一种船舶安全预警系统的制作方法

本实用新型涉及船舶安全预警技术领域，具体为一种船舶安全预警系统。

背景技术：

根据国际海事组织(imo)统计，全球每天有140万余条各类船舶承担着80％的全球贸易货物的运输任务。我国近90％的进口能源和70％的其他进出口货物通过船舶运输，当前，船舶正朝着大型化、高速化的方向发展，水上交通日益繁忙，这给水上交通安全带来了严峻的挑战。海上事故一旦发生，将会产生财产损毁，人员伤亡和环境污染等严重问题，并且救援难度大，救援成本高，因此对船舶进行监控警告提示，提供航海保障，对于预防海上事故发生，促进海事安全，具有重要的意义。

但是，现有的船舶安全预警系统很少关注船舶的螺旋桨安全，特别是螺旋桨在海中被海带缠住时如果没有及时发现可能会给船舶的动力系统造成损坏，进而造成重大损失。

为此，提出一种船舶安全预警系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种船舶安全预警系统，通过设置的水底海带监测单元与螺旋桨监测单元，不仅能够提前探测船舶周围水域是否有海带，还可以在螺旋桨被海带缠住时第一时间发现并预警，进而避免船舶动力系统受损，减小损失，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种船舶安全预警系统，包括：

水底海带监测单元，与can端口单元连接，用以监测船舶所在水域的水质、监控船舶航行的水下状况以及利用声呐对水下海带进行探测，并将海带监测信息传递给can端口单元；

螺旋桨监测单元，与can端口单元连接，用以监测螺旋桨的运行状态以及监控水下螺旋桨的状况，并将螺旋桨监测信息传递给can端口单元；

航线监测单元，与can端口单元连接，用以监测船舶行驶航线并将航线监测信息传递给can端口单元；

航速监测单元，与can端口单元连接，用以监测船舶行驶速度并将航速监测信息传递给can端口单元；

天气水文信息监测单元，与can端口单元连接，用以实时监测并接收船舶周围水域的天气水文信息并将天气水文监测信息传递给can端口单元；

can端口单元，与控制终端连接，用以接收汇总水底海带监测单元、螺旋桨监测单元、航线监测单元、航速监测单元以及天气水文信息监测单元传来的监测信息，并将汇总后的信息传递给控制终端；

控制终端，与报警单元连接，用以接收并显示can端口单元传来的汇总监测信息以及将信息传递给报警单元；

报警单元，用以接收控制终端传来的信息，在监测信息达到设定的阈值时发出警报。

通过设置的水底海带监测单元与螺旋桨监测单元，不仅能够提前探测船舶周围水域是否有海带，还可以在螺旋桨被海带缠住时第一时间发现并预警，进而避免船舶动力系统受损，减小损失。

优选地，所述水底海带监测单元包括：

声呐系统，与第一信号发送单元连接，用以探测船舶周围水下海带的位置；

第一水下摄像头，与第一信号发送单元连接，用以监控船舶航行的水下状况；

水质监测器，与第一信号发送单元连接，用以监测船舶所在水域的水质；

第一信号发送单元，用以将声呐系统霍尔传感器、第一水下摄像头与水质监测器的监测信息传送给can端口单元。

通过水质监测器检测的水质来判断船舶周围水域环境是否适合海带生长，再结合第一水下摄像头拍摄的水下画面以及声呐系统的探测结果能够有效提前探测到海带的位置，进而避免螺旋桨靠近海带。

