CN207241978U - 一种海上防碰撞装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种海上防碰撞装置，包括设置在船只桅杆顶端的摄像头，摄像头与图像处理模块信号连接，图像处理模块与第一处理器信号连接，第一处理器分别与雷达和第二处理器连接，第二处理器分别连接水流传感器、航速检测器、第一报警器和第二报警器，水流传感器安装在船底。本实用新型具有基于视觉智能、能配合雷达一起监控海面物体、具有双报警模式的优点。

Description

一种海上防碰撞装置

技术领域

本实用新型属于船舶安全的技术领域，具体涉及一种海上防碰撞装置。

背景技术

据不完全统计，自2000年以来，美国海军共发生船舶碰撞的严重事故25起，今年年初至今仅驻日美军就发生了3起。除去美国海军，全世界船舶碰撞的事故也时有发生。茫茫大海，烟波浩渺，为何舰船碰撞事故频繁发生，总结起来主要是因为人们不能及时地发现危险，采取相应有效的措施，避免与其他船只相撞。在船上安装雷达可以有效降低船舶发生碰撞的可能性。但是有些时候会发生雷达故障，没法正确显示船舶靠近，导致悲剧发生，也有一些船舶会因为时刻开启雷达成本较高，而节约成本的同时也提高了事故的发生率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于视觉智能、能配合雷达一起监控海面物体、具有双报警模式的海上防碰撞装置。

为实现上述技术目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种海上防碰撞装置，其中：包括设置在船只桅杆顶端的摄像头，摄像头与图像处理模块信号连接，图像处理模块与第一处理器信号连接，摄像头拍摄海面照片，并将海面照片传递至图像处理模块，图像处理模块将图像信息经A/D转换为数字信号，并将数字信号专递至第一处理器，第一处理器从数字信号中得到海面物体的方向信息，第一处理器分别与雷达和第二处理器连接，第一处理器能根据海面物体的方向信息启动雷达对指定海域扫描，雷达能扫描到海面物体的距离信息，雷达扫描的信息传递至第二处理器，第二处理器分别连接水流传感器、航速检测器、第一报警器和第二报警器，水流传感器安装在船底，能检测海水流动方向和速度，航速检测器与船舶的航行控制器连接并能提取航速信息，水流传感器和航速检测器将检测到的信息传递至第二处理器，当第二处理器收到第一处理器显示海面有物体的信息而雷达显示海面没有物体的信息时，第二处理器控制第一报警器报警，当第二处理器收到第一处理器和雷达同时显示海面有物体的信息时，第二处理器能分析海水流动方向、速度以及船体方向、速度并控制第二报警器报警。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的摄像头的数量为四个，在水平方向上呈90°布设，摄像头为广角摄像头。

