一種避免船舶事故的發(fā)生的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種避免船舶事故的發(fā)生的方法，包括提供船舶最大允許航速設(shè)定裝置，裝置包括GPS定位器、無線通信接口、散射式能見度觀測(cè)儀、權(quán)重輸入設(shè)備和控制設(shè)備，控制設(shè)備分別與GPS定位器、無線通信接口、散射式能見度觀測(cè)儀連接以接收船舶的當(dāng)前航線所在水道的水道寬窄值、當(dāng)前航線的航線交通密度和船舶當(dāng)前位置的能見度，權(quán)重輸入設(shè)備設(shè)定用于船舶速度控制的水道寬窄值、能見度和航線交通密度分別對(duì)應(yīng)的三個(gè)權(quán)重因子，控制設(shè)備與權(quán)重輸入設(shè)備連接，根據(jù)水道寬窄值、航線交通密度、能見度和三個(gè)權(quán)重因子，確定船舶當(dāng)前位置的最大允許航速。本發(fā)明能夠在復(fù)雜多變的水面情況下，靈活設(shè)置適宜船舶行駛的、不同的安全速度，有效避免船舶事故的發(fā)生。
【專利說明】一種避免船舶事故的發(fā)生的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及船舶航速控制領(lǐng)域，尤其涉及一種避免船舶事故的發(fā)生的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]相比公路運(yùn)輸而言，水面運(yùn)輸?shù)那闆r更加復(fù)雜。當(dāng)前位置的空氣能見度、當(dāng)前位置所處水道的狹窄程度、當(dāng)前水域的船舶交通密度以及水面下的地貌情況，等等，都是影響水面上船舶航速的要素。因此，不能像公路運(yùn)輸一樣，簡(jiǎn)單地針對(duì)某一條高速道路定義一個(gè)不隨時(shí)間變化、行駛路況變化的固定的最大允許速度，而是要綜合考慮影響水面上船舶航速的各個(gè)主要要素，制定一個(gè)能夠變化的最大航速，保證當(dāng)前位置的船舶的安全行駛。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中存在一些船舶限制航速的確定方案，在影響水面上船舶航速的各個(gè)主要要素中選擇對(duì)當(dāng)前位置影響最大的要素，進(jìn)行當(dāng)前位置的船舶最大允許航速的設(shè)定，這些技術(shù)方案對(duì)確保船舶的安全行駛起到一定的積極作用，但缺點(diǎn)也是顯而易見的。他們僅僅使用單一要素進(jìn)行最大允許航速的限制，導(dǎo)致限速方案過于單一，不夠精確，限速的效果一般，不夠全面，甚至在某些極端情況下，仍然避免不了航線故障的發(fā)生。
[0004]因此，需要一種全面的船舶最大允許航速設(shè)定方案，克服現(xiàn)有船舶航速控制裝置依靠單一要素、限速效果較差的技術(shù)問題，通過實(shí)時(shí)檢測(cè)船舶當(dāng)前位置的水道寬窄值、能見度和航線交通密度，根據(jù)用戶經(jīng)驗(yàn)或歷史數(shù)據(jù)制定以上三個(gè)因素的權(quán)重因子，對(duì)當(dāng)前位置的船舶最大允許航速進(jìn)行計(jì)算，最大程度地計(jì)算出符合安全行駛要求的限制航速，提高水面運(yùn)輸?shù)南匏儆?jì)算的精確性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種避免船舶事故的發(fā)生的方法，包括提供一種船舶最大允許航速設(shè)定裝置，通過引入定位設(shè)備確定船舶的當(dāng)前航線所在水道的水道寬窄值，引入無線通信接口確定當(dāng)前航線的航線交通密度，引入散射式能見度觀測(cè)儀確定船舶當(dāng)前位置的能見度，并使用權(quán)重輸入設(shè)備設(shè)定用于船舶速度控制的水道寬窄值、能見度和航線交通密度分別對(duì)應(yīng)的三個(gè)權(quán)重因子，綜合計(jì)算船舶當(dāng)前位置的最大允許航速，為船舶行駛提供重要參考數(shù)據(jù)。