CN114660238A - 一种船厂安全检测系统和检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种船厂安全检测系统和检测方法，其中检测系统包括人员定位模块、气体检测模块以及中枢控制模块；其中人员定位模块以及气体检测模块分别与中枢控制模块连接，人员定位模块以及气体检测模块均设置于船仓内；人员定位模块用于实现船仓内的人员定位；气体检测模块用于检测船仓内的气体浓度；中枢控制模块用于接收处理人员定位模块以及气体检测模块传输的信息，并根据检测结果进行报警；通过在船仓内设置人员定位模块以及气体检测模块，实现船仓内的气体检测以及人员定位，实现实时检测船仓内气体安全性的目的，并且对于紧急情况也能够对船仓内的人员进行定位指挥。

Description

一种船厂安全检测系统和检测方法

技术领域

本发明涉及工厂安全检测领域，特别是涉及一种船厂安全检测系统和检测方法。

背景技术

随着渔业的发展，在我国沿海地区的船舶行业也获得了飞速的发展，各个船舶制造厂如雨后春笋般兴起。船舶制造厂为社会经济发展做出了极大的贡献，主要为海运以及渔业等领域提供了工具基础；另一方面也为安全管理带来了更大的挑战。在制造船舶的过程中，包括焊接、喷漆等必要的工序，在上述过程中会产生大量有毒有害气体，毒害气体隐藏在隐蔽的船仓中，难以被发现。因此需要对船仓内的气体以及船仓内发生的危急情况做到实时检测。

在现有的船舶检测技术中，大多通过定位器法，实现对船内人员的定位，以确保安全。在定位器法中，需要在管廊内增加多个信号接收天线装置，通过接收检测人员随身携带的定位器的发射信号幅度、相位角度等参数，来实时计算人员的位置。该种方法依赖于高精度的信号接收设备，提高了船舶的设计成本，另外在定位过程中，定位信号也容易受到外界因素的干扰，稳定性较差。

除了定位器法，还有普通的手机AP定位法，也就是通过管廊内的无线局域网络进行定位。通过手机APP定时发送网络连接的AP网络MAC地址，实现对人员位置的定位，在MAC地址定位方法中，由于MAC地址规律性不想，直观性差，无法确定相对无线网络的位置，需要提前录入MAC地址进行绑定，可维护性差。

最后还有传统的摄像头定位法，在该方法中，图像识别过程复杂，并且设备布置成本高，可靠性差。

因此需要一种定位准确的船厂安全检测系统和检测方法。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种船厂安全检测系统和检测方法。

为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种船厂安全检测系统，包括人员定位模块、气体检测模块以及中枢控制模块；其中人员定位模块以及气体检测模块分别与中枢控制模块连接，人员定位模块以及气体检测模块均设置于船仓内；人员定位模块用于实现船仓内的人员定位；气体检测模块用于检测船仓内的气体浓度；中枢控制模块用于接收处理人员定位模块以及气体检测模块传输的信息，并根据检测结果进行报警。

进一步的，所述人员定位模块包括定位装置、信号接收器；其中定位装置能够定时发送定位信号或者接收信号接收器定时发送的信号，并反馈定位信号；信号接收器用于接收定位装置发送或反馈的定位信号，并将接收的定位信号上传至中枢控制模块。

进一步的，所述信号接收器设置于船仓内部，在每个船仓内设置有至少三个信号接收器。

进一步的，所述气体检测模块包括气体检测传感器，包括防爆传感器以及非防爆传感器，其中防爆传感器通过防爆软管与非防爆传感器连接；防爆传感器以及非防爆传感器用于检测不同的气体浓度以及温度。

进一步的，所述非防爆传感器设置于船仓内部的中心位置；非防爆传感器设置于船仓中心位置的顶板上；防爆传感器设置于墙体上；防爆传感器以及非防爆传感器均与中枢控制模块通信连接。

进一步的，所述气体检测模块检测的气体种类包括可燃气体、硫化氢、一氧化碳、二氧化碳、苯以及氧气。

一种船厂安全检测方法，包括如下步骤：

步骤1：中枢控制模块获取气体检测模块采集的信息；

步骤2：根据气体检测模块采集的各类气体浓度，与设定的阈值范围进行比较；若存在任一气体超出设定的阈值范围，则认为气体检测模块采集的气体信息异常，标记气体检测模块设置的船仓，并在中枢控制模块进行报警；