上述的第二处理器连接有显示模块，第二处理器能将信息通过显示模块显示。

上述的第一处理器和第二处理器均为PC机。

上述的第一报警器的报警声与第二报警器的报警声不同。

上述的显示模块为安装在驾驶室操作台处的显示屏。

上述的第一报警器安装在驾驶室，第二报警器包括若干个报警单元，报警单元分别装在甲板及各船舱。

上述的摄像头与图像处理模块通过CAN总线连接。

本实用新型的海上防碰撞装置，可以通过摄像头视觉系统及时有效地检测搜索到海上船只，并将信号传递至图像处理模块再传递至第一处理器，然后由第一处理器判断是否需要用雷达扫描目标区域，如果摄像头视觉系统发现了有船舶或其他海上物体的影像，则启动雷达扫描，如果没有发现船舶或其他海上物体的影像，则可以不用启动雷达，对于大多数船舶来说，只要在视界内发现船舶靠近，是有非常充裕的时间进行航向调整的，而大部分时候采用摄像头视觉系统代替雷达系统可以极大程度的降低用电量，节约成本。此外，由于摄像头视觉系统是持续分析照片像素点来判断是否有海上物体出现在视界内，出错的可能性极小，但是不准确，有些像素并不一定是海上物体，有可能是乌云或飞鸟，但是摄像头视觉系统不能准确判定，雷达系统则可以，而雷达损坏的可能性则高一些，因此，本实用新型采用了第二处理器分别接收摄像头视觉系统的信息和雷达系统的信息，并在不同情况下，让不同的报警器报警。如果只是摄像头视觉系统发现有海上物体出现在视界内，而雷达没有任何显示，这种情况有可能是摄像头视觉系统判断错误，也有可能是雷达损坏，因此，第二处理器控制第一报警器报警，由船员根据影像判断是否有海上物体靠近，如果摄像头视觉系统发现有海上物体出现在视界内，同时雷达也发现了海上物体在移动，第二处理器可以分析海水流动方向、速度以及船体方向、速度，如果结论是该海上物体会撞上船舶，则控制第二报警器报警，第二报警器的报警力度会比第一报警器大很多，是全船报警。这种双报警模式可以同时解决摄像头视觉系统检测精度不高以及雷达有可能损坏的问题，保证能及时发现警情，避免海上碰船事故。

附图说明

图1是本实用新型的结构图；

图2是本实用新型的结构连接示意图。

其中的附图标记为：摄像头1、图像处理模块2、第一处理器3、雷达4、第二处理器5、水流传感器6、航速检测器7、第一报警器8、第二报警器9、显示模块10。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。

本实用新型的一种海上防碰撞装置，其中：包括设置在船只桅杆顶端的摄像头1，摄像头1与图像处理模块2信号连接，图像处理模块2与第一处理器3信号连接，摄像头1拍摄海面照片，并将海面照片传递至图像处理模块2，图像处理模块2将图像信息经A/D转换为数字信号，并将数字信号专递至第一处理器3，第一处理器3从数字信号中得到海面物体的方向信息，第一处理器3分别与雷达4和第二处理器5连接，第一处理器3能根据海面物体的方向信息启动雷达4对指定海域扫描，雷达4能扫描到海面物体的距离信息，雷达4扫描的信息传递至第二处理器5，第二处理器5分别连接水流传感器6、航速检测器7、第一报警器8和第二报警器9，水流传感器6安装在船底，能检测海水流动方向和速度，航速检测器7与船舶的航行控制器连接并能提取航速信息，水流传感器6和航速检测器7将检测到的信息传递至第二处理器5，当第二处理器5收到第一处理器3显示海面有物体的信息而雷达4显示海面没有物体的信息时，第二处理器5控制第一报警器8报警，当第二处理器5收到第一处理器3和雷达4同时显示海面有物体的信息时，第二处理器5能分析海水流动方向、速度以及船体方向、速度并控制第二报警器9报警。

实施例中，摄像头1的数量为四个，在水平方向上呈90°布设，摄像头1为广角摄像头。

实施例中，第二处理器5连接有显示模块10，第二处理器5能将信息通过显示模块10显示。

实施例中，第一处理器3和第二处理器5均为PC机。

实施例中，第一报警器8的报警声与第二报警器9的报警声不同。

实施例中，显示模块10为安装在驾驶室操作台处的显示屏。

实施例中，第一报警器8安装在驾驶室，第二报警器9包括若干个报警单元，报警单元分别装在甲板及各船舱。

实施例中，摄像头1与图像处理模块2通过CAN总线连接。

这款实用新型的基于摄像头1、图像处理模块2的海上防碰撞装置，主要是通过摄像头1获取海面影像，由图像处理模块2处理图片，再由第一处理器3分析出海上是否存在船只，并通过雷达4进行位置检测，经第二处理器5分析，最终决定是否报警或采用哪一种报警方式。