优选地，所述螺旋桨监测单元包括：

磁铁片，与霍尔传感器连接，其安装在螺旋桨的转动轴上，用以实时反映转动轴的运转情况；

霍尔传感器，与第二信号发送单元连接，其安装在转动轴一侧，用以在磁铁片经过时发出脉冲信号，进而实时计算螺旋桨转速，该霍尔传感器的型号为a19301；

第二水下摄像头，与第二信号发送单元连接，用以监控水下螺旋桨的状况；

第二信号发送单元，用以将霍尔传感器监测到的信息与第二水下摄像头的监控画面传送给can端口单元。

通过霍尔传感器的监测结果以及第二水下摄像头拍摄的水下画面实时了解螺旋桨的运行状态。

优选地，所述水底海带监测单元、螺旋桨监测单元、航线监测单元、航速监测单元与天气水文信息监测单元均通过can线向can端口单元传送信息。

can线的网络各节点之间的数据通信实时性强，便于信息的传输。

优选地，所述报警单元为声光报警器。

声光报警相较于单一的报警方式更容易提醒工作人员。

优选地，所述船舶安全预警系统还包括防碰撞预警单元，且防碰撞预警单元包括：

激光测距传感器，与信息采集器连接，用以测量船舶与周围船只的距离；

雷达，与信息采集器连接，用以测量船舶与周围船只的距离；

信息采集器，与第三信号发送单元连接，用以采集激光测距传感器与雷达测得的距离信息，并推测周围船只的运行轨迹；

第三信号发送单元，用以将信息采集器采集到的信息以及推测的周围船只的运行轨迹信息通过can线发送给can端口单元。

激光测距传感器与雷达的双重测距方式有效提高测距的精准性。

优选地，所述激光测距传感器的型号为c100。

优选地，所述雷达的型号为mg5436。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、通过设置的水底海带监测单元与螺旋桨监测单元，不仅能够提前探测船舶周围水域是否有海带，还可以在螺旋桨被海带缠住时第一时间发现并预警，进而避免船舶动力系统受损，减小损失。

2、通过设置的防碰撞预警单元，采用激光测距传感器与雷达的双重测距方式有效提高测距的精准性。

附图说明

图1为本实用新型的整体框图；

图2为本实用新型的水底海带监测单元的结构框图；

图3为本实用新型的螺旋桨监测单元的结构框图；

图4为本实用新型的防碰撞预警单元的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图4，本实用新型提供一种技术方案：

一种船舶安全预警系统，如图1所示，包括水底海带监测单元、螺旋桨监测单元、航线监测单元、航速监测单元、天气水文信息监测单元、can端口单元、控制终端以及报警单元。其中，所述水底海带监测单元、螺旋桨监测单元、航线监测单元、航速监测单元与天气水文信息监测单元均和can端口单元相连，且can端口单元与控制终端相连，所述控制终端与报警单元相连。

水底海带监测单元，与can端口单元连接，用以监测船舶所在水域的水质、监控船舶航行的水下状况以及利用声呐对水下海带进行探测，并将海带监测信息传递给can端口单元。螺旋桨监测单元，与can端口单元连接，用以监测螺旋桨的运行状态以及监控水下螺旋桨的状况，并将螺旋桨监测信息传递给can端口单元。航线监测单元，与can端口单元连接，用以监测船舶行驶航线并将航线监测信息传递给can端口单元。航速监测单元，与can端口单元连接，用以监测船舶行驶速度并将航速监测信息传递给can端口单元。天气水文信息监测单元，与can端口单元连接，用以实时监测并接收船舶周围水域的天气水文信息并将天气水文监测信息传递给can端口单元。can端口单元，用以接收汇总水底海带监测单元、螺旋桨监测单元、航线监测单元、航速监测单元以及天气水文信息监测单元传来的监测信息，并将汇总后的信息传递给控制终端。水底海带监测单元、螺旋桨监测单元、航线监测单元、航速监测单元与天气水文信息监测单元均通过can线向can端口单元传送信息，can线的网络各节点之间的数据通信实时性强，便于信息的传输。控制终端，用以接收并显示can端口单元传来的汇总监测信息以及将信息传递给报警单元。报警单元，用以接收控制终端传来的信息，在监测信息达到设定的阈值时发出警报。报警单元为声光报警器，声光报警相较于单一的报警方式更容易提醒工作人员。通过设置的水底海带监测单元与螺旋桨监测单元，不仅能够提前探测船舶周围水域是否有海带，还可以在螺旋桨被海带缠住时第一时间发现并预警，进而避免船舶动力系统受损，减小损失。

如图2所示，水底海带监测单元包括：

声呐系统，用以探测船舶周围水下海带的位置。第一水下摄像头，用以监控船舶航行的水下状况。水质监测器，用以监测船舶所在水域的水质。第一信号发送单元，用以将霍尔传感器监测到的信息与第一水下摄像头的监控画面传送给can端口单元。通过水质监测器检测的水质来判断船舶周围水域环境是否适合海带生长，再结合第一水下摄像头拍摄的水下画面以及声呐系统的探测结果能够有效提前探测到海带的位置，进而避免螺旋桨靠近海带。

