非是实际吃水深度，因为还需要考虑船舶基线，因此，计算模块结合型深数据、干舷数据及拖泥数据，计算得到拖泥的最低点距船舶基线的第二垂直距离。

可选的，所述通行判断模块包括：水深预测单元、船闸安全阈值设定单元及通行判断单元；

所述水深预测单元，用于根据所述航行指令获取指定通行时间，根据自然因素和/或水文信息预测所述指定通行时间内所述船闸的水深；

所述船闸安全阈值设定单元，用于根据所述水深设定船闸安全阈值；

所述通行判断单元，用于判断所述实际吃水深度是否超过所述船闸安全阈值，若超过，则确定所述目标船舶不允许通过所述船闸；若不超过，则确定所述目标船舶允许通过所述船闸。

通过采用上述技术方案，在通过航行指令确定目标船舶的指定通行时间后，由于指定通行时间和当前时间点之间的时间段内可能出现暴雨或干旱等自然因素，或者，可能出现水库及大坝进行泄洪或蓄水等水文信息，都会影响到船闸的水深，因此，水深预测单元需要预测指定通行时间内船闸的水深，船闸安全阈值设定单元再根据船闸的水深设定船闸安全阈值，即保留一定的安全水深范围，通行判断单元判断实际吃水深度是否超过船闸安全阈值，如果超过，则确定目标船舶不允许通过船闸；如果不超过，则确定目标船舶允许通过船闸。结合了自然因素和/或水文信息预测通行时间内船闸的水深，再设定船闸安全阈值，从而以船闸安全阈值来决定是否让实际吃水深度的目标船舶通过，更加灵活的保障了船舶通过船闸的安全性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在目标船舶通过船闸之前，先在测量区域采集拖泥数据，从而计算出实际吃水深度，就能判断目标船舶是否允许通行，可以有效的减少船舶在船闸内搁浅的问题，进而提高了船闸通行效率；

2.目标船舶到测量区域进行拖泥数据测量之前，是通过指令交互的方式来指示目标船舶，并得到船舶数据，以保障每艘船舶都需要进行拖泥数据测量；

3.通过测量设备在测量区域的水中进行拖泥数据测量，避免了船舶需要空载上排测量拖泥数据，提高了测量的效率；

4.结合了自然因素和/或水文信息预测通行时间内船闸的水深，再设定船闸安全阈值，从而以船闸安全阈值来决定是否让实际吃水深度的目标船舶通过，更加灵活的保障了船舶通过船闸的安全性。

附图说明

图1是本申请其中一实施例的船舶拖泥测量和预警方法的第一流程示意图。

图2是本申请其中一实施例的船舶拖泥测量和预警方法的第二流程示意图。

图3是本申请其中一实施例判断目标船舶是否允许通过船闸的流程示意图。

图4是本申请其中一实施例的船舶拖泥测量和预警系统的第一结构示意图。

图5是本申请其中一实施例的船舶拖泥测量和预警系统的第二结构示意图。

图6是本申请其中一实施例的船舶拖泥测量和预警系统的第三结构示意图。

附图标记说明：401、拖泥数据采集模块；402、计算模块；403、通行判断模块；404、信号生成模块；501、航行请求接收模块；502、航行指令发送模块；503、船舶数据获取模块；601、水深预测单元；602、船闸安全阈值设定单元；603、通行判断单元。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-6及实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例公开一种船舶拖泥测量和预警方法。

实施例1

参照图1，该方法的执行步骤包括：

101，当目标船舶需要通过船闸时，通过测量区域的测量设备采集目标船舶的拖泥数据。

其中，在目标船舶需要通过船闸时，由于船舶的吃水深度未考虑到拖泥的存在，实际吃水深度是需要结合拖泥才准确，需要在测量区域通过测量设备采集到目标船舶的拖泥数据。

102，根据拖泥数据计算目标船舶的实际吃水深度。

其中，拖泥底部低于船底，船舶证书上所载的吃水并不准确，需要利用拖泥数据计算出目标船舶的实际吃水深度。

103，根据实际吃水深度判断目标船舶是否允许通过船闸，若允许，执行步骤104；若不允许，执行步骤105。

其中，目标船舶是否能够通过船闸，是受到船闸的水深及宽度等条件限制的，一般情况下，船闸的设计宽度都能适应大多数船舶，造成船闸内搁浅的问题，主要是水深不能满足船舶的实际吃水深度，使得拖泥触碰到船闸底部，因此，还需要根据实际吃水深度判断目标船舶是否允许通过船闸，如果允许，执行步骤104；如果不允许，执行步骤105。