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種避免船舶事故的發(fā)生的方法，包括提供一種船舶最大允許航速設(shè)定裝置，所述設(shè)定裝置包括GPS定位器、無線通信接口、散射式能見度觀測(cè)儀、權(quán)重輸入設(shè)備和控制設(shè)備，所述GPS定位器輸出船舶的當(dāng)前航線所在水道的水道寬窄值，所述無線通信接口從船舶管理中心處接收當(dāng)前航線的航線交通密度，所述散射式能見度觀測(cè)儀獲得船舶當(dāng)前位置的能見度，所述權(quán)重輸入設(shè)備設(shè)定用于船舶速度控制的水道寬窄值、能見度和航線交通密度分別對(duì)應(yīng)的三個(gè)權(quán)重因子，所述控制設(shè)備分別與所述GPS定位器、所述無線通信接口、所述散射式能見度觀測(cè)儀和所述權(quán)重輸入設(shè)備連接，根據(jù)所述水道寬窄值、所述航線交通密度、所述能見度和所述三個(gè)權(quán)重因子，確定船舶當(dāng)前位置的最大允許航速。
[0007]更具體地，在所述船舶最大允許航速設(shè)定裝置中，進(jìn)一步包括:GPS定位器，包括內(nèi)置的用戶設(shè)定單元和GPS定位單元，所述用戶設(shè)定單元用于接收用戶的設(shè)定操作，所述GPS定位單元用于根據(jù)用戶的設(shè)定操作，給出船舶的當(dāng)前位置和當(dāng)前航線，并給出船舶的當(dāng)前航線所在水道的水道寬窄值；無線通信接口，連接所述GPS定位器以接收所述當(dāng)前位置和所述當(dāng)前航線，將所述當(dāng)前位置和所述當(dāng)前航線通過無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到船舶管理中心，并從船舶管理中心接收當(dāng)前航線的航線交通密度；散射式能見度觀測(cè)儀，包括支架、發(fā)射單元、接收單元和控制單元，所述支架固定在船舶船體頂部上，所述發(fā)射單元、所述接收單元和所述控制單元固定在所述支架上，所述控制單元包括微CPU和通信接口，所述發(fā)射單元和所述接收單元相對(duì)放置，所述發(fā)射單元采用GaAs紅外LED作為光源發(fā)射散射光，所述接收單元采用PIN型光敏管接收散射光，所述控制單元分別連接所述發(fā)射單元和所述接收單元，所述微CPU根據(jù)發(fā)射散射光的光強(qiáng)和接收散射光的光強(qiáng)計(jì)算能見度，所述通信接口連接所述微CPU以輸出船舶當(dāng)前位置的能見度；權(quán)重輸入設(shè)備，用于根據(jù)用戶的輸入，分別對(duì)進(jìn)行船舶速度控制的水道寬窄值、能見度和航線交通密度設(shè)定第一權(quán)重因子、第二權(quán)重因子和第三權(quán)重因子；船速測(cè)量設(shè)備，用于實(shí)時(shí)測(cè)量并輸出船舶的當(dāng)前行駛速度；控制設(shè)備，分別與所述GPS定位器、所述無線通信接口和所述散射式能見度觀測(cè)儀連接以接收所述水道寬窄值、所述能見度和所述航線交通密度，連接所述權(quán)重輸入設(shè)備以接收所述第一權(quán)重因子、所述第二權(quán)重因子和所述第三權(quán)重因子，基于所述水道寬窄值、所述第一權(quán)重因子、所述能見度、所述第二權(quán)重因子、所述航線交通密度和所述第三權(quán)重因子計(jì)算船舶當(dāng)前位置的最大允許航速，與所述船速測(cè)量設(shè)備連接以接收所述當(dāng)前行駛速度，并在所述當(dāng)前行駛速度大于等于所述最大允許航速時(shí)，發(fā)出航速超限信號(hào)，在所述當(dāng)前行駛速度小于所述最大允許航速時(shí)，發(fā)出航速正常信號(hào)；顯示設(shè)備，連接所述控制設(shè)備，用于在