CN215677055U - 一种船用位置监测系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种船用位置监测系统，涉及探测装置技术领域，解决了现有技术中对船只的斜度和姿态监测不精准的问题，系统包括：采集模块、监测模块、显示模块、监控模块以及通信模块；采集、监测、显示以及监控模块内部均设置有通信模块；船头、船尾以及船两侧分别安装有至少一个采集模块，采集模块均与监测模块信号连接，采集模块将自身采集到的位置信息发送至监测模块；显示模块和监控模块均与监测模块连接；监测模块能够确定船只的姿态以及货物的质量，并将确定的信息发送至显示模块和监控模块；显示模块和监控模块均能够实时显示船只的姿态，并发出告警信息，实现了精准监测船只的斜度和姿态，能够保证航运的安全性。

Description

一种船用位置监测系统

技术领域

本申请涉及探测装置技术领域，尤其涉及一种船用位置监测系统。

背景技术

随着社会经济的发展，货物运输量也逐步增加。已有的运输方式主要包括铁路运输、公路运输、水路运输、航空运输和管道运输。其中航空运输由于费用高的原因，不适合大体量的货运运输。管道运输仅仅运输液体。铁路运输具有运量大、运费低、速度快、连续性好、安全可靠、受气候影响小等特点，适合运输大宗、笨重、长途货物等。公路运输具有运量小、运费高、速度快、最为机动灵活等特点，适合运输短途、量小、易变质的货物、鲜货等。水路运输，具有运量最大、运费最低、速度最慢、受气候影响大等特点，适合运输运距远、运量大、时间宽松的大宗货物。

相比于铁路运输和公路运输，水路运输货运量大且成本低。当有运量大的货物通过铁路和公路的进行运输时，对于铁路或公路的损耗都是极大的，因此对铁路、公路的维护费用是一笔很大开支。水路运输首先费用较低，其次对于船运线路的维护费用也较低。

目前，如何在进行装载货物时，实时对船只的斜度和姿态进行高精度的监测，也成了亟需考虑的问题。

实用新型内容

本申请实施例通过提供一种船用位置监测系统，解决了现有技术中对船只的斜度和姿态监测不精准的问题，实现了精准监测船只的斜度和姿态，能够更大程度上保证航运的安全性。

本实用新型实施例提供了一种船用位置监测系统，包括：采集模块、监测模块、显示模块、监控模块以及通信模块；

所述采集模块、所述监测模块、所述显示模块以及所述监控模块内部均设置有所述通信模块；

船头、船尾以及船两侧分别安装有至少一个所述采集模块，每个所述采集模块均与所述监测模块信号连接，且所述采集模块被配置为将自身采集到的位置信息发送至所述监测模块；

所述显示模块和所述监控模块均与所述监测模块信号连接；所述监测模块能够确定船只的姿态、倾斜情况以及货物的质量，并将所确定的信息发送至所述显示模块和所述监控模块；所述显示模块和所述监控模块均能够实时显示船只的姿态、倾斜情况以及货物的质量，并在船只的倾斜角度超过预设值时发出告警信息。

在一种可能的实现方式中，所述通信模块包括：相连接的卫星接收机与测量型卫星天线，和/或，相连接的蜂窝网络天线与蜂窝网络模块。

在一种可能的实现方式中，所述采集模块包括：惯性传感器和采集主控板；

所述惯性传感器以及设置于所述采集模块内的所述通信模块均连接于所述采集主控板。

在一种可能的实现方式中，所述监测模块包括：供电模块和监测主控板；

所述供电模块以及设置于所述监测模块内的所述通信模块均连接于所述监测主控板。

在一种可能的实现方式中，所述供电模块包括相连接的太阳能面板和供电系统；

所述供电系统与所述监测主控板电连接。

在一种可能的实现方式中，还包括多块蓄电池，多块所述蓄电池与多个所述采集模块一一对应电连接。

本实用新型实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本实用新型实施例通过采用了船用位置监测系统，该系统包括采集模块、监测模块、显示模块、监控模块以及通信模块；采集模块、监测模块、显示模块以及监控模块内部均设置有通信模块；船头、船尾以及船两侧分别安装有至少一个采集模块，每个采集模块均与监测模块信号连接，且采集模块被配置为将自身采集到的位置信息发送至监测模块；显示模块和监控模块均与监测模块信号连接；监测模块能够确定船只的姿态、倾斜情况以及货物的质量，并将所确定的信息发送至显示模块和监控模块；显示模块和监控模块均能够实时显示船只的姿态、倾斜情况以及货物的质量，并在船只的倾斜角度超过预设值时发出告警信息，采集模块的使用，使得能够实时对船的状态数据进行实时的采集，监测模块对船的状态数据进行及时的监测和分析，并在显示模块对船监测结果进行实时显示，方便及时对船进行调整，监控模块通过判断采集模块采集的数据，判断采集数据是否有异常；有效解决了装载时对船只的斜度和姿态不能进行高精度监测问题，进而实现了实时对船只的斜度和姿态进行高精度的监测，且成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的船用位置监测系统的系统模块示意图；