104，生成通行信号。

其中，如果目标船舶允许通过船闸，生成通行信号，可以将通行信号通过互联网或移动网络等方式发送到目标船舶，以提示目标船舶可以通过船闸。

105，生成预警信号。

其中，如果目标船舶不允许通过船闸，生成预警信号，预警信号表示目标船舶如果通行船闸会存在搁浅危险，需要目标船舶卸载适当的重量。

实施例1的实施原理为：在目标船舶通过船闸之前，由于船舶证书上所载的吃水并不准确，没有考虑到拖泥，需要先在测量区域采集拖泥数据，从而计算出实际吃水深度，根据实际吃水深度判断目标船舶是否允许通过船闸，允许时生成通行信号，不允许时生成预警信号，可以有效的减少船舶在船闸内搁浅的问题，进而提高了船闸通行效率。

实施例2

参照图2，本实施例与以上实施例1的不同之处在于，在步骤101之前，还需要指示目标船舶到测量区域，并且对步骤101的采集拖泥数据及步骤102计算实际吃水深度，都进行了具体说明，该方法的执行步骤包括：

201，当目标船舶需要通过船闸时，接收目标船舶的航行请求。

其中，在目标船舶需要通过船闸时，为了保障各船舶的通行安全和通行顺序，需要目标船舶的船主先提出航行请求，可以通过互联网或移动网络等方式收到目标船舶的航行请求，在航行请求中需要携带船舶标识和请求通行时间。船舶标识是目标船舶在相关部门进行备份的编号，具有唯一性。

202，根据航行请求向目标船舶发送航行指令，使得目标船舶根据航行指令航行至测量区域。

其中，根据航行请求向目标船舶反馈航行指令，该航行指令是指示目标船舶航行至测量区域，从而方便在测量区域进行拖泥数据测量，航行指令包括指定通行时间，指定通行时间是指目标船舶可以在该时间通过船闸。

203，根据船舶标识从船舶数据库中获取目标船舶的船舶数据。

其中，每个船舶在进行备案的时候，都会将船舶数据和具有唯一性的船舶标识关联保存到船舶数据库中，按照船舶标识就能在船舶数据库中检索到目标船舶的船舶数据，船舶数据包括型深数据及干舷数据等涉及到吃水深度的数据。

204，当目标船舶航行至测量区域内时，通过超声波测量设备、激光测量设备或水下测量机器人测量目标船舶的拖泥的最低点至水面的第一垂直距离，将第一垂直距离作为拖泥数据。

其中，测量区域一般设置在船舶进入船闸之前的一段距离，测量设备为设置在测量区域底部的超声波测量设备或激光测量设备，在目标船舶航行到测量区域时，通过超声波测距或激光测距技术，实现对目标船舶的拖泥的最低点至水面的第一垂直距离的测量；或者，在目标船舶航行到测量区域时，利用水下测量机器人，下潜至拖泥的最低点，测量拖泥的最低点至水面的第一垂直距离。将第一垂直距离作为拖泥数据。

205，根据型深数据、干舷数据及拖泥数据，计算得到拖泥的最低点距船舶基线的第二垂直距离，将第二垂直距离作为目标船舶的实际吃水深度。

其中，拖泥数据只是拖泥的最低点至水面的垂直距离，并非是实际吃水深度，因为还需要考虑船舶基线，因此，结合型深数据、干舷数据及拖泥数据，计算得到拖泥的最低点距船舶基线的第二垂直距离，型深数据是指在船长中点处沿舷侧从平板龙骨上缘至上甲板下缘的垂直距离，干舷数据是指在船长中点处沿舷侧自满载吃水线量至上层连续甲板(干舷甲板)边线上缘的垂直距离，船舶基线是指过首尾垂线间距(垂线间长)的中点，作与船底龙骨线相交的竖直线,过船底龙骨线和竖直线的交点作水平线。将型深数据记为D，干舷数据记为F，拖泥数据记为T，实际吃水深度记为d，计算公式为d=D-F+T。

