專利名稱：一種船舶智能預警和制動安全系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種船舶智能預警和制動安全系統(tǒng)，該系統(tǒng)運用在江河中行駛的船只上，可以讓船只航行的更加安全。
背景技術：
針對中國當前河道中船只增多，長江、黃河、淮河、海河四大流域中船只事故多發(fā)，已經影響了人民群眾的生命財產安全。我國各級政府部門都希望有一個更加智能的解決方案，來減少河道中的事故發(fā)生次數，降低人民群眾的損失。傳統(tǒng)的預防事故采用了人工，工作人員需要靠目測、經驗來判斷是否有發(fā)生事故的傾向?？咳斯眍A防、減少事故發(fā)生的方式不能實時地控制船只的航行，預警功能不完善，不能及時限速制動，在發(fā)生事故時不能及時地做出相應的處理?；ㄙM時間長，工作效率低，所以需要設計一種船舶智能預警和制動安全系統(tǒng)。這樣能夠更智能化地，更高效地控制船舶的航行?！?br>
發(fā)明內容
發(fā)明目的針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供一種船舶智能預警和制動安全系統(tǒng)。近年來，河流航道中事故頻頻發(fā)生，本發(fā)明可以幫助解決河道中如下的問題1.船只和船只相撞，船只和橋梁相撞，船只和河道中浮標等物體相撞；2.因風速、風向、水流和溫度等自然天氣而引發(fā)的險情。技術方案一種船舶智能預警和制動安全系統(tǒng)，包括智能系統(tǒng)部分和船艙控制部分。智能系統(tǒng)主要用于采集數據；而船艙控制部分主要負責控制，根據采集數據來制定決策。所述智能系統(tǒng)中設有監(jiān)控管理器，監(jiān)控管理器由PLC控制器和數據采集卡構成，PLC控制器的輸出端與數據采集卡連接；所述PLC控制器分別連接有傳感器、GIS、GPS和視頻監(jiān)控設備，并存儲傳感器、GIS、GPS和視頻監(jiān)控設備采集到的數據；所述數據采集卡通過與Modem構成的信息發(fā)射接收端相連,把PLC控制器傳來的信息傳送給船艙控制部分；
所述船艙控制部分中包括一個數據通訊服務器，用于顯示信息的第一監(jiān)控主機，和用于執(zhí)行舉措的第二監(jiān)控主機；所述數據通訊服務器接收到智能系統(tǒng)采集到的信息后，對信息進行分析處理，得出船舶航行的位置和外界環(huán)境數據；第一監(jiān)控主機分別連接有顯示器和聲音警報器，并通過顯示器將數據通訊服務器處理后的數據顯示出來；第二監(jiān)控主機根據船舶航行的位置和外界環(huán)境數據制定決策，決定采取哪種處理方式。所述船舶航行的位置和外界環(huán)境數據包括風速、風向、水流、溫度、浮標位置、其他船只位置、橋梁位置、閘門位置信息以及視頻圖像信息。數據通訊服務器的數據分析過程在智能系統(tǒng)部分，通過傳感器、GIS、GPS和視頻監(jiān)控設備采集到風速、風向、水流、溫度和浮標位置、其他船只位置、橋梁位置、閘門位置信息以及視頻圖像信息，并將所述信息通過數據采集卡和Modem發(fā)送給數據通信服務器；數據通訊服務器通過與預設相應參數的比較，根據風速大小和風向信息來確定是否要啟動聲音警報器，根據水流大小和水里的溫度來判斷是否要加減速或者聲音警報器，根據浮標位置、其他船只位置、橋梁位置、閘門位置來計算自己船只與他們的位置，及時作出判斷是否要改向或者減速。 數據通訊服務器分析完之后，所述第一監(jiān)控主機將船舶航行的位置和外界環(huán)境數據顯示在顯示器上，讓船上所有人都知道，也方便領導監(jiān)督管理。并且，如果需要的話，會用聲音警報器讓所有人提高警惕。所述第二監(jiān)控主機根據船舶航行的位置和外界環(huán)境數據制定決策，決定的處理方式有預警、減速制動、拋錨和向當地政府求救，政府派救援船只前往。