步骤3：中枢控制模块获取标记的船仓内的人员定位模块采集的信息；

步骤4：判断标记的船仓内是否存在人员；若存在人员，则通知船仓内的人员，并进入下一步骤；若不存在人员，则结束步骤；

步骤5：根据人员定位模块采集的信息，根据三个及以上的人员定位模块采集信息的时间差，获取标记船仓内的人员位置；

步骤6：根据获取的人员位置，在船仓空间模型中进行人员位置标记，监视人员活动，结束步骤。

进一步的，所述步骤4中，通知船仓内的人员，包括通过标记船仓内的报警设备直接进行通知，以及直接联系人员的通讯设备；通讯设备包括手机、无线电通讯仪。

进一步的，所述步骤5中，获取标记船仓内的人员位置的过程，包括如下步骤：

步骤51：由人员随身携带的定位装置发送定位信号；定位装置发送的定位信号，定位信号包括信号发送时间，以及定位装置编码；定位信号能够被信号接收器接收；其中，船仓内设置有三个信号接收器；

步骤52：信号接收器接收定位装置的数据，并记录接收时间；将接收的时间和接收的数据一并传输至中枢控制模块；

步骤53：中枢控制模块根据接收时间，并根据定位信号中的发送时间，获取定位装置与信号接收器的距离；

步骤54：重复步骤53，分别获取定位装置与三个信号接收器的距离；以每个信号接收器的设定位置信息为圆心，距离为半径，分别获取信号接收器的距离曲线；

步骤55：根据三个信号接收器的距离曲线交点，获取交点位置的坐标，将交点位置作为船仓内人员的位置，结束步骤。

进一步的，所述步骤5中，获取标记船仓内的人员位置的过程，包括如下步骤：

步骤S51：由信号接收器发送定位信号；定位信号包括发送时间，以及发送的信号接收器编号；

步骤S52：定位装置接收定位信号，受到定位信号激励并发出反馈信号；反馈信号包括信号接收器的编号以及定位信号的发送时间；

步骤S53：信号接收器接收反馈信号，并记录反馈信号的接收时间；

步骤S54：信号接收器将接收反馈信息以及发送时间、接收时间的数据，一并传输至中枢控制模块；

步骤S55：中枢控制模块根据接收时间，并根据定位信号中的发送时间，获取定位装置与信号接收器的距离；

步骤S56：重复步骤S55，分别获取定位装置与三个信号接收器的距离；以每个信号接收器的设定位置信息为圆心，距离为半径，分别获取信号接收器的距离曲线；

步骤S57：根据三个信号接收器的距离曲线交点，获取交点位置的坐标，将交点位置作为船仓内人员的位置，结束步骤。

本发明的有益效果为：

通过在船仓内设置人员定位模块以及气体检测模块，实现船仓内的气体检测以及人员定位，实现实时检测船仓内气体安全性的目的，并且对于紧急情况也能够对船仓内的人员进行定位指挥；

通过在船仓内设置的信号接收器获取定位装置和信号接收器的距离，并通过三个及以上的信号接收器，实施、准确判断船仓内的定位装置位置。

附图说明

图1为本发明实施例一的系统结构示意图；

图2为本发明实施例一的检测方法示意图；

图3为本发明实施例一的检测方法中的定位原理示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例一：

如图1所示，一种船厂安全检测系统，包括人员定位模块、气体检测模块以及中枢控制模块；其中人员定位模块以及气体检测模块分别与中枢控制模块连接，人员定位模块以及气体检测模块均设置于船仓内；人员定位模块用于实现船仓内的人员定位；气体检测模块用于检测船仓内的气体浓度，包括可燃气体、硫化氢、一氧化碳、二氧化碳、苯以及氧气等气体浓度；中枢控制模块用于接收处理人员定位模块以及气体检测模块传输的信息，并根据检测结果进行报警。

所述人员定位模块包括定位装置、信号接收器；其中定位装置能够定时发送定位信号或者接收信号接收器定时发送的信号，并反馈定位信号，在一些其他实施方式中定位装置还能够根据人员的操作发送定位信号；信号接收器能够接收定位装置发送的定位信号，并将接收的定位信号上传至中枢控制模块。在本例中定位装置由人员随身携带，定位装置呈卡片状；信号接收器设置于船仓内部，在每个船仓内设置有至少三个信号接收器。

所述气体检测模块包括气体检测传感器，在本例中气体检测传感器包括防爆传感器以及非防爆传感器，其中防爆传感器通过防爆软管与非防爆传感器连接；防爆传感器以及非防爆传感器用于检测不同的气体以及温度。非防爆传感器设置于船仓内部的中心位置，在本例中，非防爆传感器设置于船仓中心位置的顶板上；防爆传感器设置于墙体上，在本例中位于船仓内的各个角落。非防爆传感器包括箱体以及传感器，传感器设置于箱体内部，其中箱体采用防爆防腐蚀材料制成箱体内的传感器通过导线直接与外部电源连接，在本例中外部电源为220V电源。防爆传感器以及非防爆传感器均与中枢控制模块通信连接。需要说明的是，气体检测传感器为现有的传感器。