图2为本申请实施例提供的船用位置监测系统的采集模块分布图；

图3为本申请实施例提供的采集模块的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的监测模块的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的船用位置监测系统的具体实施例示意图；

附图标记：1-采集模块；2-监测模块；3-显示模块；4-监控模块；5-通信模块；6-基站；7-卫星；51-卫星接收机；52-测量型卫星天线；11-惯性传感器；12-采集主控板；41-供电模块；42-监测主控板；411-太阳能面板；412-供电系统；53-蜂窝网络天线；54-蜂窝网络模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本申请提供的一种船用位置监测系统，如图1所示包括：采集模块1、监测模块2、显示模块3、监控模块4以及通信模块5；采集模块1、监测模块2、显示模块3以及监控模块4内部均设置有通信模块5；船头、船尾以及船两侧分别安装有至少一个采集模块1，每个采集模块1均与监测模块2信号连接，且采集模块1被配置为将自身采集到的位置信息发送至监测模块2；显示模块3和监控模块4均与监测模块2信号连接；监测模块2能够确定船只的姿态、倾斜情况以及货物的质量，并将所确定的信息发送至显示模块3和监控模块4；显示模块3和监控模块4均能够实时显示船只的姿态、倾斜情况以及货物的质量，并在船只的倾斜角度超过预设值时发出告警信息。

本申请提供的船用位置监测系统，不同模块之间的相互关联，使得能够给实时监控船只的位置和状态，且可以对监测的数据实时显示，对船只的位置和状态进行高精度的测量。实时对船只的斜度和姿态进行高精度的监测，且成本较低。如图2所示，在本申请中的一个具体的实施例中，船头、船尾以及船两侧分别安装有至少一个采集模块1，采集模块1通过磁铁吸附在船体上。采集模块1的供电方式也是通过接口进行供电，太阳能面板411或有线电源通过接口进行供电，太阳能面板411好移动，质量轻，适应多种环境。有线电源稳定，受到天气等自然环境的影响较小。

参照图3和图4所示，本申请提供的船用位置监测系统中的通信模块5包括：相连接的卫星接收机51与测量型卫星天线52，和/或，相连接的蜂窝网络天线53与蜂窝网络模块54。通信模块5在本系统中的应用能够使本系统能在不同环境中进行监测，当蜂窝网络通信不通的情况下，还可以选择使用全球导航卫星系统来进行通信。保证了至少一条通信通道能够进行通信，数据能够及时传输。

如图3所示，本申请提供的船用位置监测系统中的采集模块1包括：惯性传感器11和采集主控板12，惯性传感器11以及设置于采集模块1内的通信模块5均连接于采集主控板12。

其中，惯性传感器11是主要用来监测和测量加速度与旋转运动的传感器其原理是采用惯性定律实现的，这些传感器从超小型的微机电系统(Microelectro MechanicalSystems，MEMS)传感器，到测量精度非常高的激光陀螺，无论尺寸只有几个毫米的MEMS传感器，到直径几近半米的光纤器件采用的都是这一原理。采集模块1采用北斗实时动态差分法(Real-time kinematic，PTK)+MEMS+4G，实现对船只装载货物时的倾斜和姿态的高度监测。采集模块1实时接收北斗卫星信号和监测模块2发送的差分数据，将差分数据和MEMS采样的采样数据进行耦合。经过采集模块1内部解算，得到通过蜂窝通信模块实时输出经RTK修正过的采集模块的三维实时坐标。

本申请提供的船用位置监测系统中的监测模块2包括：供电模块41和监测主控板42供电模块41以及设置于监测模块2内的通信模块5均连接于监测主控板42。为了满足轻量化的的需求，监测模块2和电池分来设计，通过接口连接，供电模块41可以随时移走充电。