接收到所述航速超限信號(hào)時(shí)，以高亮度顯示所述當(dāng)前行駛速度，在接收到所述航速正常信號(hào)時(shí)，以低亮度顯示所述當(dāng)前行駛速度；其中，所述航線交通密度為航線上每海里的船舶數(shù)量，在所述控制設(shè)備基于所述水道寬窄值、所述第一權(quán)重因子、所述能見度、所述第二權(quán)重因子、所述航線交通密度和所述第三權(quán)重因子計(jì)算船舶當(dāng)前位置的最大允許航速時(shí)，在所述能見度的使用上，是根據(jù)所述能見度所處于的能見度等級(jí)范圍進(jìn)行船舶當(dāng)前位置的最大允許航速的計(jì)算，所述能見度等級(jí)范圍包括不足100米、100米到I公里、I公里到2公里、2公里到5公里、5公里到100公里和100公里以上多個(gè)能見度等級(jí)范圍；其中，所述GPS定位器、所述無線通信接口和所述散射式能見度觀測(cè)儀都位于船舶的船體前端，所述權(quán)重輸入設(shè)備、所述船速測(cè)量設(shè)備、所述控制設(shè)備和所述顯示設(shè)備位于船舶控制艙的儀表盤內(nèi)；其中，所述無線通信接口在接收到所述航速超限信號(hào)時(shí)，將船舶的當(dāng)前位置和船舶當(dāng)前位置的最大允許航速通過無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到船舶管理中心。
[0008]更具體地，在所述船舶最大允許航速設(shè)定裝置中，進(jìn)一步包括存儲(chǔ)設(shè)備，連接所述控制設(shè)備，用于實(shí)時(shí)存儲(chǔ)所述水道寬窄值、所述第一權(quán)重因子、所述能見度、所述第二權(quán)重因子、所述航線交通密度、所述第三權(quán)重因子和所述船舶當(dāng)前位置的最大允許航速。
[0009]更具體地，在所述船舶最大允許航速設(shè)定裝置中，所述存儲(chǔ)設(shè)備位于船舶控制艙的儀表盤內(nèi)。
[0010]更具體地，在所述船舶最大允許航速設(shè)定裝置中，所述權(quán)重輸入設(shè)備為鍵盤或觸摸屏。
[0011]更具體地，在所述船舶最大允許航速設(shè)定裝置中，所述控制設(shè)備通過RS232串行總線與所述無線通信接口連接。
[0012]更具體地，在所述船舶最大允許航速設(shè)定裝置中，進(jìn)一步包括語音播放設(shè)備，連接所述控制設(shè)備，用于在接收到所述航速超限信號(hào)時(shí)，播放語音報(bào)警文件。
[0013]更具體地，在所述船舶最大允許航速設(shè)定裝置中，所述語音播放設(shè)備位于船舶控制艙的儀表盤內(nèi)。
[0014]更具體地，在所述船舶最大允許航速設(shè)定裝置中，所述語音播放設(shè)備為揚(yáng)聲器。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行描述，其中:
[0016]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的船舶最大允許航速設(shè)定裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0017]圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的船舶最大允許航速設(shè)定裝置的GPS定位器的結(jié)構(gòu)方框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的船舶最大允許航速設(shè)定裝置的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0019]船舶在水面上的行駛過程中，當(dāng)前位置的空氣能見度、當(dāng)前位置所處水道的狹窄程度和當(dāng)前水域的船舶交通密度是影響船舶安全行駛速度的三個(gè)重要因素。