一种基于物联网管理的船舶安全设备及其使用方法与流程

本发明涉及船舶安全设备领域，更具体地说，涉及一种基于物联网管理的船舶安全设备及其使用方法。

背景技术：

船舶像是一座移动的工厂，是二十四小时处以动态工作状况，且随时受到全球各种天气变化和自然灾害的影响，由于全球航行，气候的变化和季节的转换与岸上大不相同，加上它的结构上全是由钢板组成，是座漂浮在水上的铁容器，所以说，船上是个特殊的工作环境。因此，船上的安全就更显得更为重要。确保船上的安全就如保住自己的性命一样重要。

随着航海技术的发展，船舶的自动化水平越来越高，已由传统的船舶管理系统逐步向船舶物联网管理系统发展，此类管理系统将各类技术、传感器于一体集成开发，数据集成，实时共享，最大程度保障了船舶的航行安全。

但不可避免的是船舶行驶在万里海疆，受天气、海况和货载影响，船舶的安全还是有很多不确定性，除此之外，人的因素也影响这船舶航行的安全，船舶的安全就像一条完整的链条，一环扣一环，必须所有环节完好无损，才能够保持平稳运转，如果有那一环出现问题，整条船的安全就像链条一样断掉。因此，船舶的安全跟每个人的工作责任心关系重大；船员的心里状态是影响船舶运营安全的一个非常重要的因素，每个船员不仅要具有高度的责任心，明白船舶运营安全的利害关系，面对危险时还要具有沉着冷静的应急处理能力，在危险来临时，临危不乱地进行处理措施，也是维护船舶安全的重要手段。

船舶在运行时，经常因风力、海浪等外界因素发生剧烈摇晃，这也是引起船舶进水甚至沉没的一个重要因素，现有的船舶在发生剧烈摇晃时，船员因受突发的状况和巨大外力影响，不能及时有序地安排人员进行应急措施，从而使船舶容易进水，影响后期航行。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于物联网管理的船舶安全设备及其使用方法，它可以通过自动感应检测设备可以实时感知船舶的运行平稳状态，当船舶运行状态出现不稳定时，船舶主控设备一方面可以连接陆地主控设备，将船舶状况及时告知，陆地基站可以及时进行救援，同时还可通过语音连接设备进行远程通话，稳定船员心态，减小船员内心的恐慌，使其可以更坚定有序地维护船舶安全；另一方面，船舶主控设备可以启动自救设备，及时快速地对船舶进行补救措施，减小船舶晃动幅度，使船舶不易发生进水等不利状况。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种基于物联网管理的船舶安全设备，包括船舶主控设备、监控设备和船体，还包括自救设备和语音连接设备，所述船体的底部镶嵌有自动感应检测设备，所述自动感应检测设备包括安装块，所述安装块的内部开凿有下内腔和上内腔，所述下内腔位于上内腔的正上方，且下内腔与上内腔相通，所述下内腔和上内腔的内部均填充有缓冲液，所述缓冲液中放置有流动球，所述上内腔的内壁固定连接有压力传感器，通过自动感应检测设备可以实时感知船舶的运行平稳状态，当船舶运行状态出现不稳定时，船舶主控设备一方面可以连接陆地主控设备，将船舶状况及时告知，陆地基站可以及时进行救援，同时还可通过语音连接设备进行远程通话，稳定船员心态，减小船员内心的恐慌，使其可以更坚定有序地维护船舶安全；另一方面，船舶主控设备可以启动自救设备，及时快速地对船舶进行补救措施，减小船舶晃动幅度，使船舶不易发生进水等不利状况。

进一步的，所述自救设备包括空气压缩机、排气阀和一对气囊，所述空气压缩机和排气阀均与一对气囊管道连接，空气压缩机可以对气囊进行充气，排气阀可以对气囊进行排气。

进一步的，一对所述气囊分别位于船体的左右两端，当气囊充气膨胀时可以增大船体的浮力和受力面积，提高船体的稳定性。

进一步的，所述空气压缩机和排气阀均与船舶主控设备连接，船舶主控设备控制空气压缩机和排气阀分别对气囊进行充气和排气。

进一步的，所述语音连接设备和监控设备均与陆地主控设备连接，通过监控设备可以实时监测船舶的运行环境和状况，通过语音连接设备可以进行陆地与海上间的远程通话。

一种基于物联网管理的船舶安全设备，其使用方法为：

步骤一：船体因外界因素发生摇晃时，流动球因惯性会在缓冲液内移动，当船体晃动幅度达到一定值时，流动球会与压力传感器接触，压力传感器将检测的信号数据传输至信息处理设备进行分析处理，信息处理设备将数据结果传输至船舶主控设备；

