CN209706827U - 一种船舶航行中周围环境感知系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种船舶航行中周围环境感知系统，包括感知模块、岸基服务器、数据交换机、嵌入式工控机、4G路由器、摄像机；所述感知模块包括激光雷达、海事雷达、船舶自动识别系统AIS、全球导航卫星系统GNSS、里程传感器、水深测量仪、声音传感器、舵角传感器、船舶姿态传感器；所述感知模块与所述嵌入式工控机连接，嵌入式工控机与所述数据交换机连接，岸基服务器与数据交换机连接，所述摄像机与数据交换机连接，所述激光雷达、海事雷达与所述数据交换机连接，所述里程传感器、水深测量仪、声音传感器、舵角传感器、三个船舶姿态传感器均与嵌入式工控机连接，所述数据交换机通过互联网与所述岸基服务器连接。本实用新型提高了船舶航行的安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及船舶安全技术领域，特别是一种船舶航行中周围环境感知系统。
背景技术
国际海事组织（IMO）海上安全委员会第98届会议（MSC98）于2017年6月7-16日于伦敦IMO总部召开，会议提出海上智能航行船是当前国际海事热点，是未来航运的发展方向。同时建议航运界、相关科研院所尽早投入相关研究，研发不同级别智能化或自动化的船舶，首先在港区作业、短程干散货运输、小型特种作业船舶实现半自动化甚至全自动化操作，其次远程货物运输的自动化。在航海助航设备已经高度发达的今天，船舶碰撞事故还缕缕发生，这不能不引起我们高度关注。现有的船舶本身的感知模块不够完善，即对船舶航行中周围的环境觉察不够，也会导致船舶发生碰撞事件。
发明内容
为克服上述问题，本实用新型的目的是提供一种船舶航行中周围环境感知系统，能感知周围环境的情况，从而提高船舶航行的安全。
本实用新型采用以下方案实现：一种船舶航行中周围环境感知系统，包括感知模块、岸基服务器、数据交换机、嵌入式工控机、4G路由器、摄像机；所述感知模块包括激光雷达、海事雷达、船舶自动识别系统AIS、全球导航卫星系统GNSS、里程传感器、水深测量仪、声音传感器、舵角传感器、船舶姿态传感器；
所述岸基服务器安装于海边岸基上，所述数据交换机、嵌入式工控机、4G路由器、船舶自动识别系统AIS、全球导航卫星系统GNSS安装于船舶驾驶室内，所述摄像机、激光雷达、海事雷达安装于船舶甲板上，所述里程传感器、水深测量仪、声音传感器安装于船舶船底，所述舵角传感器安装于船尾舵角油缸上，所述船舶的船艏和船艉的左右舷均安装有所述船舶姿态传感器；
所述感知模块与所述嵌入式工控机连接，所述嵌入式工控机与所述数据交换机连接，所述数据交换机连接有所述4G路由器，所述岸基服务器与所述数据交换机连接，所述摄像机与所述数据交换机连接，所述激光雷达、海事雷达与所述数据交换机连接，所述里程传感器、水深测量仪、声音传感器、舵角传感器、三个船舶姿态传感器均与所述嵌入式工控机连接，所述数据交换机通过互联网与所述岸基服务器连接。
进一步的，所述系统还包括电罗经、气象传感器，所述电罗经、气象传感器安装于船舶甲板上，且电罗经、气象传感器均与所述嵌入式工控机连接。
进一步的，所述嵌入式工控机型号为MAN ECS-460H或MAN ECS-460F嵌入式工控机。
进一步的，所述岸基服务器型号为PowerEdge R730服务器。
进一步的，所述船舶姿态传感器采用SMC108三维姿态仪。
进一步的，所述数据交换机型号Catalyst 6000 系列。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型设置有摄像机、激光雷达、海事雷达、船舶自动识别系统AIS、全球导航卫星系统GNSS、里程传感器、水深测量仪、声音传感器、舵角传感器、船舶姿态传感器，通过摄像机、激光雷达、海事雷达、水深测量仪、声音传感器能获得周围船舶目标信息、障碍物信息、他船行为信息，通过船舶自动识别系统AIS、全球导航卫星系统GNSS能获得船舶航行的路线和定位功能，通过里程传感器、舵角传感器、船舶姿态传感器能获得船舶航行里程、船舶姿态等自身船舶信息；这样为船舶提供了周围船舶目标信息、障碍物信息、他船行为信息、自身船舶信息等，从而保证了船舶航行的安全。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