所述中枢控制模块包括显示设备以及处理设备，其中显示设备与处理设备连接，显示设备用于显示接收的信息和处理设备处理的结果。在本例中中枢控制模块还能够用于呼叫人员的通讯设备，包括连接人员的手机、无线电通讯仪等。

如图2、3所示，一种船厂安全检测方法，包括如下步骤：

步骤1：中枢控制模块获取气体检测模块采集的信息；

步骤2：根据气体检测模块采集的各类气体浓度，与设定的阈值范围进行比较；若存在任一气体超出设定的阈值范围，则认为气体检测模块采集的气体信息异常，标记气体检测模块设置的船仓，并在中枢控制模块进行报警；

步骤3：中枢控制模块获取标记的船仓内的人员定位模块采集的信息；

步骤4：判断标记的船仓内是否存在人员；若存在人员，则通知船仓内的人员，并进入下一步骤；若不存在人员，则结束步骤；

步骤5：根据人员定位模块采集的信息，根据三个及以上的人员定位模块采集信息的时间差，获取标记船仓内的人员位置；

步骤6：根据获取的人员位置，在船仓空间模型中进行人员位置标记，监视人员活动，结束步骤。

所述步骤4中，通知船仓内的人员，包括通过标记船仓内的报警设备直接进行通知，以及识别人员后，直接联系人员的通讯设备，通讯设备包括手机、无线电通讯仪等。

所述步骤5中，获取标记船仓内的人员位置的过程，包括如下步骤：

步骤51：由人员随身携带的定位装置发送定位信号；定位装置发送的定位信号，定位信号包括信号发送时间，以及定位装置编码；定位信号能够被信号接收器接收，在本例中船仓内设置有三个信号接收器；

步骤52：信号接收器接收定位装置的数据，并记录接收时间；将接收的时间和接收的数据一并传输至中枢控制模块；

步骤53：中枢控制模块根据接收时间，并根据定位信号中的发送时间，获取定位装置与信号接收器的距离；

步骤54：重复步骤53，分别获取定位装置与三个信号接收器的距离；以每个信号接收器的设定位置信息为圆心，距离为半径，分别获取信号接收器的距离曲线；

步骤55：根据三个信号接收器的距离曲线交点，获取交点位置的坐标，将交点位置作为船仓内人员的位置，结束步骤。

所述步骤51中的定位装置编码用于判断船仓内的人员，定位装置编码数据与人员信息预先设置于中枢控制模块中。

所述步骤53中，将接收时间和发送时间做差，并结合信号传输速度，获取定位装置与信号接收器的距离。

所述步骤6中，监视人员活动的目的是为了便于对人员活动进行指挥，因为船仓区域较大，不同的区域的气体浓度在突发情况的短时间内会存在极大的不同，而通过船仓内设置的多个气体检测传感器，检测船仓内不同区域的气体浓度，便于指挥船仓内人员进行紧急避险。

实施例二：

本实施例基于实施例一改进获得，其中定位装置和信号接收器采用射频识别技术，在步骤5中，获取标记船仓内的人员位置的过程，包括如下步骤：

步骤S51：由信号接收器发送定位信号；定位信号包括发送时间，以及发送的信号接收器编号；

步骤S52：定位装置接收定位信号，受到定位信号激励并发出反馈信号；反馈信号包括信号接收器的编号以及定位信号的发送时间；

步骤S53：信号接收器接收反馈信号，并记录反馈信号的接收时间；

步骤S54：信号接收器将接收反馈信息以及发送时间、接收时间等数据一并传输至中枢控制模块；

步骤S55：中枢控制模块根据接收时间，并根据定位信号中的发送时间，获取定位装置与信号接收器的距离；

步骤S56：重复步骤S55，分别获取定位装置与三个信号接收器的距离；以每个信号接收器的设定位置信息为圆心，距离为半径，分别获取信号接收器的距离曲线；

步骤S57：根据三个信号接收器的距离曲线交点，获取交点位置的坐标，将交点位置作为船仓内人员的位置，结束步骤。

所述步骤S55中，将接收时间和发送时间做差，并结合信号传输速度，获取定位装置与信号接收器的距离的两倍值，进而获取定位装置与信号接收器的距离。

在本例中，通过采用射频识别技术，相比实施例一，不需要在定位装置具备时间计算的功能，能够简化定位装置的结构。

以上描述仅是本发明的一个具体实例，不构成对本发明的任何限制。显然对于本领域的专业人员来说，在了解了本发明内容和原理后，都可能在不背离本发明原理、结构的情况下，进行形式和细节上的各种修改和改变，但是这些基于本发明思想的修正和改变仍在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种船厂安全检测系统，其特征在于，包括人员定位模块、气体检测模块以及中枢控制模块；其中人员定位模块以及气体检测模块分别与中枢控制模块连接，人员定位模块以及气体检测模块均设置于船仓内；人员定位模块用于实现船仓内的人员定位；气体检测模块用于检测船仓内的气体浓度；中枢控制模块用于接收处理人员定位模块以及气体检测模块传输的信息，并根据检测结果进行报警。