步骤二：船舶主控设备一方面将数据结果传输至陆地主控设备，陆地主控设备通过连接语音连通设备进行远程通话；

步骤三：另一方面，船舶主控设备根据数据结果启动自救设备，船舶主控设备控制空气压缩机向气囊中通入气体，气囊膨胀向船体的左右两侧展开，增大船体的浮力和受力面积。

步骤四：当流动球超过十分钟未接触压力传感器，根据数据结果船舶主控设备将控制排气阀排出气囊内的气体使气囊收缩。

进一步的，步骤一中所述信号数据包括接触力度、接触时间和接触频率，流动球与压力传感器之间的接触力度越大、接触时间越长以及接触频率越高均表明船舶晃动幅度大，晃动情况剧烈。

进一步的，所述下内腔为倒锥形形状，可对流动球的移动具有一定的阻力，在船体小幅度摇晃时，流动球无法接触到压力传感器。

进一步的，所述流动球的密度大于缓冲液的密度，流动球的重力大于缓冲液的浮力，在不受外力的静止状态下，流动球位于下内腔的底端。

进一步的，所述下内腔、上内腔、流动球和压力传感器的表面均涂有防腐涂层，可保护其不易受到缓冲液的腐蚀。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过自动感应检测设备可以实时感知船舶的运行平稳状态，当船舶运行状态出现不稳定时，船舶主控设备一方面可以连接陆地主控设备，将船舶状况及时告知，陆地基站可以及时进行救援，同时还可通过语音连接设备进行远程通话，稳定船员心态，减小船员内心的恐慌，使其可以更坚定有序地维护船舶安全；另一方面，船舶主控设备可以启动自救设备，及时快速地对船舶进行补救措施，减小船舶晃动幅度，使船舶不易发生进水等不利状况。

(2)自救设备包括空气压缩机、排气阀和一对气囊，空气压缩机和排气阀均与一对气囊管道连接，空气压缩机可以对气囊进行充气，排气阀可以对气囊进行排气，通过自救设备可以及时对船舶实施稳定措施，在船员未及时控制船舶运行情况下，可以最大程度地减轻船舶晃动状况，减少船舶进水情况，保护船舶运行安全。

(3)一对气囊分别位于船体的左右两端，当气囊充气膨胀时可以增大船体的浮力和受力面积，提高船体的稳定性。

(4)空气压缩机和排气阀均与船舶主控设备连接，船舶主控设备控制空气压缩机和排气阀分别对气囊进行充气和排气。

(5)语音连接设备和监控设备均与陆地主控设备连接，通过监控设备可以实时监测船舶的运行环境和状况，通过语音连接设备可以进行陆地与海上间的远程通话。

(6)步骤一中信号数据包括接触力度、接触时间和接触频率，流动球与压力传感器之间的接触力度越大、接触时间越长以及接触频率越高均表明船舶晃动幅度大，晃动情况剧烈。

(7)下内腔为倒锥形形状，可对流动球的移动具有一定的阻力，在船体小幅度摇晃时，流动球无法接触到压力传感器。

(8)流动球的密度大于缓冲液的密度，流动球的重力大于缓冲液的浮力，在不受外力的静止状态下，流动球位于下内腔的底端。

(9)下内腔、上内腔、流动球和压力传感器的表面均涂有防腐涂层，可保护其不易受到缓冲液的腐蚀。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的船体的正面结构示意图；