206，根据实际吃水深度判断目标船舶是否允许通过船闸，若允许，执行步骤207；若不允许，执行步骤208。

其中，目标船舶是否能够通过船闸，是受到船闸的水深及宽度等条件限制的，一般情况下，船闸的设计宽度都能适应大多数船舶，造成船闸内搁浅的问题，主要是水深不能满足船舶的实际吃水深度，使得拖泥触碰到船闸底部，因此，还需要根据实际吃水深度判断目标船舶是否允许通过船闸，如果允许，执行步骤207；如果不允许，执行步骤208。

207，生成通行信号。

其中，如果目标船舶允许通过船闸，生成通行信号，可以将通行信号通过互联网或移动网络等方式发送到目标船舶，以提示目标船舶可以通过船闸。

208，生成预警信号。

其中，如果目标船舶不允许通过船闸，生成预警信号，预警信号表示目标船舶如果通行船闸会存在搁浅危险，需要目标船舶卸载适当的重量。

实施例2的实施原理为：当目标船舶需要通过船闸时，接收目标船舶的航行请求，根据航行请求向目标船舶发送航行指令，使得目标船舶根据航行指令航行至测量区域，根据船舶标识从船舶数据库中获取目标船舶的船舶数据，目标船舶到测量区域进行拖泥数据测量之前，是通过指令交互的方式来指示目标船舶，并得到船舶数据，以保障每艘船舶都需要进行拖泥数据测量；

通过超声波测量设备、激光测量设备或水下测量机器人在测量区域的水中进行拖泥数据测量，避免了船舶需要空载上排测量拖泥数据，提高了测量的效率；

根据型深数据、干舷数据及拖泥数据计算得目标船舶的实际吃水深度就能判断目标船舶是否允许通行，可以有效的减少船舶在船闸内搁浅的问题，进而提高了船闸通行效率。

实施例3

参照图3，本实施例与实施例2的不同之处在于，对实施例2的步骤206中判断目标船舶是否允许通过船闸进行了说明，具体执行步骤如下：

301，根据航行指令获取指定通行时间，根据自然因素和/或水文信息预测指定通行时间内船闸的水深。

其中，在通过航行指令确定目标船舶的指定通行时间后，由于指定通行时间和当前时间点之间是具有一个时间段的，例如，当前时间是5月10日12时，指定通行时间是5月11日12时。在这一天时间中，可能出现暴雨或干旱等自然因素，或者，可能出现水库及大坝进行泄洪或蓄水等水文信息，都会影响到船闸的水深。例如，在5月10日12时-5月11日12时之间，上游会出现暴雨，为了保障安全，上游的大坝也进行了泄洪，那么在指定通行时间5月11日12时，船闸的水深是比当前时间的水深要高的。因此，需要预测指定通行时间内船闸的水深。

302，根据水深设定船闸安全阈值。

其中，在预测出船闸的水深之后，为了保障通行安全，需要设定船闸安全阈值，船闸安全阈值一般是小于实际水深的，例如，预测的船闸的水深是4米，船闸安全阈值可以是3.5米。

303，判断实际吃水深度是否超过船闸安全阈值，若超过，则执行步骤304；若不超过，执行步骤305。

其中，判断实际吃水深度是否超过船闸安全阈值，如果实际吃水深度超过船闸安全阈值，执行步骤304；如果实际吃水深度不超过船闸安全阈值，执行步骤305。

304，确定目标船舶不允许通过船闸。

305，则确定目标船舶允许通过船闸。

实施例3的实施原理为：在通过航行指令确定目标船舶的指定通行时间后，结合自然因素和/或水文信息预测预测指定通行时间内船闸的水深，再根据船闸的水深设定船闸安全阈值，判断实际吃水深度是否超过船闸安全阈值，如果超过，则确定目标船舶不允许通过船闸；如果不超过，则确定目标船舶允许通过船闸。由于结合了自然因素和/或水文信息预测通行时间内船闸的水深，再设定船闸安全阈值，从而以船闸安全阈值来决定是否让实际吃水深度的目标船舶通过，更加灵活的保障了船舶通过船闸的安全性。

