DE19636853A1 - System for selection and distribution of shipboard safety information - Google Patents

System for selection and distribution of shipboard safety information

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DE19636853A1
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Abstract

A system for the selection, transmission, reception and presentation of data contributing to the safe performance of complex navigational procedures at sea ensures multi-point availability of relevant information to watch keeping personnel. A known type of marine safety computer (1) transfers diagnostic parameters concerning navigational status/events to a data selection unit (2) and the information is transformed for signal transmission by the converter (3). The resultant signals may take any form suitable for transmission to fixed receiving stations (6) e.g. by cable or for reception by portable mobiles (5) via the radio modem (4) and standardised presentation incorporates acoustic warning in addition to visual display.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Selektion, Übertragung, Meldung und zum Empfang sicherheitsrelevanter Systemzustandsgrößen für die Überwachung des komplexen Navigationsprozesses von beliebigen Stellen an Bord eines Schiffes aus. Die Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Seeverkehrs bei gleichzeitiger Erhöhung seiner Sicherheit sind Anliegen der verschiedenen Entwicklungen von Sensoren, Navi­ gationsverfahren und integrierten Brückensystemen mit einer Vielzahl von Meldungen und Alarmen bei Ausfall von Systemkomponenten zur Schiffsführung. In immer stär­ kerem Maße werden komplexe und komplizierte Steuerungsprozesse unter allen Einsatzbedingungen von wenigen Personen, häufig nur noch durch eine Person, über­ wacht (Ein-Mann-Brückendienst). Meldungen, Warnungen, Alarme werden auch in integrierten Brücken an vielen unterschiedlichen Stellen angezeigt und mit keiner Priori­ tät bewertet. Für den Navigationsprozeß trifft das in besonderem Maße zu, da die Berechnung von komplexen sicherheitsrelevanten Zuständen nicht möglich war. Die besonderen Einsatzbedingungen auf der Brücke eines Schiffes sind teilweise durch eine räumliche Trennung des Operateurs von seinen Anzeigeeinheiten, durch die Übernah­ me der Funktion des Ausgucks und durch eine Vielzahl von die menschliche Leistungs­ fähigkeit beeinflussenden äußeren Bedingungen geprägt. Sogenannte "Tot-Mann- Systeme" lösen die Probleme in der Seefahrt nicht. The invention relates to a device for selection, transmission, reporting and Receiving safety-relevant system status variables for monitoring the complex navigation process from anywhere on board a ship. Improving the economics of maritime transport while increasing it its safety are concerns of the various developments of sensors, navigation systems gation procedures and integrated bridge systems with a variety of messages and alarms in the event of failure of system components for ship command. Always stronger Complex and complicated control processes become less common among all Operating conditions by a few people, often only by one person guards (one-man bridge service). Messages, warnings, alarms are also in integrated bridges displayed in many different places and with no priority activity rated. This is particularly true for the navigation process, since the Computation of complex safety-relevant states was not possible. The special operating conditions on the bridge of a ship are partly due to a spatial separation of the surgeon from his display units through the takeover me the function of the lookout and through a variety of human performance ability-influencing external conditions. So-called "dead man" Systems "do not solve the problems in shipping.  

Auch die Übertragung von Zustandsanzeigen mit komplexen sicherheitsrelevanten Überwachungsfunktionen ist gegenwärtig weder über Kabelverbindungen noch drahtlos im Schiff gelöst.Also the transmission of status displays with complex safety-relevant Monitoring functions is currently neither via cable connections nor solved wirelessly in the ship.

Für die sprachliche Kommunikation und die Übertragung von technischen Betriebs­ daten sind hingegen viele Systeme im Einsatz.For linguistic communication and the transfer of technical operations however, many systems are in use.