供电模块41包括相连接的太阳能面板411和供电系统412；供电系统412与监测主控板42电连接。

本申请提供的船用位置监测系统还包括多块蓄电池，多块蓄电池与多个采集模块1一一对应电连接。在本申请的一个具体实施例中，供电模块41是由太阳能面板411供电。太阳能供电是一种环保绿色的供电方式，且质量小使用时间长。太阳能面板411对作业环境的要求不高，能够满足在艰苦环境下采集电能。

如图4所示为监测模块2的一个具体使用实例示意图，在图4中，监测模块2通过接收多个采集模块1通过通信模块5发送的三维实时坐标，结合侧位计测得的海平面的位置，通过专业的算法计算船只的倾斜和姿态，以及货物的重量。并通过蜂窝网络模块54和蜂窝网络天线53将结果的发送至显示模块3和监控模块4。

本申请提供的船用位置监测系统还包括自检模块，自检模块设置于采集模块1、监测模块2、监控模块4以及通信模块5。自检模块的存在能够各模块对已有的功能进行检查，判断已有模块相应的功能是否能够正常使用。对系统的整体使用十分重要，若发生功能故障，在引起更严重的问题之前能够及时发现系统的问题并进行报警，促使工作人员及时对有问题的模块进行检修，以保证系统在使用时，不会因为产生错误的数据而导致在装载货物时引起较大的损失。

本申请提供的船用位置监测系统还包括：数据存储模块；数据存储模块用于保存系统中的数据，定时将数据上传至云服务器，并且定期删除系统中保存的历史数据。

在本申请的一个具体的实施例中，如图5所示，具体的包括以下几个设备来组成本申请的系统，卫星7用于接收采集模块1发出的信号，并将接收到的信号通过卫星7发送至监测模块2，监测模块2将通过专业的算法计算船只的倾斜和姿态，以及货物的重量，通过基站6发送至采集模块1、监控模块4、和显示模块3上。工作人员通过查看显示模块3上的显示信息，获取最新的船只装载情况，进而实现了实时对船只的斜度和姿态进行高精度的监测。

上述实施例阐明的装置或模块，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。当然，也可以将实现某功能的模块由多个子模块或子单元组合实现。

本申请所述装置中的部分模块可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、类等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本说明书中的各个实施方式采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。本申请的全部或者部分可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、移动通信终端、多处理器系统、基于微处理器的系统、可编程的电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种船用位置监测系统，其特征在于，包括：采集模块(1)、监测模块(2)、显示模块(3)、监控模块(4)以及通信模块(5)；

所述采集模块(1)、所述监测模块(2)、所述显示模块(3)以及所述监控模块(4)内部均设置有所述通信模块(5)；

船头、船尾以及船两侧分别安装有至少一个所述采集模块(1)，每个所述采集模块(1)均与所述监测模块(2)信号连接，且所述采集模块(1)被配置为将自身采集到的位置信息发送至所述监测模块(2)；

所述显示模块(3)和所述监控模块(4)均与所述监测模块(2)信号连接；所述监测模块(2)能够确定船只的姿态、倾斜情况以及货物的质量，并将所确定的信息发送至所述显示模块(3)和所述监控模块(4)；所述显示模块(3)和所述监控模块(4)均能够实时显示船只的姿态、倾斜情况以及货物的质量，并在船只的倾斜角度超过预设值时发出告警信息。

2.根据权利要求1所述的船用位置监测系统，其特征在于，所述通信模块(5)包括：相连接的卫星接收机(51)与测量型卫星天线(52)，和/或，相连接的蜂窝网络天线(53)与蜂窝网络模块(54)。

3.根据权利要求1所述的船用位置监测系统，其特征在于，所述采集模块(1)包括：惯性传感器(11)和采集主控板(12)；

所述惯性传感器(11)以及设置于所述采集模块(1)内的所述通信模块(5)均连接于所述采集主控板(12)。

4.根据权利要求1所述的船用位置监测系统，其特征在于，所述监测模块(2)包括：供电模块(41)和监测主控板(42)；

所述供电模块(41)以及设置于所述监测模块(2)内的所述通信模块(5)均连接于所述监测主控板(42)。

5.根据权利要求4所述的船用位置监测系统，其特征在于，所述供电模块(41)包括相连接的太阳能面板(411)和供电系统(412)；

所述供电系统(412)与所述监测主控板(42)电连接。

6.根据权利要求1所述的船用位置监测系统，其特征在于，还包括多块蓄电池，多块所述蓄电池与多个所述采集模块(1)一一对应电连接。

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