一種船舶報警方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種船舶報警方法，該方法包括提供基于行駛速度和駕駛員疲勞狀態(tài)的船舶報警系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括換能器組件、測距傳感器組件、船速檢測設(shè)備、控制設(shè)備和駕駛員狀態(tài)檢測設(shè)備，所述控制設(shè)備分別與所述換能器組件、所述測距傳感器組件、所述船速檢測設(shè)備和駕駛員狀態(tài)檢測設(shè)備連接，基于所述船速檢測設(shè)備輸出的船舶行駛速度控制所述換能器組件的測量精度等級，基于所述換能器組件和所述測距傳感器組件的測量結(jié)果確定是否對船舶行駛速度報警，還基于所述駕駛員狀態(tài)檢測設(shè)備的檢測結(jié)果確定是否對駕駛員疲勞狀態(tài)報警。通過本發(fā)明，提高了船舶行駛的安全性，避免船體碰撞的事故發(fā)生，減少船舶運營商的經(jīng)濟(jì)損失，保證了船上人員和貨物不受損傷。
【專利說明】一種船舶報警方法
[0001]本發(fā)明是申請?zhí)枮?014103646824、申請日為2014年7月28日、發(fā)明名稱為“一種船舶報警方法”的專利的分案申請。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及船舶行駛預(yù)警領(lǐng)域，尤其涉及一種船舶報警方法。

【背景技術(shù)】
[0003]船舶是指能航行或停泊于水域進(jìn)行運輸或作業(yè)工具，按不同的使用要求而具有不同的技術(shù)性能、裝備和結(jié)構(gòu)型式。船舶在國防、國民經(jīng)濟(jì)和海洋開發(fā)等方面都占有十分重要的地位。
[0004]船舶從史前刳木為舟起，經(jīng)歷了獨木舟和木板船時代，1879年世界上第一艘鋼船問世后，又開始了以鋼船為主的時代。船舶的推進(jìn)也由19世紀(jì)的依靠人力、畜力和風(fēng)力(即撐篙、劃槳、搖櫓、拉纖和風(fēng)帆)發(fā)展到使用機(jī)器驅(qū)動。1807年，美國的富爾頓建成第一艘采用明輪推進(jìn)的蒸汽機(jī)船“克萊蒙脫”號，時速約為8公里/小時。1902?1903年在法國建造了一艘柴油機(jī)海峽小船；1903年，俄國建造的柴油機(jī)船“萬達(dá)爾”號下水。20世紀(jì)中葉，柴油機(jī)動力裝置遂成為運輸船舶的主要動力裝置。英國在1947年，首先將航空用的燃?xì)廨啓C(jī)改型，然后安裝在海岸快艇“加特利克”號上，以代替原來的汽油機(jī)，其主機(jī)功率為1837千瓦，轉(zhuǎn)速為3600轉(zhuǎn)/分，經(jīng)齒輪減速箱和軸系驅(qū)動螺旋槳。60年代先后，又出現(xiàn)了用燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽輪機(jī)聯(lián)合動力裝置的大、中型水面軍艦。原子能的發(fā)現(xiàn)和利用又為船舶動力開辟了一個新的途徑。1954年，美國建造的核潛艇“鸚鵡螺”號下水，功率為11025千瓦，航速33公里；1959年，前蘇聯(lián)建成了核動力破冰船“列寧”號，功率為32340千瓦；同年，美國核動力商船“薩瓦納”號下水，功率為14700千瓦。
[0005]船舶的應(yīng)用領(lǐng)域可分為民用和軍用兩方面，在民用方面，根據(jù)船舶航運的水域不同，又可劃分為內(nèi)河航運、沿海航運和遠(yuǎn)洋航運。無論哪一種民用方式，對于船舶的運營商來說，船舶都是一種特殊的大型高價商品，不僅其訂造和購買需要謹(jǐn)慎考慮，在購買后的運營時，船舶行駛的安全性尤其需要得到保障，一出現(xiàn)船體碰撞等事故，都會造成巨額損失，為此，船舶制造商紛紛為船舶定制各種行駛預(yù)警設(shè)備，用于防止各項事故的發(fā)生。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中，存在一些船舶預(yù)警系統(tǒng)，通過對船舶行駛速度的檢測，確定當(dāng)下時亥|J，船舶的行駛速度是否超過當(dāng)前水域規(guī)定的最大行駛速度，并在超過時進(jìn)行語音報警，提醒駕駛員及時采取措施，對船舶進(jìn)行減速處理，避免危險事故的發(fā)生。