参阅图1所示，本实用新型提供了一种船舶航行中周围环境感知系统，包括感知模块1、岸基服务器2、数据交换机3、嵌入式工控机4、4G路由器5、摄像机6；所述感知模块1包括激光雷达11、海事雷达12、船舶自动识别系统AIS13、全球导航卫星系统GNSS14、里程传感器15、水深测量仪16、声音传感器17、舵角传感器18、船舶姿态传感器19；
所述岸基服务器2安装于海边岸基上，所述数据交换机3、嵌入式工控机4、4G路由器5、船舶自动识别系统AIS13、全球导航卫星系统GNSS14安装于船舶驾驶室内，所述摄像机6、激光雷达11、海事雷达12安装于船舶甲板上，所述里程传感器15、水深测量仪16、声音传感器17安装于船舶船底，所述舵角传感器18安装于船尾舵角油缸上，所述船舶的船艏和船艉的左右舷均安装有所述船舶姿态传感器19；
所述感知模块1与所述嵌入式工控机4连接，所述嵌入式工控机4与所述数据交换机3连接，所述数据交换机3连接有所述4G路由器5，所述岸基服务器2与所述数据交换机3连接，所述摄像机6与所述数据交换机3连接，所述激光雷达11、海事雷达12与所述数据交换机3连接，所述里程传感器15、水深测量仪16、声音传感器17、舵角传感器18、三个船舶姿态传感器19均与所述嵌入式工控机4连接，所述数据交换机3通过互联网与所述岸基服务器2连接。水深测量仪16的型号为DP-SH-100P。激光雷达的型号为LS01C激光雷达，海事雷达型号为FAR-1523-BB海事雷达。摄像机型号为sn1333摄像机。里程传感器15型号为NE5801行程传感器。声音传感器型号为BR-ZS1声音传感器；舵角传感器18的型号为LDQ舵角传感器。
其中，摄像机6、激光雷达11、海事雷达12获得周围船舶目标信息、障碍物信息、他船行为信息，船舶自动识别系统AIS13、全球导航卫星系统GNSS14获得船舶航行的路线和定位信息，里程传感器15获得船舶行程数据，水深测量仪16获得船舶与水底之间的距离，声音传感器17获得船舶周围是否有障碍物，舵角传感器18用于采集船舶舵角的模拟信号，来精确显示船艇的航位方向；其中，船舶姿态传感器19用来采集船舶姿态信息如：首摇、横摇、纵摇等等。感知模块将周围船舶目标信息、障碍物信息、他船行为信息、船舶航行的路线和定位信息、船舶行程数据、船舶与水底之间的距离、船舶舵角信息、船舶姿态信息发送给嵌入式工控机4，嵌入式工控机4通过显示屏进行显示给操作人员，且嵌入式工控机4通过数据交换机3、4G路由器5将数据通过互联网发送给远程的岸基服务器2，岸基服务器2能进行远程指导船舶航行，且也能将数据进行保存，提高了船舶航行的安全。
在本实用新型中，所述系统还包括电罗经（未图示）、气象传感器（未图示），所述电罗经、气象传感器安装于船舶甲板上，且电罗经、气象传感器均与所述嵌入式工控机连接。气象传感器采用FWS600六要素一体气象传感器，是多要素一体式气象传感器，主要监测风向、风速、温度、湿度、气压、雨量六种气象参数。电罗经是根据陀螺原理制成的，根据陀螺在不受外力的作用下，保持空间指向不变的原理，制作成电罗经，电罗经的标准学名是陀螺罗经，只不过用电大家就叫它电罗经。陀螺罗经在启动的时候，其指针指北，之后便一直指北，如果偏离指北，在重力的作用下，自动修正指向北。
其中，所述嵌入式工控机型号为MAN ECS-460H或MAN ECS-460F嵌入式工控机。所述岸基服务器型号为PowerEdge R730服务器。所述船舶姿态传感器采用SMC108三维姿态仪。所述数据交换机型号Catalyst 6000 系列。4G路由器5的型号为华为B311As-853。
