專利名稱：一種疏浚集成監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種疏浚工程技術(shù)，尤其涉及對船舶疏浚工程進行監(jiān)控的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，隨著疏浚行業(yè)的快速發(fā)展，挖泥船對自動化產(chǎn)品的依賴性越來越高，疏浚監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為挖泥船必不可少的一部分。由于每一條挖泥船都有自己的特點，因此每條船的數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)也都不一樣，這樣就使得某一監(jiān)測系統(tǒng)很難應(yīng)用到各個挖泥船上。常用的疏浚監(jiān)控系統(tǒng)的功能單一、定位精度低，并且監(jiān)測的數(shù)據(jù)分散，進行遠程管理時費時費力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有常用疏浚監(jiān)控系統(tǒng)的不足，提供一種功能全面、定位精度高且便于數(shù)據(jù)管理的疏浚集成監(jiān)控系統(tǒng)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是通過計算機串行通信口與GPS定位系統(tǒng)相連，由船舶定位系統(tǒng)、疏浚監(jiān)控系統(tǒng)、產(chǎn)量統(tǒng)計系統(tǒng)、施工分析系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和信號采集系統(tǒng)組成；船舶定位系統(tǒng)通過采集船上的DGPS和羅經(jīng)信號將船位顯示在電子海圖中；疏浚監(jiān)控系統(tǒng)支持當(dāng)前電子海圖的讀入，在讀入文件時根據(jù)GPS輸入的參數(shù)進行轉(zhuǎn)換；產(chǎn)量統(tǒng)計系統(tǒng)通過濃度計計算艙內(nèi)裝泥量；施工分析系統(tǒng)通過對一定時間內(nèi)的施工數(shù)據(jù)進行分析；數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是共享船舶實時施工參數(shù)；信號采集系統(tǒng)由傳感器及導(dǎo)航設(shè)備、ADAM采集模塊、 RS485/232模塊和RS232/TCP網(wǎng)關(guān)組成。本發(fā)明是集定位、疏浚過程監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析于一體的監(jiān)測系統(tǒng)，可實現(xiàn)控制系統(tǒng)的集成化以及報警系統(tǒng)的遠程化，可在第一時間分析施工過程中出現(xiàn)的故障，方便對船舶施工過程的遠程管理，最大程度地節(jié)約開發(fā)成本，提高疏浚工程的管理效率。
具體實施例方式本發(fā)明由船舶定位系統(tǒng)、疏浚監(jiān)控系統(tǒng)、產(chǎn)量統(tǒng)計系統(tǒng)、施工分析系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和信號采集系統(tǒng)組成。劃分為以下幾個部分硬件接口模塊、界面顯示模塊、參數(shù)設(shè)置模塊、簡易組態(tài)軟件、圖元顯示模塊、文件傳輸模塊、工程文件處理模塊、分析數(shù)據(jù)記錄模塊、歷史數(shù)據(jù)分析程序、數(shù)據(jù)服務(wù)中心及網(wǎng)絡(luò)傳輸、校正模塊、主監(jiān)測程序和平面定位文件制作。船舶定位系統(tǒng)包括船舶的船位、耙臂在水下姿態(tài)、耙頭深度和位置等信息。系統(tǒng)導(dǎo)入電子海圖，通過采集船上的DGPS、羅經(jīng)信號將船位顯示在電子海圖中，同時采集AIS和雷達信號將在施工區(qū)域一定范圍內(nèi)的船舶、障礙物等信息也顯示在屏幕上；耙臂的姿態(tài)主要通過在耙臂上安裝角度傳感器以及在吸口處安裝吸口到位傳感器來獲得，角度傳感器為垂直傳感器和水平傳感器。耙頭深度則主要有吸口深度傳感器、垂直傳感器和耙頭的高度來決定，其中吸口吃水傳感器用來確定耙臂的基準(zhǔn)點，根據(jù)船體的方位和耙臂的水平角度，即可計算出耙臂的水平方位和精確位置。疏浚監(jiān)控系統(tǒng)包括疏浚工程重要參數(shù)的監(jiān)測以及一些疏浚設(shè)備的控制，疏浚監(jiān)控系統(tǒng)具有圖元顯示模塊。集合了電子海圖、雷達、計算機和網(wǎng)絡(luò)，將挖泥船的施工數(shù)據(jù)經(jīng)過采集、運算、處理、分析、綜合等步驟為用戶提供實時、精確、有效的施工解決方案。采用網(wǎng)絡(luò)控制，使得船舶施工數(shù)據(jù)的管理更加集中，同時可實現(xiàn)船舶施工的遠程管理。支持當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)電子海圖S57的讀入，由于電子海圖的基本坐標(biāo)信息為WGS84坐標(biāo)信息，為了與平面大地坐標(biāo)信息一致，在讀入文件時根據(jù)GPS輸入的參數(shù)進行轉(zhuǎn)換。在一臺計算機內(nèi)增加一個雷達信息采集卡，將雷達信息通過壓縮識別后在網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)共享。如果雷達信息能夠被成功識別，即作為AIS系統(tǒng)的補充，完成未安置AIS船舶的動態(tài)標(biāo)繪、目標(biāo)船跟蹤和近距離報警等功能。根據(jù)船上安裝的吃水傳感器(艏吃水傳感器、艉左吃水傳感器、艉右吃水傳感器、左舯吃水傳感器、右舯吃水傳感器)、雷達液位傳感器、濃度計、流量計的信號值來計算和顯示船舶吃水和裝載的基本信息。通過左右操耙手工作計算機可以同步控制左右耙的動作，以及泥門動作。