[0007]但是，現(xiàn)有技術(shù)中的船舶預(yù)警系統(tǒng)檢測對象單一，具有以下缺陷:(1)無法根據(jù)船舶周圍目標(biāo)距離船體的遠(yuǎn)近確定船舶的最大行駛速度，無法根據(jù)船舶下面水域的具體情況確定船舶的最大行駛速度，造成船舶速度控制模式過于簡單，控制效率低下；(2)在駕駛員疲勞時，無法將駕駛員疲勞狀態(tài)提供給船上人員或船舶管理中心進(jìn)行預(yù)警；(3)在不同的國家航行時，由于各國采用的4G通信標(biāo)準(zhǔn)不同，船舶攜帶的無線通信設(shè)備無法兼容各國通信標(biāo)準(zhǔn)。
[0008]因此，需要一種新型的基于行駛速度和駕駛員疲勞狀態(tài)的船舶報警系統(tǒng)，克服現(xiàn)有船舶報警系統(tǒng)的監(jiān)控模式單一、監(jiān)控效率低下的技術(shù)問題，根據(jù)不同的水面情況和水下情況，靈活制定允許的最大航行速度，提高航速的控制效率，同時能夠?qū)⑻幱谖ｋU狀況中的行駛速度和駕駛員疲勞狀態(tài)通過兼容性強(qiáng)的移動通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給管理部門和其他人員，提高了船舶監(jiān)控報警系統(tǒng)的智能化水平。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種船舶報警方法，該方法提供一種基于行駛速度和駕駛員疲勞狀態(tài)的船舶報警系統(tǒng)，通過引入換能器和紅外測距傳感器分別確定水下和水面的目標(biāo)狀況，從而靈活確定船舶當(dāng)前允許航行的最大速度，并通過攝像頭和圖像處理設(shè)備對駕駛員面部特征進(jìn)行分析，提取駕駛員的疲勞狀態(tài)，以在船舶超速或駕駛員過于疲勞時進(jìn)行報警，同時，采用FPGA建造了兼容性強(qiáng)的移動通信設(shè)備，保證了報警信息的及時傳遞。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種船舶報警方法，該方法包括提供一種基于行駛速度和駕駛員疲勞狀態(tài)的船舶報警系統(tǒng)，所述船舶報警系統(tǒng)包括換能器組件、測距傳感器組件、船速檢測設(shè)備、控制設(shè)備和駕駛員狀態(tài)檢測設(shè)備，所述控制設(shè)備分別與所述換能器組件、所述測距傳感器組件、所述船速檢測設(shè)備和駕駛員狀態(tài)檢測設(shè)備連接，基于所述船速檢測設(shè)備輸出的船舶行駛速度控制所述換能器組件的測量精度等級，基于所述換能器組件和所述測距傳感器組件的測量結(jié)果確定是否對船舶行駛速度報警，還基于所述駕駛員狀態(tài)檢測設(shè)備的檢測結(jié)果確定是否對駕駛員疲勞狀態(tài)報警。
[0011]更具體地，在所述基于行駛速度和駕駛員疲勞狀態(tài)的船舶報警系統(tǒng)中，進(jìn)一步包括，換能器組件，由四個換能器組成，所述四個換能器分別位于船舶船底四角，每一個換能器基于接收到的船舶行駛速度確定測量精度等級，所述測量精度等級包括特等、Ia等、Ib等和二等，所述四個換能器測量到的船舶船底距離水底最近的距離值作為船底目標(biāo)距離輸出；測距傳感器組件，由四個紅外測距傳感器組成，所述四個紅外測距傳感器分別安裝在船舶的四側(cè)，用于分別檢測船舶四側(cè)附近出現(xiàn)的目標(biāo)距離船體的距離，并將船舶四側(cè)附近出現(xiàn)的目標(biāo)到船體的距離中最近的距離值作為船側(cè)目標(biāo)距離輸出；船速檢測設(shè)備，檢測并輸出船舶行駛速度，在船舶行駛速度大于船舶最大允許行駛速度時，發(fā)出超速報警信號，在船舶行駛速度恢復(fù)到船舶最大允許行駛速度以內(nèi)時，發(fā)出船舶速度正常信號；駕駛員狀態(tài)檢測設(shè)備，包括設(shè)置在駕駛員駕駛位置上方的攝像頭和連接所述攝像頭的圖像處理設(shè)備，所述圖像處理設(shè)備對所述攝像頭拍攝的駕駛員面部圖像進(jìn)行分析以確定駕駛員的疲勞狀態(tài)，所述駕駛員的疲勞狀態(tài)包括極度疲勞、疲勞、亞清醒、清醒、極度清醒五個狀態(tài)；無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備，通過FPGA芯片集成LTE標(biāo)準(zhǔn)的移動通信收發(fā)接口、WiMax標(biāo)準(zhǔn)的移動通信收發(fā