例如在能見度不良時(shí)(比如霧航)，船舶避碰規(guī)則里要求使用“安全航速”;在經(jīng)過狹水道時(shí)，比如運(yùn)河、海峽等航道較窄的地方，由于這些地方船多航道窄，易發(fā)生危險(xiǎn)，所以航行手冊(cè)和水上交管部門也會(huì)要求采用適當(dāng)?shù)乃俣?；另外，在港口里，一方面因?yàn)楦劭诶锎啵硪环矫?，船舶高速航行時(shí)會(huì)激起很大的浪，對(duì)于靠泊在岸邊的船，特別是小船，會(huì)導(dǎo)致船體和岸線碰撞引起“浪損”，對(duì)于其他航行的小船可能因?yàn)槔舜蠖鴮?dǎo)致翻船事故，所以港口對(duì)于在港區(qū)內(nèi)航行的船舶速度也有限制。
[0020]為了避免船舶在水面上發(fā)生事故，當(dāng)前船舶的安全行駛策略是，根據(jù)當(dāng)前行駛位置中影響安全的最主要的因素，設(shè)置當(dāng)前行駛位置的最大允許航行速度，在超過該最大允許航行速度時(shí)，進(jìn)行航速報(bào)警，當(dāng)小于該最大允許航行速度時(shí)，不進(jìn)行任何報(bào)警操作。這種安全行駛策略簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)且有一定的警示效果，但是對(duì)于復(fù)雜的水面情況，由于影響要素偏多，這種安全行駛策略不夠全面，最大允許航行速度的計(jì)算精度不高，報(bào)警效果較差，在只考慮一個(gè)因素的情況下，往往忽略了其他因素，影響安全行駛的危機(jī)仍無法消除，在極端情況下甚至?xí)?dǎo)致船舶事故的發(fā)生，而船舶一發(fā)生事故，修理難度和造價(jià)都很高，給船舶的運(yùn)營(yíng)商帶來不菲的經(jīng)濟(jì)損失。
[0021]本發(fā)明提出的船舶最大允許航速設(shè)定裝置，能夠?qū)崟r(shí)獲取影響水面行駛速度的三個(gè)主要數(shù)據(jù)，即能見度、當(dāng)前位置所處水道的狹窄程度和當(dāng)前水域的船舶交通密度，根據(jù)這些實(shí)時(shí)獲得數(shù)據(jù)和科學(xué)設(shè)定的權(quán)重因子，及時(shí)確定當(dāng)前位置的最大允許航速，全面保障船舶的安全行駛。
[0022]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的船舶最大允許航速設(shè)定裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。如圖1所示，所述設(shè)定裝置包括GPS定位器1、無線通信接口 2、散射式能見度觀測(cè)儀3、權(quán)重輸入設(shè)備4、控制設(shè)備5、船速測(cè)量設(shè)備6、顯示設(shè)備7、存儲(chǔ)設(shè)備8和語音播放設(shè)備9，控制設(shè)備5分別與GPS定位器1、無線通信接口 2、散射式能見度觀測(cè)儀3、權(quán)重輸入設(shè)備4、船速測(cè)量設(shè)備6、顯示設(shè)備7、存儲(chǔ)設(shè)備8和語音播放設(shè)備9連接，GPS定位器I與無線通信接口 2連接。所述設(shè)定裝置的更具體的結(jié)構(gòu)如下所述。
[0023]如圖2所示，GPS定位器I包括內(nèi)置的用戶設(shè)定單元11和GPS定位單元12，所述用戶設(shè)定單元11用于接收用戶的設(shè)定操作，所述GPS定位單元12用于根據(jù)用戶的設(shè)定操作，給出船舶的當(dāng)前位置和當(dāng)前航線，并給出船舶的當(dāng)前航線所在水道的水道寬窄值。
[0024]無線通信接口 2，連接所述GPS定位器I以接收所述當(dāng)前位置和所述當(dāng)前航線，將所述當(dāng)前位置和所述當(dāng)前航線通過無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到船舶管理中心，并從船舶管理中心接收當(dāng)前航線的航線交通密度。