图3为本发明的自动感应检测设备的剖面图；

图4为本发明的自动感应检测设备的正面结构示意图；

图5为本发明的气囊使用时的正面结构示意图；

图6为本发明的船体与陆地的连接示意图；

图7为本发明的系统原理框图。

图中标号说明：

1船体、2自动感应检测设备、21安装块、22下内腔、23上内腔、24流动球、25缓冲液、3气囊。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明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发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；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；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种基于物联网管理的船舶安全设备，包括船舶主控设备、监控设备和船体1，还包括自救设备和语音连接设备，请参阅图2，船体1的底部镶嵌有自动感应检测设备2，请参阅图3和图4，自动感应检测设备2包括安装块21，安装块21的内部开凿有下内腔22和上内腔23，下内腔22位于上内腔23的正上方，且下内腔22与上内腔23相通，下内腔22和上内腔23的内部均填充有缓冲液25，缓冲液25中放置有流动球24，上内腔23的内壁固定连接有压力传感器。

请参阅图3和图4，下内腔22为倒锥形形状，可对流动球24的移动具有一定的阻力，在船体1小幅度摇晃时，流动球24无法接触到压力传感器，流动球24的密度大于缓冲液25的密度，流动球24的重力大于缓冲液25的浮力，在不受外力的静止状态下，流动球24位于下内腔22的底端，缓冲液25在流动球24移动时可以对流动球24施加阻力，减轻流动球24对压力传感器的撞击力，用于保护压力传感器，下内腔22、上内腔23、流动球24和压力传感器的表面均涂有防腐涂层，可保护其不易受到缓冲液25的腐蚀。

自救设备包括空气压缩机、排气阀和一对气囊3，空气压缩机和排气阀均与一对气囊3管道连接，空气压缩机可以对气囊3进行充气，排气阀可以对气囊3进行排气。

请参阅图2，一对气囊3分别位于船体1的左右两端，当气囊3充气膨胀时可以增大船体1的浮力和受力面积，提高船体1的稳定性。

请参阅图7，空气压缩机和排气阀均与船舶主控设备连接，船舶主控设备控制空气压缩机和排气阀分别对气囊3进行充气和排气，语音连接设备和监控设备均与陆地主控设备连接，通过监控设备可以实时监测船舶的运行环境和状况，通过语音连接设备可以进行陆地与海上间的远程通话。

一种基于物联网管理的船舶安全设备，其使用方法为：

步骤一：船体1因外界因素发生摇晃时，流动球24因惯性会在缓冲液25内移动，当船体1晃动幅度达到一定值时，流动球24会与压力传感器接触，压力传感器将检测的信号数据传输至信息处理设备进行分析处理，信息处理设备将数据结果传输至船舶主控设备；

步骤二：船舶主控设备一方面将数据结果传输至陆地主控设备，陆地主控设备通过连接语音连通设备进行远程通话；

当船体1因外界因素发生剧烈摇晃等状况时，船员内心是非常恐慌的，在这种心态下，他们的应急处理能力也相对下降，难以冷静对船舶运行进行控制与处理，此时，陆地基站通过语音连通设备与船舶进行远程通话，可以安抚船员人心，减小船员内心的恐慌，给予船员希望，使其可以更坚定有序地维护船舶安全。

步骤三：另一方面，船舶主控设备根据数据结果启动自救设备，船舶主控设备控制空气压缩机向气囊3中通入气体，气囊3膨胀向船体1的左右两侧展开，增大船体1的浮力和受力面积。

通过自救设备可以及时对船舶实施稳定措施，在船员未及时控制船舶运行情况下，可以最大程度地减轻船舶晃动状况，减少船舶进水情况，保护船舶运行安全。

步骤四：当流动球24超过十分钟未接触压力传感器，根据数据结果船舶主控设备将控制排气阀排出气囊3内的气体使气囊3收缩。

步骤一中信号数据包括接触力度、接触时间和接触频率，流动球24与压力传感器之间的接触力度越大、接触时间越长以及接触频率越高均表明船舶晃动幅度大，晃动情况剧烈。

本发明通过自动感应检测设备2可以实时感知船舶的运行平稳状态，当船舶运行状态出现不稳定时，船舶主控设备一方面可以连接陆地主控设备，将船舶状况及时告知，陆地基站可以及时进行救援，同时还可通过语音连接设备进行远程通话，稳定船员心态，减小船员内心的恐慌，使其可以更坚定有序地维护船舶安全；另一方面，船舶主控设备可以启动自救设备，及时快速地对船舶进行补救措施，减小船舶晃动幅度，使船舶不易发生进水等不利状况。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。