本申请实施例还公开一种船舶拖泥测量和预警系统。

实施例4

参照图4，该系统包括：

拖泥数据采集模块401，用于当目标船舶需要通过船闸时，通过测量区域的测量设备采集目标船舶的拖泥数据；

计算模块402，用于根据拖泥数据计算目标船舶的实际吃水深度；

通行判断模块403，用于根据实际吃水深度判断目标船舶是否允许通过船闸；

信号生成模块404，用于若目标船舶允许通过船闸，则生成通行信号；若目标船舶不允许通过船闸，则生成预警信号。

实施例4的实施原理为：由于船舶的吃水深度未考虑到拖泥的存在，实际吃水深度是需要结合拖泥才准确，拖泥数据采集模块401需要在测量区域通过测量设备采集到目标船舶的拖泥数据，计算模块402利用拖泥数据计算出目标船舶的实际吃水深度，目标船舶是否能够通过船闸，是受到船闸的水深等条件限制的，通行判断模块403根据实际吃水深度判断目标船舶是否允许通过船闸，如果允许，则信号生成模块404生成通行信号，提示目标船舶通过；如果不允许，则信号生成模块404生成预警信号，表示目标船舶存在搁浅危险。在目标船舶通过船闸之前，先在测量区域采集拖泥数据，从而计算出实际吃水深度，就能判断目标船舶是否允许通行，可以有效的减少船舶在船闸内搁浅的问题，进而提高了船闸通行效率。

实施例5

结合图4所示实施例4的基础上，参照图5，本申请的一个优选的实施例中，系统还包括：

航行请求接收模块501，用于当目标船舶需要通过船闸时，接收目标船舶的航行请求，航行请求包括船舶标识及请求通行时间；

航行指令发送模块502，用于根据航行请求向目标船舶发送航行指令，使得目标船舶根据航行指令航行至测量区域，航行指令包括指定通行时间；

船舶数据获取模块503，用于根据船舶标识从船舶数据库中获取目标船舶的船舶数据，船舶数据包括型深数据及干舷数据。

实施例5的实施原理为：在目标船舶需要通过船闸时，为了保障各船舶的通行安全和通行顺序，需要目标船舶的船主先提出航行请求，因此，航行请求接收模块501可以通过互联网或移动网络等方式收到目标船舶的航行请求，在航行请求中需要携带船舶标识和请求通行时间，航行指令发送模块502根据航行请求向目标船舶反馈航行指令，该航行指令是指示目标船舶航行至测量区域，从而方便进行拖泥数据测量，航行指令包括指定通行时间，船舶数据获取模块503根据船舶标识从船舶数据库中获取目标船舶的船舶数据，船舶数据包括型深数据及干舷数据等。目标船舶到测量区域进行拖泥数据测量之前，是通过指令交互的方式来指示目标船舶，并得到船舶数据，以保障每艘船舶都需要进行拖泥数据测量。

可选的，结合图5所示实施例5的基础上，本申请的一个优选的实施例中，测量设备为超声波测量设备、激光测量设备或水下测量机器人，

拖泥数据采集模块401，具体用于当目标船舶航行至测量区域内时，通过超声波测量设备、激光测量设备或水下测量机器人测量目标船舶的拖泥的最低点至水面的第一垂直距离，将第一垂直距离作为拖泥数据。

该实施例的实施原理为：测量区域一般设置在船舶进入船闸之前的一段距离，测量设备为设置在测量区域底部的超声波测量设备或激光测量设备，拖泥数据采集模块401通过超声波测距或激光测距技术，实现对目标船舶的拖泥的最低点至水面的第一垂直距离的测量；或者，拖泥数据采集模块利用水下测量机器人，下潜至拖泥的最低点，测量拖泥的最低点至水面的第一垂直距离。第一垂直距离就是拖泥数据。通过测量设备在测量区域的水中进行拖泥数据测量，避免了船舶需要空载上排测量拖泥数据，提高了测量的效率。