[0025]散射式能見度觀測(cè)儀3，包括支架、發(fā)射單元、接收單元和控制單元，所述支架固定在船舶船體頂部上，所述發(fā)射單元、所述接收單元和所述控制單元固定在所述支架上，所述控制單元包括微CPU和通信接口，所述發(fā)射單元和所述接收單元相對(duì)放置，所述發(fā)射單元采用GaAs紅外LED作為光源發(fā)射散射光，所述接收單元采用PIN型光敏管接收散射光，所述控制單元分別連接所述發(fā)射單元和所述接收單元，所述微CPU根據(jù)發(fā)射散射光的光強(qiáng)和接收散射光的光強(qiáng)計(jì)算能見度，所述通信接口連接所述微CPU以輸出船舶當(dāng)前位置的能見度。
[0026]權(quán)重輸入設(shè)備4，用于根據(jù)用戶的輸入，分別對(duì)進(jìn)行船舶速度控制的水道寬窄值、能見度和航線交通密度設(shè)定第一權(quán)重因子、第二權(quán)重因子和第三權(quán)重因子，所述權(quán)重輸入設(shè)備4可選為鍵盤或觸摸屏。
[0027]船速測(cè)量設(shè)備6，用于實(shí)時(shí)測(cè)量并輸出船舶的當(dāng)前行駛速度。
[0028]控制設(shè)備5，分別與所述GPS定位器1、所述無線通信接口 2和所述散射式能見度觀測(cè)儀3連接以接收所述水道寬窄值、所述能見度和所述航線交通密度，連接所述權(quán)重輸入設(shè)備4以接收所述第一權(quán)重因子、所述第二權(quán)重因子和所述第三權(quán)重因子，基于所述水道寬窄值、所述第一權(quán)重因子、所述能見度、所述第二權(quán)重因子、所述航線交通密度和所述第三權(quán)重因子計(jì)算船舶當(dāng)前位置的最大允許航速，與所述船速測(cè)量設(shè)備6連接以接收所述當(dāng)前行駛速度，并在所述當(dāng)前行駛速度大于等于所述最大允許航速時(shí)，發(fā)出航速超限信號(hào)，在所述當(dāng)前行駛速度小于所述最大允許航速時(shí)，發(fā)出航速正常信號(hào)，控制設(shè)備5可通過RS232串行總線與所述無線通信接口 2連接。
[0029]顯示設(shè)備7，用于在接收到所述航速超限信號(hào)時(shí)，以高亮度顯示所述當(dāng)前行駛速度，在接收到所述航速正常信號(hào)時(shí)，以低亮度顯示所述當(dāng)前行駛速度。
[0030]存儲(chǔ)設(shè)備8，用于實(shí)時(shí)存儲(chǔ)所述水道寬窄值、所述第一權(quán)重因子、所述能見度、所述第二權(quán)重因子、所述航線交通密度、所述第三權(quán)重因子和所述船舶當(dāng)前位置的最大允許航速。
[0031]語音播放設(shè)備9，用于在接收到所述航速超限信號(hào)時(shí)，播放語音報(bào)警文件，語音播放設(shè)備9可選為揚(yáng)聲器或其他播放器件。
[0032]其中，所述航線交通密度為航線上每海里的船舶數(shù)量，在所述控制設(shè)備5基于所述水道寬窄值、所述第一權(quán)重因子、所述能見度、所述第二權(quán)重因子、所述航線交通密度和所述第三權(quán)重因子計(jì)算船舶當(dāng)前位置的最大允許航速時(shí)，在所述能見度的使用上，是根據(jù)所述能見度所處于的能見度等級(jí)范圍進(jìn)行船舶當(dāng)前位置的最大允許航速的計(jì)算，所述能見度等級(jí)范圍包括不足100米、100米到I公里、I公里到2公里、2公里到5公里、5公里到100公里和100公里以上多個(gè)能見度等級(jí)范圍；所述GPS定位器1、所述無線通信接口 2和所述散射式能見度觀測(cè)儀3都位于船舶的船體前端，所述權(quán)重輸入設(shè)備4、所述船速測(cè)量設(shè)備6、所述控制設(shè)備5和所述顯示設(shè)備7、所述存儲(chǔ)設(shè)備8和所述語音播放設(shè)備9位于船舶控制艙的儀表盤內(nèi)；所述無線通信接口 2在接收到所述航速超限信號(hào)時(shí)，將船舶的當(dāng)前位置和船舶當(dāng)前位置的最大允許航速通過無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到船舶管理中心。