2.根据权利要求1所述的一种船厂安全检测系统，其特征在于，所述人员定位模块包括定位装置、信号接收器；其中定位装置能够定时发送定位信号或者接收信号接收器定时发送的信号，并反馈定位信号；信号接收器用于接收定位装置发送或反馈的定位信号，并将接收的定位信号上传至中枢控制模块。

3.根据权利要求2所述的一种船厂安全检测系统，其特征在于，所述信号接收器设置于船仓内部，在每个船仓内设置有至少三个信号接收器。

4.根据权利要求1所述的一种船厂安全检测系统，其特征在于，所述气体检测模块包括气体检测传感器，包括防爆传感器以及非防爆传感器，其中防爆传感器通过防爆软管与非防爆传感器连接；防爆传感器以及非防爆传感器用于检测不同的气体浓度以及温度。

5.根据权利要求4所述的一种船厂安全检测系统，其特征在于，所述非防爆传感器设置于船仓内部的中心位置；非防爆传感器设置于船仓中心位置的顶板上；防爆传感器设置于墙体上；防爆传感器以及非防爆传感器均与中枢控制模块通信连接。

6.根据权利要求1所述的一种船厂安全检测系统，其特征在于，所述气体检测模块检测的气体种类包括可燃气体、硫化氢、一氧化碳、二氧化碳、苯以及氧气。

7.一种船厂安全检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：中枢控制模块获取气体检测模块采集的信息；

步骤2：根据气体检测模块采集的各类气体浓度，与设定的阈值范围进行比较；若存在任一气体超出设定的阈值范围，则认为气体检测模块采集的气体信息异常，标记气体检测模块设置的船仓，并在中枢控制模块进行报警；

步骤3：中枢控制模块获取标记的船仓内的人员定位模块采集的信息；

步骤4：判断标记的船仓内是否存在人员；若存在人员，则通知船仓内的人员，并进入下一步骤；若不存在人员，则结束步骤；

步骤5：根据人员定位模块采集的信息，根据三个及以上的人员定位模块采集信息的时间差，获取标记船仓内的人员位置；

步骤6：根据获取的人员位置，在船仓空间模型中进行人员位置标记，监视人员活动，结束步骤。

8.根据权利要求7所述的一种船厂安全检测方法，其特征在于，所述步骤4中，通知船仓内的人员，包括通过标记船仓内的报警设备直接进行通知，以及直接联系人员的通讯设备；通讯设备包括手机、无线电通讯仪。

9.根据权利要求7所述的一种船厂安全检测方法，其特征在于，所述步骤5中，获取标记船仓内的人员位置的过程，包括如下步骤：

步骤51：由人员随身携带的定位装置发送定位信号；定位装置发送的定位信号，定位信号包括信号发送时间，以及定位装置编码；定位信号能够被信号接收器接收；其中，船仓内设置有三个信号接收器；

步骤52：信号接收器接收定位装置的数据，并记录接收时间；将接收的时间和接收的数据一并传输至中枢控制模块；

步骤53：中枢控制模块根据接收时间，并根据定位信号中的发送时间，获取定位装置与信号接收器的距离；

步骤54：重复步骤53，分别获取定位装置与三个信号接收器的距离；以每个信号接收器的设定位置信息为圆心，距离为半径，分别获取信号接收器的距离曲线；

步骤55：根据三个信号接收器的距离曲线交点，获取交点位置的坐标，将交点位置作为船仓内人员的位置，结束步骤。

10.根据权利要求7所述的一种船厂安全检测方法，其特征在于，所述步骤5中，获取标记船仓内的人员位置的过程，包括如下步骤：

步骤S51：由信号接收器发送定位信号；定位信号包括发送时间，以及发送的信号接收器编号；

步骤S52：定位装置接收定位信号，受到定位信号激励并发出反馈信号；反馈信号包括信号接收器的编号以及定位信号的发送时间；

步骤S53：信号接收器接收反馈信号，并记录反馈信号的接收时间；

步骤S54：信号接收器将接收反馈信息以及发送时间、接收时间的数据，一并传输至中枢控制模块；

步骤S55：中枢控制模块根据接收时间，并根据定位信号中的发送时间，获取定位装置与信号接收器的距离；

步骤S56：重复步骤S55，分别获取定位装置与三个信号接收器的距离；以每个信号接收器的设定位置信息为圆心，距离为半径，分别获取信号接收器的距离曲线；

步骤S57：根据三个信号接收器的距离曲线交点，获取交点位置的坐标，将交点位置作为船仓内人员的位置，结束步骤。

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