圖元顯示模塊實現(xiàn)三維圖形顯示，三維圖形顯示耙管在水下的三維姿態(tài)和船舶在挖漕內(nèi)的狀態(tài)，包含耙頭在三維測深圖形中的位置及耙頭至船體和船底的距離。三維測深圖根據(jù)耙頭深度自動更新，系統(tǒng)可以取消掉三維測深圖的更新。產(chǎn)量統(tǒng)計系統(tǒng)通過濃度計(包括對左進艙泥漿和右進艙泥漿濃度和流量的測量) 來計算艙內(nèi)裝泥量。施工分析系統(tǒng)通過對一定時間內(nèi)的施工數(shù)據(jù)進行分析，得出施工區(qū)域大致的工況。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是將工業(yè)以太網(wǎng)同施工單位網(wǎng)相連接，共享船舶實時得施工參數(shù)， 方便對施工船舶的管理，并且為船舶提供專家級的技術(shù)支持。硬件分為以下三個子系統(tǒng)信號采集系統(tǒng)由傳感器及導(dǎo)航設(shè)備、ADAM采集模塊、 RS485/232模塊和RS232/TCP網(wǎng)關(guān)。ADAM采集模塊采集現(xiàn)場傳感器模擬信號，并轉(zhuǎn)換成TCP/ IP信號進入局哉網(wǎng)絡(luò)；GPS、羅經(jīng)、潮報儀信號則直接進入RS232/TCP網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換成TCP/IP信號。在系統(tǒng)局部故障的情況下，系統(tǒng)自動啟動相關(guān)冗功能，系統(tǒng)冗余信息之間的信息切換是無縫的，以保證最大程度地減少對船舶正常施工的影響。本發(fā)明通過計算機串行通信口與GPS定位系統(tǒng)相連，獲得船舶的定位信息，同時， 結(jié)集合電子海圖，實現(xiàn)船舶的定位。再通過在已有的非自航絞吸式挖泥船的橋架和自航耙吸式挖泥船的耙管安裝一系列的傳感器，從而實現(xiàn)絞刀頭及耙頭在水下的精確三維定位。 與PLC的程序接口，任何控制都可以通過電腦屏幕來實現(xiàn)，并且對每一步控制都做記錄，分析，方便了系統(tǒng)維護，故障分析。通過與ADAM5000系統(tǒng)接口，實現(xiàn)機艙監(jiān)測系統(tǒng)的集成化， 報警系統(tǒng)的遠程化。通過與GPRS無線路由器的接口實現(xiàn)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)的遠程傳輸。本發(fā)明通過計算機網(wǎng)絡(luò)平臺實現(xiàn)了監(jiān)測數(shù)據(jù)的網(wǎng)內(nèi)共享，拓寬了監(jiān)測面。實現(xiàn)疏浚過程中數(shù)據(jù)的集中采集與存儲，提高了疏浚過程的可追溯性。
權(quán)利要求
1.一種疏浚集成監(jiān)控系統(tǒng)，通過計算機串行通信口與GPS定位系統(tǒng)相連，其特征是由船舶定位系統(tǒng)、疏浚監(jiān)控系統(tǒng)、產(chǎn)量統(tǒng)計系統(tǒng)、施工分析系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和信號采集系統(tǒng)組成；船舶定位系統(tǒng)通過采集船上的DGPS和羅經(jīng)信號將船位顯示在電子海圖中；疏浚監(jiān)控系統(tǒng)支持當(dāng)前電子海圖的讀入，在讀入文件時根據(jù)GPS輸入的參數(shù)進行轉(zhuǎn)換；產(chǎn)量統(tǒng)計系統(tǒng)通過濃度計計算艙內(nèi)裝泥量；施工分析系統(tǒng)通過對一定時間內(nèi)的施工數(shù)據(jù)進行分析； 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是共享船舶實時施工參數(shù)；信號采集系統(tǒng)由傳感器及導(dǎo)航設(shè)備、ADAM采集模土夬、RS485/232模塊和RS232/TCP網(wǎng)關(guān)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種疏浚集成監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是疏浚監(jiān)控系統(tǒng)具有圖元顯示模塊，顯示船舶耙管在水下的三維姿態(tài)和船舶在挖漕內(nèi)的狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種疏浚集成監(jiān)控系統(tǒng)，通過計算機串行通信口與GPS定位系統(tǒng)相連，由船舶定位系統(tǒng)、疏浚監(jiān)控系統(tǒng)、產(chǎn)量統(tǒng)計系統(tǒng)、施工分析系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和信號采集系統(tǒng)組成；船舶定位系統(tǒng)通過采集船上的DGPS和羅經(jīng)信號將船位顯示在電子海圖中；疏浚監(jiān)控系統(tǒng)支持當(dāng)前電子海圖的讀入，在讀入文件時根據(jù)GPS輸入的參數(shù)進行轉(zhuǎn)換；產(chǎn)量統(tǒng)計系統(tǒng)通過濃度計計算艙內(nèi)裝泥量；施工分析系統(tǒng)通過對一定時間內(nèi)的施工數(shù)據(jù)進行分析；數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是共享船舶實時施工參數(shù)；信號采集系統(tǒng)由傳感器及導(dǎo)航設(shè)備、ADAM采集模塊、RS485/232模塊和RS232/TCP網(wǎng)關(guān)組成；本發(fā)明集定位、疏浚過程監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析于一體，方便對船舶施工過程的遠程管理。
文檔編號E02F5/28GK102174827SQ20111007309
公開日2011年9月7日 申請日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月25日
發(fā)明者朱小明 申請人:江蘇銘科軟件有限公司