一种游船安全管理系统及方法与流程
本发明涉及船舶安全管理领域，尤其涉及一种游船安全管理系统及方法。
背景技术：
游艇产业兼具劳动密集、技术密集、知识密集、资金密集和文化密集等特点，因其具有较长的产业链而被誉为“漂浮在黄金水道上的巨大商机”。众所周知，游艇是一种水上娱乐用的高级耐用消费品，它集航海、运动、娱乐、休闲等多种功能于一体，可以为个人及家庭休闲生活提供许多便利。在发达国家，游艇像汽车一样被广泛普及，但它比汽车有更多的娱乐性乃至奢侈性；而在发展中国家，游艇很多被作为公园、旅游景点的经营项目，供人们消遣，少量作为海事、公安、边防的工作艇。
目前随着旅游事业的不断发展，开展游船业务的旅游景点和游船数量也在逐年上升，但是在游船管理过程中，会存在以下问题：(1)白天游客可能会入水草茂密处，导致受困。(2)夜晚不法之徒偷盗游船做违法之事。(3)游船因电量不足导致无法返航。而目前现有技术中大都是当游船失去动力或者游客不能自行返回发生意外的时候通过定位装置向游船管理者发送信息，游船管理者再去将该游船拖回来，因此这些问题导致需要花费越来越多的精力在游船管理上。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种游船安全管理系统及方法。
本发明的一种游船安全管理系统，包括主控单元、电源管理单元、gnss定位单元、天线收发单元、无线通讯单元、报警单元、语音播报单元和远程控制终端；所述电源管理单元分别与主控单元、gnss定位单元、距离测量单元、无线通讯单元、报警单元和语音播报单元电连接，为其各自正常工作提供所需电源；主控单元分别与天线收发单元、距离测量单元、无线通讯单元、报警单元和语音播报单元电连接；gnss定位单元通过天线收发单元与主控单元电连接；所述天线收发单元用于实时接收游船的位置数据和远程控制终端设定的游船工作参数值，并将设定的游船工作参数值传给主控单元，天线收发单元也用于向远程控制终端发送游船实际工作参数和报警信息；所述的设定的游船工作参数值包括电池额定电压、电池额定容量、工作电压阈值、游船营运时间、行驶围栏位置数据和码头围栏位置数据；所述游船实际工作参数包括电池工作电压、电池剩余容量，游船剩余可行驶距离，行驶轨迹；所述报警信息包括充电提醒、区域禁行提醒、安全距离提醒和非法动船报警。所述无线通讯单元用于接收远程控制终端设定的游船工作参数值并发送到主控单元，无线通讯单元向远程控制终端发送游船实际工作参数和报警信息。
进一步的，一种游船安全管理系统还包括信息采集单元，信息采集单元与主控单元连接；所述信息采集单元用于采集游船工作时所用电池的工作电压和工作电流值，并将采集到的工作电压和工作电流值发送给主控单元。
进一步的，一种游船安全管理系统还包括距离测量单元，距离测量单元与主控单元连接；所述距离测量单元用于测量该游船与其他游船间隔的距离或与障碍物间隔的距离。
进一步的，所述报警单元包括炫光灯和报警按钮；
本发明的一种游船安全管理系统用于游船安全管理的方法，通过远程控制终端设定游船工作参数，设定的游船工作参数包括电池额定电压、电池额定容量、工作电压阈值、游船营运时间、行驶围栏位置数据和码头围栏位置数据；主控单元通过天线收发单元或无线通讯单元将游船实际工作参数传和报警信息发送给远程控制终端；所述游船实际工作参数包括电池工作电压、电池剩余容量，游船剩余可行驶距离，行驶轨迹；所述报警信息包括区域禁行提醒。当游船处于营运时间内，主控单元通过天线收发单元和gnss定位单元实时定位游船的位置，将该位置数据与行驶围栏位置数据比较，如游船超出行驶围栏边界，则由主控单元通过语音播报单元给出区域禁行的语音，在游船行驶过程中，主控单元记录游船行驶轨迹。
进一步的，所述报警信息还包括非法动船报警；当游船处于非营运时间内，主控单元通过天线收发单元和gnss定位单元实时定位游船的位置，将游船位置数据与码头围栏位置数据比较，如游船超出码头围栏边界，则由主控单元通过报警单元给出非法动船报警的提醒；
进一步的，所述报警信息包括安全距离提醒；距离测量单元测量该游船在行驶过程中与其他游船间隔的距离或该游船与障碍物间隔的距离，当测量所得的距离小于所述主控单元内部设置的安全阈值距离时，主控单元通过语音播报单元给出保持安全距离的语音提醒；
进一步的，所述报警信息包括充电提醒；信息采集单元采集游船工作时所用电池的工作电压和工作电流，主控单元接收并存储所述信息采集单元采集到的工作电压和工作电流值，并将采集到的工作电压值与设定的工作电压阈值进行比较，当采集到的工作电压值低于设定的工作电压阈值时，主控单元将充电提示信息传递给远程控制终端，并通过语音播报单元播报充电提醒的语音提醒，提醒电量不足，及时充电或及时返航。
进一步的，主控单元根据接收到的电流信息和内部预设的充放电安时数计算公式计算当前的充放电安时数，所述的电流信息是指工作电流或充电电流；