)接口和HSPA+標(biāo)準(zhǔn)的移動通信收發(fā)接口，所述FPGA芯片為Xilinx公司的Virtex_7型號的芯片；定位設(shè)備，將船舶的定位數(shù)據(jù)發(fā)送給控制設(shè)備；控制設(shè)備，連接所述換能器組件、所述測距傳感器組件、所述船速檢測設(shè)備、所述駕駛員狀態(tài)檢測設(shè)備、所述無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備和所述定位設(shè)備，基于船底目標(biāo)距離和船側(cè)目標(biāo)距離確定船舶最大允許行駛速度，將船速檢測設(shè)備輸出的船舶行駛速度轉(zhuǎn)發(fā)給換能器組件，在接收到超速報警信號時，通過無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備，將所述船舶行駛速度發(fā)送給輪機(jī)員的移動終端或船舶管理中心的無線收發(fā)平臺，將船舶的定位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給船舶管理中心的無線收發(fā)平臺，在接收到極度疲勞狀態(tài)或疲勞狀態(tài)時，通過無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備，將所述攝像頭拍攝的駕駛員面部圖像發(fā)送給輪機(jī)員的移動終端或船舶管理中心的無線收發(fā)平臺，將船舶的定位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給船舶管理中心的無線收發(fā)平臺；顯示設(shè)備，連接控制設(shè)備，用于實時顯示船舶四側(cè)附近出現(xiàn)的目標(biāo)到船體的距離、并實時顯示所述四個換能器測量到的距離、船舶行駛速度、船舶最大允許行駛速度、駕駛員的疲勞狀態(tài)、所述攝像頭拍攝的駕駛員面部圖像和船舶的定位數(shù)據(jù)；存儲設(shè)備，連接控制設(shè)備，用于實時存儲船舶四側(cè)附近出現(xiàn)的目標(biāo)到船體的距離、并實時存儲所述四個換能器測量到的距離、船舶行駛速度、船舶最大允許行駛速度、駕駛員的疲勞狀態(tài)、所述攝像頭拍攝的駕駛員面部圖像和船舶的定位數(shù)據(jù)；語音報警設(shè)備，連接控制設(shè)備，用于在接收到超速報警信號、極度疲勞狀態(tài)或疲勞狀態(tài)時，進(jìn)行相應(yīng)的語音報警文件播放；其中，所述船速檢測設(shè)備、所述定位設(shè)備、所述控制設(shè)備、所述顯示設(shè)備、所述存儲設(shè)備和所述語音報警設(shè)備位于船舶的前端儀表盤內(nèi)，所述無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備位于船舶船體的頭部；其中，每一個換能器向水底發(fā)射聲波，通過測量聲波從發(fā)射聲波到接收水底回波之間時間間隔獲得船舶船底到水底的距離值。
[0012]更具體地，在所述基于行駛速度和駕駛員疲勞狀態(tài)的船舶報警系統(tǒng)中，將所述定位設(shè)備和所述無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備集成為一個數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)。
[0013]更具體地，在所述基于行駛速度和駕駛員疲勞狀態(tài)的船舶報警系統(tǒng)中，所述定位設(shè)備是GPS定位器、格洛納斯定位器、伽利略定位器或北斗衛(wèi)星定位器。
[0014]更具體地，在所述基于行駛速度和駕駛員疲勞狀態(tài)的船舶報警系統(tǒng)中，所述顯示設(shè)備為液晶顯示器LCD，所述存儲設(shè)備為同步動態(tài)隨機(jī)存儲器SDRAM，所述語音報警設(shè)備為揚(yáng)聲器。
[0015]更具體地，在所述基于行駛速度和駕駛員疲勞狀態(tài)的船舶報警系統(tǒng)中，所述紅外測距傳感器包括多個紅外測距單元，分別對各自預(yù)定的檢測范圍進(jìn)行船舶側(cè)面目標(biāo)的檢測。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方案進(jìn)行描述，其中:
[0017]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的基于行駛速度和駕駛員疲勞狀態(tài)的船舶報警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0018]圖2為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的基于行駛速度和駕駛員疲勞狀態(tài)的船舶報警系統(tǒng)的駕駛員狀態(tài)檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)方框圖。

【具體實施方式】
[0019]下面將參照附圖對本發(fā)明的基于行駛速度和駕駛員疲勞狀態(tài)的船舶報警系統(tǒng)的實施方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0020]船舶是重要的交通工具和貨運設(shè)備，相比較陸運和空運來說，雖然船運具有先天的劣勢，例如運輸時間長、運輸效率低下的問題，但是船運具有運力大、價格便宜、運輸過程干擾小、運期穩(wěn)定等優(yōu)點，適合特殊貨物和載重貨物的運輸，因此，船運一直在運輸中占據(jù)一席之地。
[0021]但是，對于運營方來說，船舶造價較高，一艘運輸船的價格動輒數(shù)千萬級，同時，船舶的維修費用昂貴，如果在行駛過程中船舶發(fā)生碰撞等事故，由于水面交通相對遲緩，水面上維修的技術(shù)難度高，導(dǎo)致船舶維修耗時長、造價高。因此，盡量避免船舶事故，是每一個運營方都努力要做的工作。為此，需要為船舶定制預(yù)警系統(tǒng)，防范于未然。
[0022]本發(fā)明提出的基于行駛速度和駕駛員疲勞狀態(tài)的船舶報警系統(tǒng)，能夠高效、全方位地保證船舶行駛速度在危險范圍之外，避免水面、水下碰撞事故的發(fā)生，同時避免駕駛員疲勞駕駛，提高船舶行駛的安全性。
[0023]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的基于行駛速度和駕駛員疲勞狀態(tài)的船舶報警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖，所述船舶報警系統(tǒng)包括以下部件:換能器組件1、測距傳感器組件2、船速檢測設(shè)備3、駕駛員狀態(tài)檢測設(shè)備4、控制設(shè)備5、無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備6、定位設(shè)備7、顯示設(shè)備8、存儲設(shè)備9和語音報警設(shè)備10，控制設(shè)備5分別與換能器組件1、測距傳感器組件2、船速檢測設(shè)備3、駕駛員狀態(tài)檢測設(shè)備4、無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備6、定位設(shè)備7、顯示設(shè)備8、存儲設(shè)備9和語音報警設(shè)備10連接，負(fù)責(zé)多個設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交互，同時，所述船舶報警系統(tǒng)還包括電源設(shè)備，以對各個設(shè)備進(jìn)行供電。
[0024]換能器組件I的具體結(jié)構(gòu)為:由四個換能器組成，所述四個換能器分別位于船舶船底四角，每一個換能器基于接收到的船舶行駛速度確定測量精度等級，所述測量精度等級包括特等、Ia等、Ib等和二等，所述四個換能器測量到的船舶船底距離水底最近的距離值作為船底目標(biāo)距離輸出。
[0025]測距傳感器組件2的具體結(jié)構(gòu)為:由四個紅外測距傳感器組成，所述四個紅外測距傳感器分別安裝在船舶的四側(cè)，用于分別檢測船舶四側(cè)附近出現(xiàn)的目標(biāo)距離船體的距離，并將船舶四側(cè)附近出現(xiàn)的目標(biāo)到船體的距離中最近的距離值作為船側(cè)目標(biāo)距離輸出。
[0026]船速檢測設(shè)備3，用于檢測并輸出船舶行駛速度，在船舶行駛速度大于船舶最大允許行駛速度時，發(fā)出超速報警信號，在船舶行駛速度恢復(fù)到船舶最大允許行駛速度以內(nèi)時，發(fā)出船舶速度正常信號。