In der Offenlegungsschrift DE 44 23 233 A1 wird eine Vorrichtung zur Erkennung, Quantifizierung, Steuerung und Überwachung sicherheitsrelevanter Systemzustands­ größen in der bordautonomen und landgestützten Führung von Schiffen vorgestellt, die sich wesentlich von herkömmlichen Lösungen (WO 93/00647 als Positionierungs,- Navigations-, Kollisionsverhütungssystem; DE 42 20 963 A1 als Navigationssystem für Kraftfahrzeuge mit Unfallmelde- und analysefunktion; die integrierten Brückensysteme NACOS, IBS und verschiedene Transpondersytseme zur Übertragung technischer Betriebsdaten) unterscheidet.DE 44 23 233 A1 discloses a device for recognizing, Quantification, control and monitoring of safety-relevant system status presented in the on-board autonomous and land-based guidance of ships, which differs significantly from conventional solutions (WO 93/00647 as Positioning, navigation, collision prevention system; DE 42 20 963 A1 as Navigation system for motor vehicles with an accident reporting and analysis function; the integrated bridge systems NACOS, IBS and various transponder systems for Transmission of technical operating data).

Danach ist es möglich, komplexe sicherheitsrelevante Zustandsgrößen zu ermitteln und sie für die Steuerung des Prozesses zu verwenden. Eine Übertragung der Zustands­ größen zu lokal auf dem Schiff beliebig anzubringender Anzeigeeinheiten und die drahtlose Übertragung auf mobile Empfangseinheiten sind jedoch nicht vorgesehen.After that, it is possible to determine complex safety-relevant state variables and to use them to control the process. A transfer of the state sizes of display units to be attached locally on the ship and the however, wireless transmission to mobile receiving units is not provided.

Aufgabe der Erfindung ist es, operationelle Mängel sowie Mängel in der System­ überwachung zu beseitigen und dem Operateur sowohl eine an jedem Einsatzort verfügbare sicherheitsrelevante Prozeßdiagnose als auch eine Möglichkeit zur Warnung und Alarmierung bei Über- oder Unterschreitung prozeßtypischer Grenzwerte zu geben.The object of the invention is operational defects as well as defects in the system Eliminate surveillance and give the surgeon both one at each site available safety-relevant process diagnosis as well as a possibility for Warning and alarm when the process is exceeded or undershot To give limits.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Selektion und Bewertung von Zustandspara­ metern, die als ein Resultat der in der Offenlegungsschrift DE 44 23 233 A1 beschrie­ benen Erfindung entstehen. Sie werden auf verschiedenen Übertragungskanälen und -arten an die für die Prozeßsteuerung zweckmäßigen Orte übertragen oder/und als Warnung und Alarmierung dem Operateur zur rechtzeitigen Gefahrenerkennung- und abwehr zur Verfügung gestellt. Über optische Anzeigen und akustische Signale, die in von der Höhe des jeweiligen Risikos abhängigen Frequenzen umgewandelt werden sowie problemorientierten verbalen Zustandsmeldungen ist zu jeder Zeit und an jeden Ort eine Prozeßüberwachung möglich. Gelöst wird die Aufgabe gemaß den Merkmalen der Patentansprüche 1 bis 5. Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Ansprüchen sowie der Beschreibung, der Zeichnungen und den Ausführungsbeispielen zu entnehmen. Abwandlungen der Ausführungsbeispiele kann der Fachmann vornehmen, ohne hierdurch den Rahmen der Erfindung zu verlassen.This task is solved by the selection and evaluation of condition pairs meters, which as a result of that described in the published patent application DE 44 23 233 A1 benen invention arise. They are on different transmission channels and -Transfer types to the appropriate locations for process control and / or as  Warning and alarm to the surgeon for timely hazard detection and defense provided. Via visual indicators and acoustic signals that are in frequencies that are dependent on the level of the respective risk are converted as well as problem-oriented verbal status reports is available to everyone at all times Process monitoring possible on site. The object is achieved according to the features of claims 1 to 5. Further developments of the invention are the further claims and the description, the drawings and the embodiments can be seen. The person skilled in the art can make modifications to the exemplary embodiments without thereby leaving the scope of the invention.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Selektion, Übertragung, Meldung und zum Empfang sicherheitsrelevanter Systemzustandsgrößen für die Überwachung des komplexen Navigationsprozesses von beliebigen Stellen an Bord eines Schiffes aus. Fig. 1 shows a device for selection, transmission, reporting and receiving safety-relevant system state variables for monitoring the complex navigation process from any point on board a ship.

