CN204489140U - 一种内河在航船舶航行状态信息监控系统 - Google Patents

一种内河在航船舶航行状态信息监控系统 Download PDF

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何伟
柳晨光
王乐
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Abstract

本实用新型涉及一种内河在航船舶航行状态信息监控系统。包括船载MCU及与该船载MCU连接的用于采集船舶运行状态的船载采集单元、显示船舶运行状态的船载显示单元和存储船舶各项状态数据的船舶航行记录仪，还包括一用于与监控中心进行通信的远程通信单元及一用于为整个系统供电的船载供电单元，远程通信单元与船载显示单元和船舶航行记录仪连接；所述船载采集单元包括采集模块、隔离模块以及与所述采集模块连接的转换接口模块，所述转换接口模块经隔离模块连接至所述船载MCU。本实用新型能够对船舶及周边环境信息进行实时采集、存储，使驾驶人员能够直观、及时了解船舶周围的航行环境及船舶本身的状态，为内河船舶安全运行提供重要保障。

Description

一种内河在航船舶航行状态信息监控系统
技术领域
本实用新型属于水上船舶交通安全领域，特别涉及一种内河在航船舶航行状态信息监控系统。
背景技术
随着社会经济的不断发展及内河船舶运输量不断的增加，如何保证船舶高效及安全航行成为大家越来越关注的主题。由于船舶运输量较大，内河航道通航宽度有限，船舶航行时容易造成大量温室气体排放，而且船舶一旦发生事故，将会危及航道、船舶及船上工作人员安全，同时也会对周围环境造成极大的影响，更会造成严重的经济损失。
在船舶航行信息监控系统不断发展的过程中，上海三进科技公司研究开发了“基于CAN总线的船舶信息监控报警系统”，完成了对船舶助航设备计程仪、测深仪、罗经以及全球定位系统等信息实时采集处理，并将处理后的船舶状态信息基于CAN总线通信进行传输与存储工作。比太系统工程有限公司与华东船舶工业学院合作共同开发的船舶自动化监控系统以及“比太船舶机舱自动化系统软件V2.0”系统（Seainfo），采用无线以太网实现安全监控，针对机舱各种热工参数巡回检测。
目前内河在航船舶航行状态信息监控方面虽然做了一些相关的研究工作，但还存在着下面两点不足之处：
（1）目前对内河船舶航行状态的监测主要集中在驾驶台的信息采集及监控，而对航行环境、船舶主机及驾驶人员的操控研究较少，对于船舶能效营运指数监控方面的研究更少，因此为了船舶航行更加高效、安全，有必要在这些方面做进一步的研究。
（2）我国目前还没有内河船舶航行状态的远程监控这方面的突破，另外，由于各国内河通航环境的存在很大的差异，因此建立适应我国内河通航环境的船舶航行状态监控系统是十分必要的。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种内河在航船舶航行状态信息监控系统。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种内河在航船舶航行状态信息监控系统，包括船载MCU及与该船载MCU连接的用于采集船舶运行状态的船载采集单元、显示船舶运行状态的船载显示单元和存储船舶各项状态数据的船舶航行记录仪，还包括一用于与监控中心进行通信的远程通信单元及一用于为整个系统供电的船载供电单元，所述远程通信单元与所述船载显示单元和船舶航行记录仪连接；所述船载采集单元包括采集模块、隔离模块以及与所述采集模块连接的转换接口模块，所述转换接口模块经隔离模块连接至所述船载MCU。
在本实用新型实施例中，所述船载MCU采用STM32F103ZCT6芯片。
在本实用新型实施例中，所述转换接口模块包括AD采样模块和串行通信模块。
在本实用新型实施例中，所述串行通信模块包括RS-232、RS-485及RS-422串行通信电路。
在本实用新型实施例中，所述采集模块包括GPS模块、计程仪、用于检测当前环境风速及风向的风速及风向传感器、检测当前水深的水深传感器和检测主辅机油量的油量传感器。
在本实用新型实施例中，所述船载供电单元包括依次连接的船舶电网、直流电源滤波器、保险丝、防雷击保护电路、防反接二极管、DC-DC直流电压隔离模块和电压转换电路，所述DC-DC直流电压隔离模块包括三路DC-DC直流电压隔离电路。
在本实用新型实施例中，所述远程通信单元包括依次连接的COM串口、SIM卡和天线。
相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