[0027]參照圖2，駕駛員狀態(tài)檢測設(shè)備4的具體結(jié)構(gòu)為，包括設(shè)置在駕駛員駕駛位置上方的攝像頭41和連接所述攝像頭的圖像處理設(shè)備42，所述圖像處理設(shè)備42對攝像頭41拍攝的駕駛員面部圖像進(jìn)行分析以確定駕駛員的疲勞狀態(tài)，所述駕駛員的疲勞狀態(tài)包括極度疲勞、疲勞、亞清醒、清醒、極度清醒五個狀態(tài)。
[0028]無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備6，采用FPGA芯片集成各類4G通信接口，包括LTE標(biāo)準(zhǔn)的移動通信收發(fā)接口、WiMax標(biāo)準(zhǔn)的移動通信收發(fā)接口和HSPA+標(biāo)準(zhǔn)的移動通信收發(fā)接口，所述FPGA芯片為Xilinx公司的Virtex_7型號的芯片。
[0029]定位設(shè)備7，用于將船舶的定位數(shù)據(jù)發(fā)送給控制設(shè)備5;顯示設(shè)備8，用于實時顯示船舶四側(cè)附近出現(xiàn)的目標(biāo)到船體的距離、并實時顯示所述四個換能器測量到的距離、船舶行駛速度、船舶最大允許行駛速度、駕駛員的疲勞狀態(tài)、所述攝像頭41拍攝的駕駛員面部圖像和船舶的定位數(shù)據(jù)；存儲設(shè)備9，用于實時存儲船舶四側(cè)附近出現(xiàn)的目標(biāo)到船體的距離、并實時存儲所述四個換能器測量到的距離、船舶行駛速度、船舶最大允許行駛速度、駕駛員的疲勞狀態(tài)、所述攝像頭41拍攝的駕駛員面部圖像和船舶的定位數(shù)據(jù)；語音報警設(shè)備10，用于在接收到超速報警信號、極度疲勞狀態(tài)或疲勞狀態(tài)時，進(jìn)行相應(yīng)的語音報警文件播放；
[0030]控制設(shè)備5，一方面，基于船底目標(biāo)距離和船側(cè)目標(biāo)距離確定船舶最大允許行駛速度，在確定船舶最大允許行駛速度時，可以根據(jù)運營方或管理方的需要，為船底目標(biāo)距離和船側(cè)目標(biāo)距離靈活設(shè)置不同的權(quán)重，另一方面，將船速檢測設(shè)備3輸出的船舶行駛速度轉(zhuǎn)發(fā)給換能器組件，以便于每一換能器控制自己的測量精度等級；同時，控制設(shè)備5在接收到超速報警信號時，通過無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備6，將所述船舶行駛速度發(fā)送給輪機(jī)員的移動終端或船舶管理中心的無線收發(fā)平臺，將船舶的定位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給船舶管理中心的無線收發(fā)平臺，在接收到極度疲勞狀態(tài)或疲勞狀態(tài)時，通過無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備6，將所述攝像頭41拍攝的駕駛員面部圖像發(fā)送給輪機(jī)員的移動終端或船舶管理中心的無線收發(fā)平臺，將船舶的定位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給船舶管理中心的無線收發(fā)平臺；
[0031]其中，所述船速檢測設(shè)備3、所述定位設(shè)備7、所述控制設(shè)備5、所述顯示設(shè)備8、所述存儲設(shè)備9和所述語音報警設(shè)備10都位于船舶的前端儀表盤內(nèi)，所述無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備6位于船舶船體的頭部；每一個換能器的工作原理如下，換能器向水底發(fā)射聲波，通過測量聲波從發(fā)射聲波到接收水底回波之間時間間隔獲得船舶船底到水底的距離值。
[0032]其中，所述船舶報警系統(tǒng)可以將所述定位設(shè)備7和所述無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備6集成為一個數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)；所述定位設(shè)備可選擇為GPS定位器、格洛納斯定位器、伽利略定位器和北斗衛(wèi)星定位器中的一種；所述顯示設(shè)備8可選為液晶顯示器IXD，所述存儲設(shè)備9可選為同步動態(tài)隨機(jī)存儲器SDRAM，所述語音報警設(shè)備10可選為揚(yáng)聲器；所述紅外測距傳感器可包括多個紅外測距單元，分別對各自預(yù)定的檢測范圍進(jìn)行船舶側(cè)面目標(biāo)的檢測。