一旦第二監(jiān)控主機做出決策，船只就會根據第二監(jiān)控主機的指令做出相應的動作。數據通訊服務器先分析數據，然后第一監(jiān)控主機和第二監(jiān)控主機同時根據分析結果做出相應的處理。本發(fā)明采用上述技術方案，具有以下有益效果可以根據風速、風向、水流、溫度等來預測可能發(fā)生的險情，然后預警，并采取一些措施來處理問題，通過限速和制動來使船只降低速度，從而避免事故的發(fā)生。所有采集到的信息傳到服務器后，服務器進行信息分析，最后采取相應的處理方法比如預警、減速制動、拋錨和向當地政府發(fā)布請求命令，政府派船只到現(xiàn)場進行救援。


圖I為本發(fā)明實施例的結構示意 圖2為本發(fā)明實施例的智能系統(tǒng)結構框 圖3為本發(fā)明實施例的船艙控制部分的結構框 圖4為本發(fā)明實施例的工作原理圖。
具體實施例方式下面結合具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領域技術人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。雷達，GIS地理信息系統(tǒng)，GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)和分布在船頭外側的傳感器、視頻監(jiān)控設備從監(jiān)控采集信息區(qū)A處搜集到如下信息風速、風向、水流、溫度、浮標位置、船只位置、橋梁位置、閘門位置和視頻圖像。智能系統(tǒng)B設在船的最前邊內側下部，智能系統(tǒng)B中有由PLC控制器BI和數據采集卡B2構成的監(jiān)控管理器，傳感器、GIS，GPS輸出端、視頻監(jiān)控設備連接到PLC控制器BI輸入端口上，PLC控制器BI輸出端與數據采集卡B2相連，然后，數據采集卡B2與主要由ModemB4構成的信息發(fā)射接收端相連。通過無線3G網絡信息采集卡將數據發(fā)送給船艙控制部分C。智能系統(tǒng)由船只的太陽能電池B3提供電能。船艙控制部分C中設置有一個數據通訊服務器Cl，主要用于信息分析；還設置有兩臺監(jiān)控主機C2和C3，監(jiān)控主機C2主要用于顯示信息，監(jiān)控主機C3根據數據通訊服務器Cl的信息分析結果，采取相應的舉措1，預警；2，減速制動；3，拋錨；4，向當地政府求救，政府派救援船只前往。監(jiān)控主機C2和監(jiān)控主機C3與通訊服務器Cl相連，在監(jiān)控主機C2上裝有信息分析系統(tǒng)，并有結合GIS地理信息系統(tǒng)和GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)，計算機將處理后的數據顯示在與之相連的顯示器C4上。當發(fā)生險情時，聲音播放器C5會提示，顯示器C4會顯示出發(fā)生險情的位置，級別，以及需要采取的措施。傳感器、GIS、GPS和視頻監(jiān)控設備采集當前船只運行過程中的風速、風向、水流、溫度、浮標位置、船只位置、橋梁位置、閘門位置信息和視頻圖像信息，并將這些信息發(fā)送給PLC控制器BI，PLC控制器BI對接收到的信息進行處理，并將將處理后的信息通過數據采集卡B2和ModemB4發(fā)送給通訊服務器Cl，通信服務器Cl根據接收到的處理后的風速、風向、水流、溫度、浮標位置、船只位置、橋梁位置、閘門位置信息和視頻圖像信息，與其內部預設的相應參數值進行比較，并將比較結果發(fā)給監(jiān)控主機C2和監(jiān)控主機C3，監(jiān)控主機C2和監(jiān)控主機C3根據比較結果，采取相應的舉措1，預警；2，減速制動；3，拋錨；4，向當地政府求救，政府派救援船只前往。通信服務器Cl通過EXCEL電子表格的動態(tài)鏈接，可以統(tǒng)計各報表的最大、最小值，做出相應的棒圖、趨勢圖等數據分析方案。監(jiān)控主機C2通過顯示器C4顯示當前船只運行過程中的風速、風向、水流、溫度、浮 標位置、船只位置、橋梁位置、閘門位置信息和視頻圖像信息。