可选的，结合图5所示实施例5的基础上，本申请的一个优选的实施例中，

计算模块402，具体用于根据型深数据、干舷数据及拖泥数据，计算得到拖泥的最低点距船舶基线的第二垂直距离，将第二垂直距离作为目标船舶的实际吃水深度。

该实施例的实施原理为：拖泥数据只是拖泥的最低点至水面的垂直距离，并非是实际吃水深度，因为还需要考虑船舶基线，因此，计算模块402结合型深数据、干舷数据及拖泥数据，计算得到拖泥的最低点距船舶基线的第二垂直距离，型深数据是指在船长中点处沿舷侧从平板龙骨上缘至上甲板下缘的垂直距离，干舷数据是指在船长中点处沿舷侧自满载吃水线量至上层连续甲板(干舷甲板)边线上缘的垂直距离，船舶基线是指过首尾垂线间距(垂线间长)的中点，作与船底龙骨线相交的竖直线,过船底龙骨线和竖直线的交点作水平线。将型深数据记为D，干舷数据记为F，拖泥数据记为T，实际吃水深度记为d，计算公式为d=D-F+T。

实施例6

结合图5所示实施例5的基础上，参照图6，本申请的一个优选的实施例中，通行判断模块403包括：水深预测单元601、船闸安全阈值设定单元602及通行判断单元603；

水深预测单元601，用于根据航行指令获取指定通行时间，根据自然因素和/或水文信息预测指定通行时间内船闸的水深；

船闸安全阈值设定单元602，用于根据水深设定船闸安全阈值；

通行判断单元603，用于判断实际吃水深度是否超过船闸安全阈值，若超过，则确定目标船舶不允许通过船闸；若不超过，则确定目标船舶允许通过船闸。

实施例6的实施原理为：在通过航行指令确定目标船舶的指定通行时间后，由于指定通行时间和当前时间点之间是具有一个时间段的，例如，当前时间是5月10日12时，指定通行时间是5月11日12时。在这一天时间中，可能出现暴雨或干旱等自然因素，或者，可能出现水库及大坝进行泄洪或蓄水等水文信息，都会影响到船闸的水深。例如，在5月10日12时-5月11日12时之间，上游会出现暴雨，为了保障安全，上游的大坝也进行了泄洪，那么在指定通行时间5月11日12时，船闸的水深是比当前时间的水深要高的。因此，需要通过水深预测单元601预测指定通行时间内船闸的水深。船闸安全阈值设定单元602再根据船闸的水深设定船闸安全阈值，即保留一定的安全水深范围，通行判断单元603判断实际吃水深度是否超过船闸安全阈值，如果超过，则确定目标船舶不允许通过船闸；如果不超过，则确定目标船舶允许通过船闸。结合了自然因素和/或水文信息预测通行时间内船闸的水深，再设定船闸安全阈值，从而以船闸安全阈值来决定是否让实际吃水深度的目标船舶通过，更加灵活的保障了船舶通过船闸的安全性。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims (10)

1.一种船舶拖泥测量和预警方法，其特征在于，所述方法包括：

当目标船舶需要通过船闸时，通过测量区域的测量设备采集所述目标船舶的拖泥数据；

根据所述拖泥数据计算所述目标船舶的实际吃水深度；

根据所述实际吃水深度判断所述目标船舶是否允许通过所述船闸；

若允许，则生成通行信号；

若不允许，则生成预警信号。

2.根据权利要求1所述的船舶拖泥测量和预警方法，其特征在于，所述通过测量区域的测量设备采集所述目标船舶的拖泥数据之前，还包括：

当目标船舶需要通过船闸时，接收所述目标船舶的航行请求，所述航行请求包括船舶标识及请求通行时间；

根据所述航行请求向所述目标船舶发送航行指令，使得所述目标船舶根据所述航行指令航行至测量区域，所述航行指令包括指定通行时间；

根据所述船舶标识从船舶数据库中获取所述目标船舶的船舶数据，所述船舶数据包括型深数据及干舷数据。

3.根据权利要求2所述的船舶拖泥测量和预警方法，其特征在于，所述测量设备为超声波测量设备、激光测量设备或水下测量机器人，

所述通过测量区域的测量设备采集所述目标船舶的拖泥数据，包括：

当所述目标船舶航行至所述测量区域内时，通过所述超声波测量设备、所述激光测量设备或所述水下测量机器人测量所述目标船舶的拖泥的最低点至水面的第一垂直距离，将所述第一垂直距离作为拖泥数据。

