CN207488785U - 一种船舶信息采集和监控设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种船舶信息采集和监控设备，包括嵌入式工控主板、液晶触摸屏、硬盘、供电模组、卫星通讯模块、定位模块和远程I/O采集模块；所述嵌入式工控主板通过多个接口分别与所述液晶触摸屏、硬盘、供电模组、通讯模块、定位模块和远程I/O采集模块连接；所述远程I/O采集模块通过多个接口分别与多个传感器连接。本实用新型提供的船舶信息采集和监控设备能够实现对船舶油耗、位置等信息的分别采集，实时监控，实时回传，可有效防止远航船舶的燃油偷盗行为，并能实时展示船舶当前的各项参数信息。

Description

一种船舶信息采集和监控设备

技术领域

本实用新型涉及船舶监控领域，具体涉及一种船舶信息采集和监控设备。

背景技术

在远洋运输中，运输船舶是主要的运输载体，船舶运营费用十分庞大，船舶航行过程中的各项信息，如燃油消耗情况、船舶位置、发动机运行状况等各项参数很难实现实时监控，对船舶航行过程中的燃油监控、航线计算以及船只状况监控十分重要。

在运送大量货物的同时，燃油油耗己经成为船舶运行的最大成本，如何有效的减少船舶运行的耗油量已经成为船舶运营商的最大难题。另外，船舶航行过程中通常还携带了维持自身航行所需的大量燃油，面对着巨量的燃油，运输船上的部分船员以此为谋财手段，进行燃油的偷卖行为，从而对船主或公司造成巨大损失。然而，船主对此行为无法进行定量掌握，也就没有证据追责，或避免损失。因此，船舶运行过程中对船舶的耗油量进行监控和计算是非常有必要的。

对船上携带燃油数量、发动机运转情况、船舶位置信息进行实时的追踪记录，直观及时的展现船只运行中的状态，并能够对历史情况进行记录和重现，是当前最需要解决的问题。目前存在的一些船舶监控设备，操作状态不够醒目，各个相关设备工况不明了，无法对当前运行状况进行监控，从而告知相关人员，容易因为船舶运行非正常但不被发觉，而造成巨额损失。

传统的船舶油耗监控系统通常采用在主机、发电机邮箱上加上温度传感器，密度传感器等，或者采用与燃油监控相关的传感器是油耗传感器，这是一种利用磁场控制油管内触点通断的原理，将被测量变化转换成输出信号，从而线性测出油位高度的设备。油耗传感器用于汽车(船舶)油箱、水箱的油量(液位)测量，可根据要求定制测量精确度(误差在总油量的1％)可与原有指针仪表盘相配，也可配置数字显示仪表盘。输出信号有电阻信号(阻值可自定)、电压信号。在计算相关参数测出燃油消耗质量值效率低，误差大，结构复杂，成本高。

我国自主研发的北斗二代卫星导航系统，对解决我国的通信和国防建设事业，具有非常重要意义。北斗卫星导航定位系统是我国自主研制的、全天候卫星导航定位系统，具有授时、定位、通信三大功能。北斗导航目前已经发射了17颗卫星，2012年起开始向亚太大部分地区提供服务，到2020年完成全球提供服务。整个系统由37颗卫星组成。北斗导航应用有几百种，应用几乎会影响现代生活的所有方面。但是，目前北斗卫星在民用通信上的应用率还不高，尤其是远洋船舶航行中，大多使用传统的卫星通讯通道进行信息传输，成本较高因而不适合在船舶远洋航行中大规模应用。

中国发明专利(201610179376.2基于北斗通讯车载终端的油料监测系统)公开了一种基于北斗的通讯车载终端的油料监测系统，主要目的是对油料运输过程进行实时监控，但该实用新型不适用于船舶远航过程中的监控，且无法同时实现对发动机、发电机等各个设备的同时监控。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种船舶信息采集和监控设备，以实现对油耗、位置等信息通过不同类型的传感器进行分别采集，实时监控，实时回传的目的。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种船舶信息采集和监控设备，其特征在于，该设备包括嵌入式工控主板、液晶触摸屏、硬盘、供电模组、卫星通讯模块、定位模块和远程I/O采集模块；

所述嵌入式工控主板通过多个接口分别与所述液晶触摸屏、硬盘、供电模组、通讯模块、定位模块和远程I/O采集模块连接；

所述远程I/O采集模块通过多个接口分别与多个传感器连接。

优选地，所述传感器包括加油管流量计、主机供油流量计、主机回油流量计、主机供油温度计、辅机供油流量计、辅机回油流量计、辅机供油温度计、主机转速计、辅机转速计、锅炉供油温度计、锅炉供油流量计、滑油温度计、滑油流量计和主供油单元粘度计。