[0033]另外，所述紅外測距傳感器是用紅外線為介質(zhì)的測量系統(tǒng)，按照功能可分成五類:
(I)輻射計，用于輻射和光譜測量；(2)搜索和跟蹤系統(tǒng)，用于搜索和跟蹤紅外目標(biāo)，確定其空間位置并對它的運動進(jìn)行跟蹤；(3)熱成像系統(tǒng)，可產(chǎn)生整個目標(biāo)紅外輻射的分布圖像；
(4)紅外測距和通信系統(tǒng)；(5)混合系統(tǒng)，是指以上各類系統(tǒng)中的兩個或者多個的組合。其按探測機(jī)理可分成為光子探測器和熱探測器。紅外傳感技術(shù)已經(jīng)在現(xiàn)代科技、國防和工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。其原理為，紅外測距傳感器具有一對紅外信號發(fā)射與接收二極管，利用的紅外測距傳感器例如LDM301發(fā)射出一束紅外光，在照射到物體后形成一個反射的過程，反射到傳感器后接收信號，然后利用CCD圖像處理接收發(fā)射與接收的時間差的數(shù)據(jù)。經(jīng)信號處理器處理后計算出物體的距離。這不僅可以使用于自然表面，也可用于加反射板。測量距離遠(yuǎn)，很高的頻率響應(yīng)，適合于惡劣的環(huán)境中。
[0034]本發(fā)明的基于行駛速度和駕駛員疲勞狀態(tài)的船舶報警系統(tǒng)，搭建了一個集成駕駛員狀態(tài)監(jiān)控、船舶行駛速度靈活設(shè)定、兼容各種移動通信標(biāo)準(zhǔn)的報警平臺，通過船舶行駛速度設(shè)置監(jiān)控水下地貌的換能器的測量精度，根據(jù)水面和水下目標(biāo)的距離檢測，設(shè)置船舶允許行駛的最大速度，同時，在使用攝像頭和圖像處理設(shè)備提取駕駛員面部特征，分析出駕駛員的疲勞狀態(tài)，在超速或駕駛員疲憊時，將相關(guān)報警信息通過兼容性強(qiáng)的移動通信接口無線發(fā)送給其他管理人員和船舶管理中心，以便于及時采取措施，改善船舶行駛狀態(tài)，避免船舶事故發(fā)生。
[0035]可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本發(fā)明。對于任何熟悉本領(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)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。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)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種船舶報警方法，該方法包括提供一種基于行駛速度和駕駛員疲勞狀態(tài)的船舶報警系統(tǒng)，所述船舶報警系統(tǒng)包括換能器組件、測距傳感器組件、船速檢測設(shè)備、控制設(shè)備和駕駛員狀態(tài)檢測設(shè)備，所述控制設(shè)備分別與所述換能器組件、所述測距傳感器組件、所述船速檢測設(shè)備和駕駛員狀態(tài)檢測設(shè)備連接，基于所述船速檢測設(shè)備輸出的船舶行駛速度控制所述換能器組件的測量精度等級，基于所述換能器組件和所述測距傳感器組件的測量結(jié)果確定是否對船舶行駛速度報警，還基于所述駕駛員狀態(tài)檢測設(shè)備的檢測結(jié)果確定是否對駕駛員疲勞狀態(tài)報警。
2.如權(quán)利要求1所述的船舶報警方法，其特征在于，所述船舶報警系統(tǒng)還包括: 換能器組件，由四個換能器組成，所述四個換能器分別位于船舶船底四角，每一個換能器基于接收到的船舶行駛速度確定測量精度等級，所述測量精度等級包括特等、Ia等、Ib等和二等，所述四個換能器測量到的船舶船底距離水底最近的距離值作為船底目標(biāo)距離輸出； 測距傳感器組件，由四個紅外測距傳感器組成，所述四個紅外測距傳感器分別安裝在船舶的四側(cè)，用于分別檢測船舶四側(cè)附近出現(xiàn)的目標(biāo)距離船體的距離，并將船舶四側(cè)附近出現(xiàn)的目標(biāo)到船體的距離中最近的距離值作為船側(cè)目標(biāo)距離輸出； 