4.根据权利要求3所述的船舶拖泥测量和预警方法，其特征在于，所述根据所述拖泥数据判断所述目标船舶的实际吃水深度，包括：

根据所述型深数据、所述干舷数据及所述拖泥数据，计算得到所述拖泥的最低点距船舶基线的第二垂直距离，将所述第二垂直距离作为所述目标船舶的实际吃水深度。

5.根据权利要求2所述的船舶拖泥测量和预警方法，其特征在于，所述根据所述实际吃水深度判断所述目标船舶是否允许通过所述船闸，包括：

根据所述航行指令获取指定通行时间，根据自然因素和/或水文信息预测所述指定通行时间内所述船闸的水深；

根据所述水深设定船闸安全阈值；

判断所述实际吃水深度是否超过所述船闸安全阈值；

若超过，则确定所述目标船舶不允许通过所述船闸；

若不超过，则确定所述目标船舶允许通过所述船闸。

6.一种船舶拖泥测量和预警系统，其特征在于，所述系统包括：

拖泥数据采集模块，用于当目标船舶需要通过船闸时，通过测量区域的测量设备采集所述目标船舶的拖泥数据；

计算模块，用于根据所述拖泥数据计算所述目标船舶的实际吃水深度；

通行判断模块，用于根据所述实际吃水深度判断所述目标船舶是否允许通过所述船闸；

信号生成模块，用于若所述目标船舶允许通过所述船闸，则生成通行信号；若所述目标船舶不允许通过所述船闸，则生成预警信号。

7.根据权利要求6所述的船舶拖泥测量和预警系统，其特征在于，所述系统还包括：

航行请求接收模块，用于当目标船舶需要通过船闸时，接收所述目标船舶的航行请求，所述航行请求包括船舶标识及请求通行时间；

航行指令发送模块，用于根据所述航行请求向所述目标船舶发送航行指令，使得所述目标船舶根据所述航行指令航行至测量区域，所述航行指令包括指定通行时间；

船舶数据获取模块，用于根据所述船舶标识从船舶数据库中获取所述目标船舶的船舶数据，所述船舶数据包括型深数据及干舷数据。

8.根据权利要求7所述的船舶拖泥测量和预警系统，其特征在于，所述测量设备为超声波测量设备、激光测量设备或水下测量机器人，

所述拖泥数据采集模块，具体用于当所述目标船舶航行至所述测量区域内时，通过所述超声波测量设备、所述激光测量设备或所述水下测量机器人测量所述目标船舶的拖泥的最低点至水面的第一垂直距离，将所述第一垂直距离作为拖泥数据。

9.根据权利要求8所述的船舶拖泥测量和预警系统，其特征在于，

所述计算模块，具体用于根据所述型深数据、所述干舷数据及所述拖泥数据，计算得到所述拖泥的最低点距船舶基线的第二垂直距离，将所述第二垂直距离作为所述目标船舶的实际吃水深度。

10.根据权利要求7所述的船舶拖泥测量和预警系统，其特征在于，所述通行判断模块包括：水深预测单元、船闸安全阈值设定单元及通行判断单元；

所述水深预测单元，用于根据所述航行指令获取指定通行时间，根据自然因素和/或水文信息预测所述指定通行时间内所述船闸的水深；

所述船闸安全阈值设定单元，用于根据所述水深设定船闸安全阈值；

所述通行判断单元，用于判断所述实际吃水深度是否超过所述船闸安全阈值，若超过，则确定所述目标船舶不允许通过所述船闸；若不超过，则确定所述目标船舶允许通过所述船闸。

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