[0033]另外，為了對(duì)航道的交通情況進(jìn)行數(shù)值化的描述，人們引用了船舶交通密度這一參數(shù)。所謂船舶交通密度，指的是在一定的航行水域內(nèi)的船只數(shù)量，一般以每海里船只數(shù)量作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。例如，在某些國(guó)家的主管機(jī)關(guān)規(guī)定，前后兩船間距I海里(或間隔6分鐘)，即船舶交通密度最佳為2至3艘船(每海里)。
[0034]另外，GPS是英文Global Posit1ning System(全球定位系統(tǒng))的簡(jiǎn)稱。GPS起始于1958年美國(guó)軍方的一個(gè)項(xiàng)目，1964年投入使用。20世紀(jì)70年代，美國(guó)陸?？杖娐?lián)合研制了新一代衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS。主要目的是為陸?？杖箢I(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報(bào)搜集、核爆監(jiān)測(cè)和應(yīng)急通訊等一些軍事目的，經(jīng)過20余年的研究實(shí)驗(yàn)，耗資300億美元，到1994年，全球覆蓋率高達(dá)98%的24顆GPS衛(wèi)星星座己布設(shè)完成。GPS導(dǎo)航系統(tǒng)是以全球24顆定位人造衛(wèi)星為基礎(chǔ)，向全球各地全天候地提供三維位置、三維速度等信息的一種無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)。他是由三部分構(gòu)成，一是地面控制部分，由主控站、地面天線、監(jiān)測(cè)站及通訊輔助系統(tǒng)組成。二是空間部分，由24顆衛(wèi)星組成，分布在6個(gè)軌道平面。三是用戶裝置部分，由GPS接收機(jī)和衛(wèi)星天線組成。民用的定位精度可達(dá)10米內(nèi)。GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的基本原理是測(cè)量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機(jī)之間的距離，然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知道接收機(jī)的具體位置。要達(dá)到這一目的，衛(wèi)星的位置可以根據(jù)星載時(shí)鐘所記錄的時(shí)間在衛(wèi)星星歷中查出。而用戶到衛(wèi)星的距離則通過記錄衛(wèi)星信號(hào)傳播到用戶所經(jīng)歷的時(shí)間，再將其乘以光速得到(由于大氣層電離層的干擾，這一距離并不是用戶與衛(wèi)星之間的真實(shí)距離，而是偽距)。當(dāng)GPS衛(wèi)星正常工作時(shí)，會(huì)不斷地用I和O二進(jìn)制碼元組成的偽隨機(jī)碼(簡(jiǎn)稱偽碼)發(fā)射導(dǎo)航電文。當(dāng)用戶接受到導(dǎo)航電文時(shí)，提取出衛(wèi)星時(shí)間并將其與自己的時(shí)鐘進(jìn)行對(duì)比便可得知衛(wèi)星與用戶的距離，再利用導(dǎo)航電文中的衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù)推算出衛(wèi)星發(fā)射電文時(shí)所處位置，用戶在WGS-84大地坐標(biāo)系中的位置速度等信息便可得知。