船速檢測設(shè)備，檢測并輸出船舶行駛速度，在船舶行駛速度大于船舶最大允許行駛速度時，發(fā)出超速報警信號，在船舶行駛速度恢復(fù)到船舶最大允許行駛速度以內(nèi)時，發(fā)出船舶速度正常信號； 駕駛員狀態(tài)檢測設(shè)備，包括設(shè)置在駕駛員駕駛位置上方的攝像頭和連接所述攝像頭的圖像處理設(shè)備，所述圖像處理設(shè)備對所述攝像頭拍攝的駕駛員面部圖像進(jìn)行分析以確定駕駛員的疲勞狀態(tài)，所述駕駛員的疲勞狀態(tài)包括極度疲勞、疲勞、亞清醒、清醒、極度清醒五個狀態(tài)； 無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備，通過FPGA芯片集成LTE標(biāo)準(zhǔn)的移動通信收發(fā)接口、WiMax標(biāo)準(zhǔn)的移動通信收發(fā)接口和HSPA+標(biāo)準(zhǔn)的移動通信收發(fā)接口，所述FPGA芯片為Xilinx公司的Virtex-7型號的芯片； 定位設(shè)備，將船舶的定位數(shù)據(jù)發(fā)送給控制設(shè)備； 控制設(shè)備，連接所述換能器組件、所述測距傳感器組件、所述船速檢測設(shè)備、所述駕駛員狀態(tài)檢測設(shè)備、所述無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備和所述定位設(shè)備，基于船底目標(biāo)距離和船側(cè)目標(biāo)距離確定船舶最大允許行駛速度，將船速檢測設(shè)備輸出的船舶行駛速度轉(zhuǎn)發(fā)給換能器組件，在接收到超速報警信號時，通過無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備，將所述船舶行駛速度發(fā)送給輪機(jī)員的移動終端或船舶管理中心的無線收發(fā)平臺，將船舶的定位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給船舶管理中心的無線收發(fā)平臺，在接收到極度疲勞狀態(tài)或疲勞狀態(tài)時，通過無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備，將所述攝像頭拍攝的駕駛員面部圖像發(fā)送給輪機(jī)員的移動終端或船舶管理中心的無線收發(fā)平臺，將船舶的定位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給船舶管理中心的無線收發(fā)平臺； 顯示設(shè)備，連接控制設(shè)備，用于實時顯示船舶四側(cè)附近出現(xiàn)的目標(biāo)到船體的距離、并實時顯示所述四個換能器測量到的距離、船舶行駛速度、船舶最大允許行駛速度、駕駛員的疲勞狀態(tài)、所述攝像頭拍攝的駕駛員面部圖像和船舶的定位數(shù)據(jù)； 存儲設(shè)備，連接控制設(shè)備，用于實時存儲船舶四側(cè)附近出現(xiàn)的目標(biāo)到船體的距離、并實時存儲所述四個換能器測量到的距離、船舶行駛速度、船舶最大允許行駛速度、駕駛員的疲勞狀態(tài)、所述攝像頭拍攝的駕駛員面部圖像和船舶的定位數(shù)據(jù)； 語音報警設(shè)備，連接控制設(shè)備，用于在接收到超速報警信號、極度疲勞狀態(tài)或疲勞狀態(tài)時，進(jìn)行相應(yīng)的語音報警文件播放； 其中，所述船速檢測設(shè)備、所述定位設(shè)備、所述控制設(shè)備、所述顯示設(shè)備、所述存儲設(shè)備和所述語音報警設(shè)備位于船舶的前端儀表盤內(nèi)，所述無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備位于船舶船體的頭部； 其中，每一個換能器向水底發(fā)射聲波，通過測量聲波從發(fā)射聲波到接收水底回波之間時間間隔獲得船舶船底到水底的距離值。
3.如權(quán)利要求2所述的船舶報警方法，其特征在于: 將所述定位設(shè)備和所述無線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備集成為一個數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)。
【文檔編號】G08B21/06GK104485021SQ201410834483
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請人:徐晶