（1）本实用新型设计了数据采集及处理电路，进行了采集系统的结构设计；并对船舶状态信息完成了通信协议的制定，可以实现实时地采集船舶航行状态信息；
（2）通过远程传输设备定时请求与数据中心的连接，连通后基于TCP/IP协议进行数据传输，可远程对船舶的状态进行实时监控；
（3）船载显示终端与远程传输设备双向通信，既可以实现船舶航行状态信息的可视化以及立即报警，又能实现与监控中心的通信，方便监控中心合理及时地调度指挥；
（4）VDR与远程传输设备相连，可以使监控中心时时查看VDR的运行状态，保证存储信息的准确性，又可反馈监控中心指示信息，有助于失事船舶的原因及位置的查找；
（5）稳定性高、实时性强，系统测试表明传输及时准确，可长期稳定运行，这有助于驾驶人员减少不必要的操作及工作强度，降低误操作率；有助于公司实时地对船舶的运行进行管理，尽早地发现船舶可能存在的安全隐患，促使相关人员采取有效的防范措施，避免事故的发生，保证船舶和人员生命安全。
附图说明
图1是内河在航船舶航行状态信息监控系统框架图。
图2是内河在航船舶航行状态信息监控系统结构图。
图3是内河在航船舶船载供电单元示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行具体说明。
本实用新型一种内河在航船舶航行状态信息监控系统，包括船载MCU及与该船载MCU连接的用于采集船舶运行状态的船载采集单元、显示船舶运行状态的船载显示单元和存储船舶各项状态数据的船舶航行记录仪，还包括一用于与监控中心进行通信的远程通信单元及一用于为整个系统供电的船载供电单元，所述远程通信单元与所述船载显示单元和船舶航行记录仪连接；所述船载采集单元包括采集模块、隔离模块以及与所述采集模块连接的转换接口模块，所述转换接口模块经隔离模块连接至所述船载MCU。所述转换接口模块包括AD采样模块和串行通信模块。所述串行通信模块包括RS-232、RS-485及RS-422串行通信电路。
所述采集模块包括GPS模块、计程仪、用于检测当前环境风速及风向的风速及风向传感器、检测当前水深的水深传感器和检测主辅机油量的油量传感器，还包括采集车钟信号的车钟、采集船舵信息的船舵及采集特征波高的KU波段浪潮仪。
在本实施例中，所述船载供电单元包括依次连接的船舶电网、直流电源滤波器、保险丝、防雷击保护电路、防反接二极管、DC-DC直流电压隔离模块和电压转换电路，所述DC-DC直流电压隔离模块包括三路DC-DC直流电压隔离电路。
在本实施例中，所述远程通信单元包括依次连接的COM串口、SIM卡和天线。
以下为本实用新型的具体实施例。
如图1所示，为一种内河在航船舶航行状态信息监控系统实施例，主要包括五个部分：船载采集终端、船载显示终端、船舶航行数据记录仪(VDR)、远程传输设备以及监控中心。
所述的船载采集终端与船载显示终端和VDR之间、船载显示终端与远程传输设备之间都是依靠串行通信进行传输，VDR与远程传输设备之间通过局域网进行通信。
所述的船载采集终端采集的信息通过串行通信将数据存储到VDR与船载显示终端，VDR通过局域网将本身运行状态传输到远程传输设备，船载显示端对接收的信息进行处理后通过串行通信将数据传输到远程传输设备，同时实现报警、船舶航行状态显示功能，然后远程传输设备通过3G/4G网络将所收集到的数据发送到监控中心，监控中心接收到数据后进行解析，然后进行显示预警、监控，同时将监控中心反馈得信息通过3G/4G网络发送到远程传输设备并最终显示到船载显示终端。
如图2所示，船载采集终端主要由微控制器(MCU)模块、串行通信模块、AD采样模块、隔离模块组成。其中：
（1）STM32F103ZCT6 MCU主控模块
主控芯片的主要任务是对采集到的船舶航行状态信息进行处理并将处理后的信息通过远程传输设备上传至监控中心。
（2）隔离模块
隔离模块主要是用来防止外部电路对MCU的干扰，该隔离模块采用电容耦合方式，其比传统的光耦和磁耦更有优势，既克服了光耦功耗大、速率低、对环境要求高、静电释放（ESD）和抗电磁干扰（EMI）性能不好的缺点，又克服了磁耦抗电磁干扰性能差、对环境温度要求较苛刻的缺点。
（3）AD采样模块与串行信息采集模块
主要完成船舶航行状态信息中的风速风向、水深、航速航向、车钟信号、舵角信号、主机转速这些模拟信号、串行信息的采集工作，所用协议为RS-232、RS-485和RS-422。
VDR配备了音频传感器，实时记录了船舶的状态、设备的工作情况和驾驶室语音，为事故调查再现当时情况，提供了一个客观的依据，改变了调查的方式，提高了调查的效率。
船载显示终端主要实现船舶航行状态显示、报警以及显示监控中心反馈信息的功能；