[0035]本發(fā)明的船舶最大允許航速設(shè)定裝置，在制定船舶當(dāng)前位置的最大允許航速時(shí)，全面考慮了各個(gè)主要影響航速的要素，即當(dāng)前航線所在水道的水道寬窄值、當(dāng)前航線的航線交通密度和船舶當(dāng)前位置的能見度，并根據(jù)歷史數(shù)據(jù)或駕駛員經(jīng)驗(yàn)制定各個(gè)要素的影響權(quán)重因子，制定正確的當(dāng)前位置最大允許航速，在船舶超速時(shí)，及時(shí)進(jìn)行報(bào)警，避免船舶事故發(fā)生，保證水面交通通暢，維護(hù)了船舶運(yùn)營(yíng)商的經(jīng)濟(jì)利益。
[0036]可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對(duì)于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍



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【權(quán)利要求】
1.一種避免船舶事故的發(fā)生的方法，該方法包括提供船舶最大允許航速設(shè)定裝置，所述設(shè)定裝置包括GPS定位器、無線通信接口、散射式能見度觀測(cè)儀、權(quán)重輸入設(shè)備和控制設(shè)備，所述GPS定位器輸出船舶的當(dāng)前航線所在水道的水道寬窄值，所述無線通信接口從船舶管理中心處接收當(dāng)前航線的航線交通密度，所述散射式能見度觀測(cè)儀獲得船舶當(dāng)前位置的能見度，所述權(quán)重輸入設(shè)備設(shè)定用于船舶速度控制的水道寬窄值、能見度和航線交通密度分別對(duì)應(yīng)的三個(gè)權(quán)重因子，所述控制設(shè)備分別與所述GPS定位器、所述無線通信接口、所述散射式能見度觀測(cè)儀和所述權(quán)重輸入設(shè)備連接，根據(jù)所述水道寬窄值、所述航線交通密度、所述能見度和所述三個(gè)權(quán)重因子，確定船舶當(dāng)前位置的最大允許航速。
2.如權(quán)利要求1所述的避免船舶事故的發(fā)生的方法，其特征在于，所述設(shè)定裝置還包括: GPS定位器，包括內(nèi)置的用戶設(shè)定單元和GPS定位單元，所述用戶設(shè)定單元用于接收用戶的設(shè)定操作，所述GPS定位單元用于根據(jù)用戶的設(shè)定操作，給出船舶的當(dāng)前位置和當(dāng)前航線，并給出船舶的當(dāng)前航線所在水道的水道寬窄值； 無線通信接口，連接所述GPS定位器以接收所述當(dāng)前位置和所述當(dāng)前航線，將所述當(dāng)前位置和所述當(dāng)前航線通過無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到船舶管理中心，并從船舶管理中心接收當(dāng)前航線的航線交通密度； 散射式能見度觀測(cè)儀，包括支架、發(fā)射單元、接收單元和控制單元，所述支架固定在船舶船體頂部上，所述發(fā)射單元、所述接收單元和所述控制單元固定在所述支架上，所述控制單元包括微CPU和通信接口，所述發(fā)射單元和所述接收單元相對(duì)放置，所述發(fā)射單元采用GaAs紅外LED作為光源發(fā)射散射光，所述接收單元采用PIN型光敏管接收散射光，所述控制單元分別連接所述發(fā)射單元和所述接收單元，所述微CPU根據(jù)發(fā)射散射光的光強(qiáng)和接收散射光的光強(qiáng)計(jì)算能見度，所述通信接口連接所述微CPU以輸出船舶當(dāng)前位置的能見度；權(quán)重輸入設(shè)備，用于根據(jù)用戶的輸入，分別對(duì)進(jìn)行船舶速度控制的水道寬窄值、能見度和航線交通密度設(shè)定第一權(quán)重因子、第二權(quán)重因子和第三權(quán)重因子； 船速測(cè)量設(shè)備，用于實(shí)時(shí)測(cè)量并輸出船舶的當(dāng)前行駛速度； 