權利要求
1.一種船舶智能預警和制動安全系統(tǒng)，其特征在于包括智能系統(tǒng)部分和船艙控制部分；所述智能系統(tǒng)中設有監(jiān)控管理器，監(jiān)控管理器由PLC控制器和數據采集卡構成，PLC控制器的輸出端與數據采集卡連接；所述PLC控制器分別連接有傳感器、GIS、GPS和視頻監(jiān)控設備，并存儲傳感器、GIS、GPS和視頻監(jiān)控設備采集到的數據；所述數據采集卡通過與Modem構成的信息發(fā)射接收端相連,把PLC控制器傳來的信息傳送給船艙控制部分； 所述船艙控制部分中包括一個數據通訊服務器，用于顯示信息的第一監(jiān)控主機，和用于執(zhí)行舉措的第二監(jiān)控主機；所述數據通訊服務器接收到智能系統(tǒng)采集到的信息后，對信息進行分析處理，得出船舶航行的位置和外界環(huán)境數據；第一監(jiān)控主機分別連接有顯示器和聲音警報器，并通過顯示器將數據通訊服務器處理后的數據顯示出來；第二監(jiān)控主機根據船舶航行的位置和外界環(huán)境數據制定決策，決定采取哪種處理方式。
2.如權利要求I所述的船舶智能預警和制動安全系統(tǒng)，其特征在于所述船舶航行的位置和外界環(huán)境數據包括風速、風向、水流、溫度、浮標位置、其他船只位置、橋梁位置、閘門位置信息以及視頻圖像信息。
3.如權利要求I所述的船舶智能預警和制動安全系統(tǒng)，其特征在于數據通訊服務器的數據分析過程在智能系統(tǒng)部分，通過傳感器、GIS、GPS和視頻監(jiān)控設備采集到風速、風向、水流、溫度和浮標位置、其他船只位置、橋梁位置、閘門位置信息以及視頻圖像信息，并將所述信息通過數據采集卡和Modem發(fā)送給數據通信服務器；數據通訊服務器通過與預設相應參數的比較，根據風速大小和風向信息來確定是否要啟動聲音警報器，根據水流大小和水里的溫度來判斷是否要加減速或者聲音警報器，根據浮標位置、其他船只位置、橋梁位置、閘門位置來計算自己船只與他們的位置，及時作出判斷是否要改向或者減速； 數據通訊服務器分析完之后，所述第一監(jiān)控主機將船舶航行的位置和外界環(huán)境數據顯示在顯示器上。
4.如權利要求I所述的船舶智能預警和制動安全系統(tǒng)，其特征在于所述第二監(jiān)控主機根據船舶航行的位置和外界環(huán)境數據制定決策，決定的處理方式有預警、減速制動、拋錨和向當地政府求救，政府派救援船只前往。
全文摘要
本發(fā)明公開一種船舶智能預警和制動安全系統(tǒng)，智能系統(tǒng)中設有監(jiān)控管理器，監(jiān)控管理器由PLC控制器和數據采集卡構成，PLC控制器的輸出端與數據采集卡連接；所述PLC控制器分別連接有傳感器、GIS、GPS和視頻監(jiān)控設備，并存儲傳感器、GIS、GPS和視頻監(jiān)控設備采集到的數據；數據采集卡通過與Modem構成的信息發(fā)射接收端相連，把PLC控制器傳來的信息傳送給船艙控制部分由船艙控制部分根據船舶航行的位置和外界環(huán)境數據制定決策，決定采取哪種處理方式。本發(fā)明通過限速和制動來使船只降低速度，從而避免事故的發(fā)生。
文檔編號B63H25/50GK102874398SQ20121039157
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月16日 優(yōu)先權日2012年10月16日
發(fā)明者許峰, 蔣瑞飛, 周文歡, 馬鴻旭, 劉璇 申請人:河海大學