如图3所示，螺旋桨监测单元包括：

磁铁片安装在螺旋桨的转动轴上，实时反映转动轴的运转情况。霍尔传感器安装在转动轴一侧，在磁铁片经过时发出脉冲信号，进而实时计算螺旋桨转速，该霍尔传感器的型号为a19301。第二水下摄像头监控水下螺旋桨的状况。第二信号发送单元将霍尔传感器监测到的信息与第二水下摄像头的监控画面传送给can端口单元。通过霍尔传感器的监测结果以及第二水下摄像头拍摄的水下画面实时了解螺旋桨的运行状态。

如图4所示，船舶安全预警系统还包括防碰撞预警单元，且防碰撞预警单元包括：

激光测距传感器，用以测量船舶与周围船只的距离。雷达，用以测量船舶与周围船只的距离。信息采集器，用以采集激光测距传感器与雷达测得的距离信息，并推测周围船只的运行轨迹。第三信号发送单元，用以将信息采集器采集到的信息以及推测的周围船只的运行轨迹信息通过can线发送给can端口单元。激光测距传感器与雷达的双重测距方式有效提高测距的精准性。can端口单元收到第三信号发送单元发送的信息后将其传输给控制终端，控制终端根据信息分析判断周围船只是否会与本船舶碰撞并将分析后的信息传送给报警单元。报警单元若接到控制终端传来的可能碰撞的信息，报警单元发出警报。该设置保证工作人员能够在船舶可能发生碰撞时尽快得到预警。

工作原理：该船舶安全预警系统在使用时，航线监测单元监测船舶行驶航线并将监测信息传递给can端口单元。航速监测单元监测船舶行驶速度并将监测信息传递给传递给can端口单元。天气水文信息监测单元实时监测并接收船舶周围水域的天气水文信息并将监测信息传递给传递给can端口单元。水底海带监测单元监测船舶周围水域是否存在海带，如果有则探测海带的位置，最后将监测信息传递给传递给can端口单元。螺旋桨监测单元监测螺旋桨的运行状态及其是否被海带缠绕住并将监测信息传递给can端口单元。防碰撞预警单元监测周围船只与本船舶的距离并推导周围船只的运行轨迹，最后将监测信息及推导结果传递给can端口单元。

其中，水底海带监测单元的具体工作流程为：声呐系统探测船舶周围水下海带的位置。第一水下摄像头监控船舶航行的水下状况。水质监测器监测船舶所在水域的水质，该水质监测器的型号为nhn-206。通过水质监测器检测的水质来判断船舶周围水域环境是否适合海带生长，再结合第一水下摄像头拍摄的水下画面以及声呐系统的探测结果能够有效提前探测到海带的位置，最后通过第一信号发送单元将霍尔传感器监测到的信息与第一水下摄像头的监控画面传送给can端口单元。

螺旋桨监测单元的具体工作流程为：磁铁片实时反映转动轴的运转情况。霍尔传感器安装在转动轴一侧，在磁铁片经过时发出脉冲信号，进而实时计算螺旋桨转速。第二水下摄像头监控水下螺旋桨的状况。通过霍尔传感器的监测结果以及第二水下摄像头拍摄的水下画面实时了解螺旋桨的运行状态，最后通过第二信号发送单元将霍尔传感器监测到的信息与第二水下摄像头的监控画面传送给can端口单元。

防碰撞预警单元的具体工作流程为：激光测距传感器测量船舶与周围船只的距离。雷达测量船舶与周围船只的距离。信息采集器采集激光测距传感器与雷达测得的距离信息，并推测周围船只的运行轨迹。最后第三信号发送单元将信息采集器采集到的信息以及推测的周围船只的运行轨迹信息通过can线发送给can端口单元。激光测距传感器的型号为c100。雷达的型号为mg5436。第一水下摄像头与第二水下摄像头的型号均为w3-501。

can端口单元，用以接收汇总水底海带监测单元、螺旋桨监测单元、航线监测单元、航速监测单元、天气水文信息监测单元以及防碰撞预警单元传来的监测信息，并将汇总后的信息传递给控制终端。控制终端接收并显示can端口单元传来的汇总监测信息以及将信息传递给报警单元，控制终端的型号为dge6110n。报警单元接收控制终端传来的信息，在监测信息达到设定的阈值时发出警报提醒工作人员。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。