优选地，所述传感器包括霍尔传感器和脉冲型流量计。

优选地，所述供电模组包括常用电源模块和备用电源模块，所述备用电源模块为备用电池。

优选地，所述通讯模块为卫星通讯模块或3G模块或4G模块或GPRS通信模块。

优选地，所述卫星通讯模块为基于国际海事卫星、北斗、天通一号或VSAT卫星的通讯模块。

更优选地，所述卫星通讯模块为基于北斗卫星的通讯模块。

优选地，所述定位模块为卫星定位接收机模块，通过北斗卫星、GPS或GLONASS实现船舶定位。

更优选地，所述定位模块为卫星定位接收机模块，通过北斗卫星实现船舶定位。

优选地，所述嵌入式工控主板还可通过接口与船上各控制系统和其他Modbus采集装置连接；

例如嵌入式工控主板可通过外部接口连接船上各控制系统，实现对船上各控制系统的实时监控并通过液晶触摸屏实现对各控制系统的状态显示；

再例如嵌入式工控主板可通过RS485接口与其他各种Modbus采集装置连接，实现各种信息的采集。

优选地，所述通讯模块、定位模块和所述流量计和转速计可通过RS485接口与所述嵌入式工控主板连接；

优选地，所述液晶触摸屏通过显示接口和触摸屏接口与所述嵌入式工控主板连接，实现船舶状态的实时显示和信息管理操作；

优选地，所述供电模组通过供电接口与所述嵌入式工控主板连接；

优选地，所述硬盘通过SATA接口与所述嵌入式工控主板连接；

优选地，所述嵌入式工控主板通过RS485接口与所述远程I/O采集模块连接。

与现有技术相对比，本实用新型产生的有益效果是：

(1)本实用新型提供的船舶信息采集和监控设备使用定制化终端设备，通过一体化设备对采集的数据进行存储、管理和显示，比传统控制系统中所有模块分散在各处便于监控。液晶触摸屏的设置使得发动机转速、燃油储存状况等各种信息都能够在一个显示板上同时观测到，不需要跑到各个地方观察，便于检测管理。

(2)本实用新型提供的船舶信息采集和监控设备能够监控燃油余量和燃油消耗情况，对船舶燃油数量进行实时的追踪记录，有效监控船舶上的燃油信息。该设备能够对发动机运行参数进行实时动态采集，随时掌握发动机运行状况。

(3)本实用新型提供的船舶信息采集和监控设备可以通过卫星定位接收机(支持北斗、GPS)对船舶位置信息进行实时采集，并计算船舶的航行里程，与海事卫星相比，更具有经济性，同时支持3/4G、GPRS网络；通过支持北斗卫星，达到全球覆盖。

(4)本实用新型提供的船舶信息采集和监控设备能够实现信息与陆地监控中心的传输，尤其是可基于北斗卫星通道对数据进行实时回传，比传统传输方式更加便捷，与传统通信卫星相比，可节省大量成本。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种船舶信息采集和监控设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作详细的说明。

附图1所示为本实用新型提供的一种船舶信息采集和监控设备，船上监控设备硬件以嵌入式工控主板为核心，通过多个接口分别连接液晶触摸屏、硬盘、供电设备、通讯模块和定位模块等主要外设。远程I/O采集模块与嵌入式工控主板连接，通过远程I/O采集模块的接口，可分别与传感器的一端连接，传感器的另一端与对应的设备连接进行数据采集。根据实际需要，该传感器可包括加油管流量计、主机供油流量计、主机回油流量计、主机供油温度计、辅机供油流量计、辅机回油流量计、辅机供油温度计、主机转速计、辅机转速计、锅炉供油温度计、锅炉供油流量计、滑油温度计、滑油流量计和主供油单元粘度计等各种传感器，嵌入式工控主板还可通过接口与船上各控制系统和其他Modbus采集装置连接，也可以通过其它传感器实现船舶上淡水、润滑油等各种信息的采集。上述传感器的另一端均与对应的设备连接，实现船舶上燃油流量、发动机和发电机耗油量、发动机和发电机转速等信息的采集。

嵌入式工控主板通过连接通讯模块和定位模块，实现数据通讯和定位信息采集。通讯模块为基于卫星天线的通讯模块，例如可以是基于国际海事卫星、北斗、天通一号、VSAT等卫星的通讯模块，其中优选天通一号卫星和北斗卫星，最优选北斗卫星。通过卫星天线，能够实现对所采集到信息的实时回传。