Fig. 2 ein mobiles Empfangsgerät zur Zustandsmeldung, Überwachung und Alarmie­ rung. Fig. 2 is a mobile receiving device for status reporting, monitoring and alarming tion.

AusführungsbeispieleEmbodiments

Die Vorrichtung kann im Wachbetrieb auf See als auch für die Überwachung sicher­ heitsrelevanter Prozeßzustandsgrößen im Hafenbetrieb eingesetzt werden. In bishe­ rigen integrierten Brückensystemen ist eine Übertragung derartiger Parameter weder über Kabelverbindungen noch auf drahtlosem Wege vorgesehen. Eine Überwachung des Prozesses auf sicherheitsrelevante Ereignisse, das Vorliegen von Risikomeldungen oder Systemalarmen ist gegenwärtig ausschließlich am Brückenpult, gegebenenfalls noch über mobile Monitore möglich. Dadurch wird der Operateur eng an den Aufstellort der Geräte gebunden. Eine gleichzeitige Beobachtung des Seeraumes und der Verkehrsabläufe von einem anderen Ort aus führt zum Informationsverlust bezüg­ lich der Zustandsüberwachung über Geräteanzeigen.The device can be used safely at sea as well as for surveillance relevant process status variables can be used in port operations. Until now integrated bridge systems is neither a transmission of such parameters still provided wirelessly via cable connections. A surveillance the process for security-relevant events, the presence of risk reports  or system alarms is currently only on the bridge desk, if applicable still possible via mobile monitors. This makes the surgeon close to the Installation location of the devices bound. A simultaneous observation of the sea area and the traffic flow from another location leads to loss of information condition monitoring via device displays.

Ein sogenannter "Tot-Mann-Alarm" ist nicht geeignet, die Funktion der Prozeßüber­ wachung zu übernehmen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erfüllt eine solche Funk­ tion dadurch mit, daß sie die gemessenen Prozeßzustandsdaten in Abhängigkeit von gegenwärtigen Sicherheits- oder Risikobereich selektiert, Meldungen erzeugt, überträgt, und an verschiedenen Orten des Schiffes empfängt und anzeigt.A so-called "dead man alarm" is not suitable for the function of the process to take over guard. The device according to the invention fulfills such a radio tion by using the measured process status data as a function of selected current security or risk area, generated messages, transmits, and receives and displays at different locations on the ship.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zur Selektion, Übertragung, Meldung und zum Empfang sicherheitsrelevanter Systemzustandsgrößen für die Überwachung des komplexen Navigationsprozesses von beliebigen Stellen an Bord eines Schiffes aus dargestellt. Von einem bekannten nautischen Sicherheitsrechner 1 werden die diagnostizierten Prozeßparameter an einen Datenselektor 2 übertragen. In diesem Selektor werden vorzugsweise Datensätze für folgende Signale erzeugt: Signal 1 (sicherer Prozeßzu­ stand), Signal 2 (Warnung), Signal 3 (Risiko/Alarm), Signal 4 (Sensorausfall), Signal 5 (Target), Signal 6 (Track), Signal 7 (Ship), Signal 8 (Environment), Signal 9 (Human), Signal 10 (Safe).In Fig. 1, a device for the selection, transmission, reporting and security relevant to the receiving system state variables for monitoring the complex navigation process from arbitrary locations on board a ship from is shown. From a known navigational safety computer 1, the diagnosed process parameters are transmitted to a data selector. 2 Data records for the following signals are preferably generated in this selector: Signal 1 (safe process status), Signal 2 (warning), Signal 3 (risk / alarm), Signal 4 (sensor failure), Signal 5 (target), Signal 6 (track) , Signal 7 (Ship), Signal 8 (Environment), Signal 9 (Human), Signal 10 (Safe).