远程传输设备主要是负责将船舶航行状态信息采集终端采集的信息通过3G/4G网络基于TCP/IP协议将数据实时的传输到监控中心服务器，服务器将接收的信息进行解析与存储，监控中心显示器访问服务器IP地址即可得到船舶航行状态信息，所用协议为RS-232。
如图3所示，为内河在航船舶船载采集终端电源转换过程。船舶电网进行供电，经直流电源滤波器输出平稳直流电源，再经保险丝、防雷击保护(TVS)、防反接二极管保护措施后，输出安全直流电流，通过DC-DC直流电压隔离及电压转换电路进行隔离、降压，最终将220 V交流电转换成适应船载采集终端的24 V、5 V和3.3 V直流电压，为AD采样模块、串行通讯模块以及MCU主控模块提供稳定的工作电压。
以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种内河在航船舶航行状态信息监控系统，其特征在于：包括船载MCU及与该船载MCU连接的用于采集船舶运行状态的船载采集单元、显示船舶运行状态的船载显示单元和存储船舶各项状态数据的船舶航行记录仪，还包括一用于与监控中心进行通信的远程通信单元及一用于为整个系统供电的船载供电单元，所述远程通信单元与所述船载显示单元和船舶航行记录仪连接；所述船载采集单元包括采集模块、隔离模块以及与所述采集模块连接的转换接口模块，所述转换接口模块经隔离模块连接至所述船载MCU。
2.根据权利要求1所述的一种内河在航船舶航行状态信息监控系统，其特征在于：所述船载MCU采用STM32F103ZCT6芯片。
3.根据权利要求1所述的一种内河在航船舶航行状态信息监控系统，其特征在于：所述转换接口模块包括AD采样模块和串行通信模块。
4.根据权利要求3所述的一种内河在航船舶航行状态信息监控系统，其特征在于：所述串行通信模块包括RS-232、RS-485及RS-422串行通信电路。
5.根据权利要求1所述的一种内河在航船舶航行状态信息监控系统，其特征在于：所述采集模块包括GPS模块、计程仪、用于检测当前环境风速及风向的风速及风向传感器、检测当前水深的水深传感器和检测主辅机油量的油量传感器。
6.根据权利要求1所述的一种内河在航船舶航行状态信息监控系统，其特征在于：所述船载供电单元包括依次连接的船舶电网、直流电源滤波器、保险丝、防雷击保护电路、防反接二极管、DC-DC直流电压隔离模块和电压转换电路，所述DC-DC直流电压隔离模块包括三路DC-DC直流电压隔离电路。
7.根据权利要求1所述的一种内河在航船舶航行状态信息监控系统，其特征在于：所述远程通信单元包括依次连接的COM串口、SIM卡和天线。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106357750A (zh) * 2016-08-30 2017-01-25 孟玲 一种用于海事船舶的大数据采集存储系统
CN106741716A (zh) * 2016-11-30 2017-05-31 中船航海科技有限责任公司 一种悬挂式综合船桥系统
CN110889910A (zh) * 2019-12-27 2020-03-17 江苏恒澄交科信息科技股份有限公司 一种面向内河航运的云端黑匣子船舶航行数据记录系统
CN112129236A (zh) * 2020-08-11 2020-12-25 长江三峡通航管理局 一种内河船舶安检系统及安检方法
CN113942623A (zh) * 2021-09-18 2022-01-18 武汉理工大学 一种智慧航行平台和航行方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106357750A (zh) * 2016-08-30 2017-01-25 孟玲 一种用于海事船舶的大数据采集存储系统
CN106741716A (zh) * 2016-11-30 2017-05-31 中船航海科技有限责任公司 一种悬挂式综合船桥系统
CN106741716B (zh) * 2016-11-30 2018-05-15 中船航海科技有限责任公司 一种悬挂式综合船桥系统
CN110889910A (zh) * 2019-12-27 2020-03-17 江苏恒澄交科信息科技股份有限公司 一种面向内河航运的云端黑匣子船舶航行数据记录系统
CN112129236A (zh) * 2020-08-11 2020-12-25 长江三峡通航管理局 一种内河船舶安检系统及安检方法
CN112129236B (zh) * 2020-08-11 2022-03-18 长江三峡通航管理局 一种内河船舶安检系统及安检方法
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