船舶所用定位模块为卫星定位接收机模块，通过北斗卫星或GPS或

GLONASS实现船舶定位，其中最优选通过北斗卫星进行定位。实现对船舶位置信息的实时监控。

本实用新型提供的采集和监控设备还包括常用电源和备用电池，电源可以保证该设备能够具有实时的电量供应，备用电池可在主电源断电后支撑一段时间，为船上工作人员提供善后处理时间。

本实用新型提供的设备中配备有液晶显示器，并支持触摸操作，能够显示当前燃油剩余情况、各机器设备(如发动机和发电机)燃油消耗情况。设备自带地图，可在地图上显示当前船只位置、航向、航速等参数。外接硬盘可安装操作系统，运行windows或Linux操作系统，可安装系统软件及数据存储等。在设备上提供操作界面，能够提供系统设置功能，如初始化剩余油量、增加或删除各油量传感器及转速传感器，监控中心数据通讯的通道，实现船只位置和燃油数据自动上传至监控中心，设定自动上传频率等功能。

本实用新型所对接的卫星不限于北斗卫星，从通信方面来看，还可以对接海事卫星、天通一号、铱星，在条件允许的情况下，也可以利用3/4G、GPRS等运营商网络；从定位方面来看，除北斗卫星外，还可以利用GPS、GLONASS等国际卫星；从信息采集来看，可以支持多种参数的采集，包括淡水、润滑油、主机转速等。

本实用新型所采用的油耗传感器是霍尔传感器和脉冲型流量计，霍尔传感器灵敏度较高，体积很小，便于制成特殊规格的探头，例如只有零点几毫米厚的磁场强度仪。船上有很多灯具和电器件，开关时会产生浪涌电流，使机械式开关触点产生电弧，产生较大的电磁干扰信号。霍尔传感器中的霍尔开关电路可以减小这些现象。

通过本实用新型所提供设备上的各种传感器，对船舶燃油数量进行实时追踪记录，监控燃油余量和燃油消耗情况；通过卫星信号对船舶进行实时定位，并计算船舶的航行里程；实现所有数据的采集、存储，并完成向陆地监控中心的传输。

上文所述的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并不是用以限制本实用新型的保护范围，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出的各种变化均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种船舶信息采集和监控设备，其特征在于，该设备包括嵌入式工控主板、液晶触摸屏、硬盘、供电模组、通讯模块、定位模块和远程I/O采集模块，

所述嵌入式工控主板通过多个接口分别与所述液晶触摸屏、硬盘、供电模组、通讯模块、定位模块和远程I/O采集模块连接；

所述远程I/O采集模块通过多个接口分别与多个传感器连接。

2.如权利要求1所述的船舶信息采集和监控设备，其特征在于，所述传感器包括加油管流量计、主机供油流量计、主机回油流量计、主机供油温度计、辅机供油流量计、辅机回油流量计、辅机供油温度计、主机转速计、辅机转速计、锅炉供油温度计、锅炉供油流量计、滑油温度计、滑油流量计和主供油单元粘度计。

3.如权利要求1所述的船舶信息采集和监控设备，其特征在于，所述传感器包括霍尔传感器和脉冲型流量计。

4.如权利要求1所述的船舶信息采集和监控设备，其特征在于，所述供电模组包括常用电源模块和备用电源模块，所述备用电源模块为备用电池。

5.如权利要求1所述的船舶信息采集和监控设备，其特征在于，所述通讯模块为卫星通讯模块或3G模块或4G模块或GPRS通信模块。

6.如权利要求5所述的船舶信息采集和监控设备，其特征在于，所述卫星通讯模块为基于国际海事卫星、北斗、天通一号或VSAT卫星的通讯模块。

7.如权利要求6所述的船舶信息采集和监控设备，其特征在于，所述卫星通讯模块为基于北斗卫星的通讯模块。

8.如权利要求1所述的船舶信息采集和监控设备，其特征在于，所述定位模块为卫星定位接收机模块，通过北斗卫星、GPS或GLONASS实现船舶定位。

9.如权利要求8所述的船舶信息采集和监控设备，其特征在于，所述定位模块为卫星定位接收机模块，通过北斗卫星实现船舶定位。

10.如权利要求1所述的船舶信息采集和监控设备，其特征在于，所述嵌入式工控主板还通过接口与船上各控制系统和其他Modbus采集装置连接。