Diese Datensätze werden in einem Signalwandler 3 entweder in verschiedene Frequen­ zen für die drahtlose Übertragung oder in unterschiedliche Stromstärken für die Über­ tragung per Kabel umgewandelt, wobei Umwandlungen in andere Formen denkbar sind. Die Signale unterschiedlicher Frequenzen bzw. Stromstärken werden über ein bekanntes Funkmodem 4 oder per Kabelverbindung an die Empfangseinheiten 5 bzw. 6 übertragen. Dabei kann die Empfangseinheit 5 mobil oder als Anzeigeeinheit 6 fest installiert sein. These data records are converted in a signal converter 3 either into different frequencies for wireless transmission or into different currents for transmission via cable, conversions into other forms being conceivable. The signals of different frequencies or currents are transmitted to the receiving units 5 and 6 via a known radio modem 4 or by cable connection. The receiving unit 5 can be mobile or permanently installed as a display unit 6 .

Die Fig. 2 zeigt ein mobiles Empfangsgerät 5 zur Zustandsmeldung, Überwachung und Alarmierung. Fig. 2 shows a mobile receiving apparatus 5 to the status message, monitoring and alarming.

Die optischen Leuchtanzeigen 7 werden durch die empfangenen und dekodierten Signale 1, 2, 3 oder 4 wie folgt aktiviert: Signal 1 (Lampe grün), Signal 2 (Lampe gelb), Signal 3 (Lampe rot), Signal 4 (Lampe grün, Lampe gelb, Lampe rot). Gleichzeitig werden in Abhängigkeit von der Gefahrenstufe bzw. dem Sensorausfall über einen akustischen Signalgeber 8 Töne unterschiedlicher Frequenzhöhe erzeugt. Auf einer Leuchtanzeige 9 erzeugen die dekodierten Signale 5, 6, 7, 8, 9 und 10 die Anzeigen "Target", "Track", "Ship", "Environment", "Human" und "Safe". Signal 4 führt außerdem zur Aktivierung der Anzeige "fallure". Die Aktivierung aller Anzeigen kann auch mit einer sprachlich erzeugten Information verknüpft werden. Über einen Quittungsknopf 10 werden die Meldungen oder Alarme quittiert. Die fest installierten Anzeigeeinheiten 6 können mit vergleichsweise ähnlichen Anzeige- und Bedienfunktionen ausgestattet sein.The optical light indicators 7 are activated by the received and decoded signals 1 , 2 , 3 or 4 as follows: signal 1 (lamp green), signal 2 (lamp yellow), signal 3 (lamp red), signal 4 (lamp green, lamp yellow, lamp red). At the same time, depending on the danger level or the sensor failure, an acoustic signal generator generates 8 tones of different frequency levels. On a light indicator 9 , the decoded signals 5 , 6 , 7 , 8 , 9 and 10 generate the displays "Target", "Track", "Ship", "Environment", "Human" and "Safe". Signal 4 also activates the "fallure" display. The activation of all displays can also be linked to linguistically generated information. The messages or alarms are acknowledged via an acknowledgment button 10 . The permanently installed display units 6 can be equipped with comparatively similar display and operating functions.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Selektion, Übertragung, Meldung und zum Empfang sicherheits­ relevanter Systemzustandsgrößen für die Überwachung des komplexen Naviga­ tionsprozesses von beliebigen Stellen an Bord eines Schiffes aus, die in der Lage ist, sicherheitsrelevante Prozeßparameter, die von bekannten Navigations- und Sicherheitssystemen erzeugt werden, zu selektieren und Datensätze zu erzeugen, die an einen Signalwandler übertragen und dort in datensatzabhängige Frequenzen umgewandelt werden, die mittels bekanntem Funkmodem oder per Kabel oder auf anderem Wege an eine oder mehrere mobile oder feste Empfangsgeräte übertragen, dort in prozeßnahe Informationen dekodiert, dargestellt und quittiert werden, wobei die Vorrichtung enthält:
  • - eine Datenverarbeitungseinheit zur Berechnung sicherheitsrelevanter Prozeß­ parameter,
  • - wenigstens einen Datenselektor,
  • - wenigstens einen Signalwandler zur Erzeugung prozeßadäquater, frequenz- oder stromstärkenabhängig gesteuerter Zustandsmeldungen,
  • - wenigstens ein Funkmodem oder ein anderes Übertragungsmittel zur Signal­ übertragung,
  • - eine oder mehrere mobile oder feste Empfangseinheiten mit Signaldekodie­ rer und Anzeigeeinrichtungen.
1.Device for the selection, transmission, notification and reception of safety-relevant system state variables for monitoring the complex navigation process from any point on board a ship, which is capable of safety-relevant process parameters which are generated by known navigation and safety systems, to select and generate data sets that are transmitted to a signal converter and converted there into data set-dependent frequencies, which are transmitted to one or more mobile or fixed receiving devices by means of a known radio modem or by cable or in another way, where they are decoded, displayed and acknowledged in process-related information the device contains:
  • a data processing unit for calculating safety-relevant process parameters,
  • - at least one data selector,
  • at least one signal converter for generating process-appropriate, frequency-dependent or current-dependent controlled status reports,
  • at least one radio modem or another transmission means for signal transmission,
  • - One or more mobile or fixed receiving units with signal decoders and display devices.
2. Verfahren zur Selektion, Übertragung, Meldung und zum Empfang sicherheits­ relevanter Systemzustandsgrößen für die Überwachung des komplexen Navigationsprozesses von beliebigen Stellen an Bord eines Schiffes aus, mittels dem man in der Lage ist, sicherheitsrelevante Prozeßparameter, die von bekannten Navigations- und Sicherheitssystemen erzeugt werden, zu selektieren und Datensätze zu erzeugen, die an einen Signalwandler übertragen und dort in datensatzabhängige Frequenzen umgewandelt werden, die durch bekannte Funkmodem oder per Kabel oder auf anderem Wege an eine oder mehrere mobile oder feste Empfangsgeräte übertragen, dort in prozeßnahe Informationen dekodiert, dargestellt und quittiert werden, wobei enthalten sind:
  • - eine Datenverarbeitungseinheit zur Berechnung sicherheitsrelevanter Prozeß­ parameter,
  • - wenigstens einen Datenselektor,
  • - wenigstens einen Signalwandler zur Erzeugung prozeßadäquater, frequenz- oder stromstärkenabhängig gesteuerter Zustandsmeldungen,
  • - wenigstens ein Funkmodem oder ein anderes Übertragungsmittel zur Signal­ übertragung,
  • - eine oder mehrere mobile oder feste Empfangseinheiten mit Signaldekodie­ rer und Anzeigeeinrichtungen.
2. Method for selection, transmission, notification and receipt of safety-relevant system state variables for monitoring the complex navigation process from anywhere on board a ship, by means of which one is able to process process parameters relevant to safety, which are generated by known navigation and safety systems to select and generate data sets that are transmitted to a signal converter and converted there into data set-dependent frequencies, which are transmitted by known radio modems or by cable or in another way to one or more mobile or fixed receiving devices, decoded, displayed and related to process-related information there be acknowledged, which include:
  • a data processing unit for calculating safety-relevant process parameters,
  • - at least one data selector,
  • at least one signal converter for generating process-appropriate, frequency-dependent or current-dependent controlled status reports,
  • at least one radio modem or another transmission means for signal transmission,
  • - One or more mobile or fixed receiving units with signal decoders and display devices.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sicherheitsrelevante Pro­ zeßparameter in frequenz- oder stromstärkenabhängige Signale oder auf anderer Grundlage umgewandelt werden und nach Übertragung an feste oder/und mobile Empfänger in prozeßnahe optische und/oder akustische Anzeigen oder/und Signale dekodiert und angezeigt werden. 3. The method according to claim 2, characterized in that security-relevant pro parameters in frequency- or current-dependent signals or on others Basis to be converted and after transmission to fixed or / and mobile Receiver in process-related optical and / or acoustic displays and / or signals decoded and displayed.   4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 und 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zustandsanzeigen auf den Empfangseinheiten auch in Form einer sprachlichen Mitteilung dekodiert werden können.4. The method according to any one of the preceding claims 2 and 3, characterized records that the status indicators on the receiving units also in the form of a voice messages can be decoded. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2, 3 und 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Fernüberwachung sicherheitsrelevanter Prozeßparameter von einem beliebigen Platz auf dem Schiff erfolgen kann.5. The method according to any one of the preceding claims 2, 3 and 4, characterized ge indicates that remote monitoring of safety-relevant process parameters can be done from anywhere on the ship.
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