控制設(shè)備，分別與所述GPS定位器、所述無線通信接口和所述散射式能見度觀測(cè)儀連接以接收所述水道寬窄值、所述能見度和所述航線交通密度，連接所述權(quán)重輸入設(shè)備以接收所述第一權(quán)重因子、所述第二權(quán)重因子和所述第三權(quán)重因子，基于所述水道寬窄值、所述第一權(quán)重因子、所述能見度、所述第二權(quán)重因子、所述航線交通密度和所述第三權(quán)重因子計(jì)算船舶當(dāng)前位置的最大允許航速，與所述船速測(cè)量設(shè)備連接以接收所述當(dāng)前行駛速度，并在所述當(dāng)前行駛速度大于等于所述最大允許航速時(shí)，發(fā)出航速超限信號(hào)，在所述當(dāng)前行駛速度小于所述最大允許航速時(shí)，發(fā)出航速正常信號(hào)； 顯示設(shè)備，連接所述控制設(shè)備，用于在接收到所述航速超限信號(hào)時(shí)，以高亮度顯示所述當(dāng)前行駛速度，在接收到所述航速正常信號(hào)時(shí)，以低亮度顯示所述當(dāng)前行駛速度； 其中，所述航線交通密度為航線上每海里的船舶數(shù)量，在所述控制設(shè)備基于所述水道寬窄值、所述第一權(quán)重因子、所述能見度、所述第二權(quán)重因子、所述航線交通密度和所述第三權(quán)重因子計(jì)算船舶當(dāng)前位置的最大允許航速時(shí)，在所述能見度的使用上，是根據(jù)所述能見度所處于的能見度等級(jí)范圍進(jìn)行船舶當(dāng)前位置的最大允許航速的計(jì)算，所述能見度等級(jí)范圍包括不足100米、100米到I公里、I公里到2公里、2公里到5公里、5公里到100公里和100公里以上多個(gè)能見度等級(jí)范圍； 其中，所述GPS定位器、所述無線通信接口和所述散射式能見度觀測(cè)儀都位于船舶的船體前端，所述權(quán)重輸入設(shè)備、所述船速測(cè)量設(shè)備、所述控制設(shè)備和所述顯示設(shè)備位于船舶控制艙的儀表盤內(nèi)； 其中，所述無線通信接口在接收到所述航速超限信號(hào)時(shí)，將船舶的當(dāng)前位置和船舶當(dāng)前位置的最大允許航速通過無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到船舶管理中心。
3.如權(quán)利要求2所述的避免船舶事故的發(fā)生的方法，其特征在于，所述航行控制系統(tǒng)還包括: 存儲(chǔ)設(shè)備，連接所述控制設(shè)備，用于實(shí)時(shí)存儲(chǔ)所述水道寬窄值、所述第一權(quán)重因子、所述能見度、所述第二權(quán)重因子、所述航線交通密度、所述第三權(quán)重因子和所述船舶當(dāng)前位置的最大允許航速。
4.如權(quán)利要求3所述的避免船舶事故的發(fā)生的方法，其特征在于: 所述存儲(chǔ)設(shè)備位于船舶控制艙的儀表盤內(nèi)。
5.如權(quán)利要求2所述的避免船舶事故的發(fā)生的方法，其特征在于: 所述權(quán)重輸入設(shè)備為鍵盤或觸摸屏。
6.如權(quán)利要求2所述的避免船舶事故的發(fā)生的方法，其特征在于: 所述控制設(shè)備通過RS232串行總線與所述無線通信接口連接。
7.如權(quán)利要求2所述的避免船舶事故的發(fā)生的方法，其特征在于，所述航行控制系統(tǒng)還包括: 語音播放設(shè)備，連接所述控制設(shè)備，用于在接收到所述航速超限信號(hào)時(shí)，播放語音報(bào)警文件。
8.如權(quán)利要求7所述的避免船舶事故的發(fā)生的方法，其特征在于: 所述語音播放設(shè)備位于船舶控制艙的儀表盤內(nèi)。
9.如權(quán)利要求7所述的避免船舶事故的發(fā)生的方法，其特征在于: 所述語音播放設(shè)備為揚(yáng)聲器。
【文檔編號(hào)】B63B49/00GK104139838SQ201410367122
【公開日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:無錫北斗星通信息科技有限公司