值得一说的是，图像处理模块2处理图片的逻辑算法、第一处理器3分析图片的逻辑算法、雷达4扫描目标区域的逻辑算法、第二处理器5分析雷达4的信息的逻辑算法均在现实中有所应用，并非本实用新型的创新点，本实用新型的创新点为1、采用视觉系统进行海面物体预警，从而不用全天候开启雷达，2、采用双报警模式，既能检验雷达是否损坏，同时能有效区分警情紧急度。

工作过程：首先，摄像头1实时地采集海面上的图像，并将图像通过CAN总线传输给图像处理模块2，图像处理模块2处理的图像传递至第一处理器3，第一处理器3判断出是否有船只，并检测其位置，第一处理器3控制雷达4启动扫描目标区域，如果只是摄像头视觉系统发现有海上物体出现在视界内，而雷达没有任何显示，第二处理器5控制第一报警器8报警，由船员根据影像判断是否有海上物体靠近，如果摄像头视觉系统发现有海上物体出现在视界内，同时雷达也发现了海上物体在移动，第二处理器可以分析海水流动方向、速度以及船体方向、速度，如果结论是该海上物体会撞上船舶，则控制第二报警器9报警，提示船员需要减速，改变航向等预警信息。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种海上防碰撞装置，其特征是：包括设置在船只桅杆顶端的摄像头(1)，所述的摄像头(1)与图像处理模块(2)信号连接，图像处理模块(2)与第一处理器(3)信号连接，所述的摄像头(1)拍摄海面照片，并将海面照片传递至图像处理模块(2)，所述的图像处理模块(2)将图像信息经A/D转换为数字信号，并将数字信号专递至第一处理器(3)，所述的第一处理器(3)从数字信号中得到海面物体的方向信息，所述的第一处理器(3)分别与雷达(4)和第二处理器(5)连接，所述的第一处理器(3)能根据海面物体的方向信息启动雷达(4)对指定海域扫描，所述的雷达(4)能扫描到海面物体的距离信息，所述的雷达(4)扫描的信息传递至第二处理器(5)，所述的第二处理器(5)分别连接水流传感器(6)、航速检测器(7)、第一报警器(8)和第二报警器(9)，所述的水流传感器(6)安装在船底，能检测海水流动方向和速度，所述的航速检测器(7)与船舶的航行控制器连接并能提取航速信息，所述的水流传感器(6)和航速检测器(7)将检测到的信息传递至第二处理器(5)，当第二处理器(5)收到第一处理器(3)显示海面有物体的信息而雷达(4)显示海面没有物体的信息时，第二处理器(5)控制第一报警器(8)报警，当第二处理器(5)收到第一处理器(3)和雷达(4)同时显示海面有物体的信息时，第二处理器(5)能分析海水流动方向、速度以及船体方向、速度并控制第二报警器(9)报警。

2.根据权利要求1所述的一种海上防碰撞装置，其特征是：所述的摄像头(1)的数量为四个，在水平方向上呈90°布设，所述的摄像头(1)为广角摄像头。

3.根据权利要求2所述的一种海上防碰撞装置，其特征是：所述的第二处理器(5)连接有显示模块(10)，所述的第二处理器(5)能将信息通过显示模块(10)显示。

4.根据权利要求3所述的一种海上防碰撞装置，其特征是：所述的第一处理器(3)和第二处理器(5)均为PC机。

5.根据权利要求4所述的一种海上防碰撞装置，其特征是：所述的第一报警器(8)的报警声与第二报警器(9)的报警声不同。

6.根据权利要求5所述的一种海上防碰撞装置，其特征是：所述的显示模块(10)为安装在驾驶室操作台处的显示屏。

7.根据权利要求6所述的一种海上防碰撞装置，其特征是：所述的第一报警器(8)安装在驾驶室，第二报警器(9)包括若干个报警单元，报警单元分别装在甲板及各船舱。

8.根据权利要求7所述的一种海上防碰撞装置，其特征是：所述的摄像头(1)与图像处理模块(2)通过CAN总线连接。