总之，本实用新型设置有摄像机、激光雷达、海事雷达、船舶自动识别系统AIS、全球导航卫星系统GNSS、里程传感器、水深测量仪、声音传感器、舵角传感器、船舶姿态传感器，通过摄像机、激光雷达、海事雷达、水深测量仪、声音传感器能获得周围船舶目标信息、障碍物信息、他船行为信息，通过船舶自动识别系统AIS、全球导航卫星系统GNSS能获得船舶航行的路线和定位功能，通过里程传感器、舵角传感器、船舶姿态传感器能获得船舶航行里程、船舶姿态等自身船舶信息；这样为船舶提供了周围船舶目标信息、障碍物信息、他船行为信息、自身船舶信息等，从而保证了船舶航行的安全。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
Claims (6)
1.一种船舶航行中周围环境感知系统，其特征在于：包括感知模块、岸基服务器、数据交换机、嵌入式工控机、4G路由器、摄像机；所述感知模块包括激光雷达、海事雷达、船舶自动识别系统AIS、全球导航卫星系统GNSS、里程传感器、水深测量仪、声音传感器、舵角传感器、船舶姿态传感器；
所述岸基服务器安装于海边岸基上，所述数据交换机、嵌入式工控机、4G路由器、船舶自动识别系统AIS、全球导航卫星系统GNSS安装于船舶驾驶室内，所述摄像机、激光雷达、海事雷达安装于船舶甲板上，所述里程传感器、水深测量仪、声音传感器安装于船舶船底，所述舵角传感器安装于船尾舵角油缸上，所述船舶的船艏和船艉的左右舷均安装有所述船舶姿态传感器；
所述感知模块与所述嵌入式工控机连接，所述嵌入式工控机与所述数据交换机连接，所述数据交换机连接有所述4G路由器，所述岸基服务器与所述数据交换机连接，所述摄像机与所述数据交换机连接，所述激光雷达、海事雷达与所述数据交换机连接，所述里程传感器、水深测量仪、声音传感器、舵角传感器、三个船舶姿态传感器均与所述嵌入式工控机连接，所述数据交换机通过互联网与所述岸基服务器连接。
2.根据权利要求1所述的一种船舶航行中周围环境感知系统，其特征在于：所述系统还包括电罗经、气象传感器，所述电罗经、气象传感器安装于船舶甲板上，且电罗经、气象传感器均与所述嵌入式工控机连接。
3.根据权利要求1所述的一种船舶航行中周围环境感知系统，其特征在于：所述嵌入式工控机型号为MAN ECS-460H或MAN ECS-460F嵌入式工控机。
4.根据权利要求1所述的一种船舶航行中周围环境感知系统，其特征在于：所述岸基服务器型号为PowerEdge R730服务器。
5.根据权利要求1所述的一种船舶航行中周围环境感知系统，其特征在于：所述船舶姿态传感器采用SMC108三维姿态仪。
6.根据权利要求1所述的一种船舶航行中周围环境感知系统，其特征在于：所述数据交换机型号Catalyst 6000 系列。
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| CN201920856937.7U CN209706827U (zh) | 2019-06-06 | 2019-06-06 | 一种船舶航行中周围环境感知系统 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110968959A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-07 | 武汉理工大学 | 一种船舶运动模型参数辨识系统 |
| CN115743467A (zh) * | 2022-11-30 | 2023-03-07 | 深海技术科学太湖实验室 | 动态测试用船端数据采集系统及其部署方法 |
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2019
- 2019-06-06 CN CN201920856937.7U patent/CN209706827U/zh active Active
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