所述充放电安时数计算公式如下：
式中，δq表示当前充放电安时数，t1、t2表示的是时刻，i表示的是电流值，充电时电流值为正，放电时电流值为负；
主控单元根据设定的电池额定容量值，计算出电池当前电量；
电池当前电量计算公式如下：
式中，q表示电池当前电量，q0表示电池额定容量；
进一步的，主控单元通过天线收发单元和gnss定位单元实时定位游船的位置，根据游船在单位时间内走过的距离和消耗的电量，计算出游船剩余可行驶距离；
游船剩余可行驶距离计算公式如下：
式中，l表示游船剩余可行驶距离，
有益效果：
本发明提出了一种游船安全管理系统及方法，在实现对游船的定位管理和电池的电量管理的基础上，增加了游船的非法动船报警、区域禁行提示和一键报警功能，优化了游船管理过程，减少了游船管理者的工作。
附图说明
图1是本发明的游船安全管理系统结构框图。
其中：1、电源管理单元；2、gnss定位单元；3、天线收发单元；4、远程控制终端；5、信息采集单元；6、主控单元；7、无线通讯单元；8、报警单元；9、语音播报单元；10、距离测量单元。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本方法的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本方法，但不用来限制本方法的范围。
本发明的一种游船安全管理系统，包括信息采集单元5、主控单元6、电源管理单元1、gnss定位单元2、天线收发单元3、距离测量单元10、无线通讯单元7、报警单元8、语音播报单元9和远程控制终端4；
所述电源管理单元1分别与信息采集单元5、主控单元6、gnss定位单元2、距离测量单元10、无线通讯单元7、报警单元8和语音播报单元9电连接，为其各自正常工作提供所需电源；
主控单元6分别与信息采集单元5、天线收发单元3、距离测量单元10、无线通讯单元7、报警单元8和语音播报单元9电连接；gnss定位单元2通过天线收发单元3与主控单元6电连接；
所述信息采集单元5用于采集游船工作时所用电池的工作电压和工作电流值，并将采集到的电压电流值发送给主控单元6；
所述天线收发单元3用于实时接收gnss定位单元2发来的游船的位置数据和远程控制终端4设定的游船工作参数值，并将设定的游船工作参数值传给主控单元6，天线收发单元3也用于向远程控制终端4发送游船实际工作参数和报警信息；所述的设定的游船工作参数包括电池额定电压、电池额定容量、工作电压阈值、游船营运时间、行驶围栏位置数据和码头围栏位置数据；所述游船实际工作参数包括电池工作电压、电池剩余容量，游船剩余可行驶距离，行驶轨迹；所述报警信息包括充电提醒、区域禁行提醒、安全距离提醒和非法动船报警。
所述距离测量单元10用于测量该游船与其他游船间隔的距离或与障碍物间隔的距离；当该游船与其他游船或障碍之间的距离小于安全距离时，距离测量单元发送信息到主控单元6，主控单元6控制语音播报单元9播报安全距离阈值语音提醒。
所述无线通讯单元7用于接收远程控制终端4设定的游船工作参数值并发送到主控单元6，无线通讯单元7向远程控制终端4发送游船实际工作参数和报警信息；
所述语音播报单元9用于播报历史景点语音介绍、充电提醒的语音提醒、保持安全距离的语音提醒、主动报警语音提醒和区域禁行的语音提醒。当游船行驶到历史景点位置附近时，主控单元6发送控制信息到语音播报单元9，语音播报单元9播报历史景点介绍发，当游船工作电压值低于设定的工作电压阈值时，主控单元6发送控制信息到语音播报单元9，语音播报单元9播报充电提醒的语音提醒；当该游船与其他游船或障碍之间的距离小于设定的安全距离时，距离测量单元发送信息到主控单元6，主控单元6控制语音播报单元9播报保持安全距离的语音提醒；当发生其它突发事件时，播报单元9播报主动报警语音提醒；当游船在行驶的过程中超出行驶围栏边界，则主控单元6通过语音播报单元9播报区域禁行的语音提醒。
所述报警单元8包括炫光灯和报警按钮；当报警单元8接收到主控单元6非法动船报警提醒时，报警单元8眩光灯闪烁报警，当发生其它紧急情况时，船内成员也可主动按下报警按钮主动报警。
所述远程控制终端4为装有游船安全管理平台的手机终端或电脑终端；所述的游船安全管理平台用于设定游船的工作参数、接收游船的实际工作参数和报警信息。
主控单元6接收并存储信息采集单元5采集到的游船的工作电压值和工作电流值信息，并将接收到的工作电压值与主控单元6内部设置的游船工作电压阈值进行比较，当接收的到的工作电压值信息低于设定的工作电压阈值时，主控单元6发送充电提醒的报警信息到远程控制终端4；主控单元6同时通过语音播报单元9播报充电提醒的语音提醒。
主控单元6根据接收到的工作电流值和内部预设的充放电安时数计算公式计算当前的充放电安时数。
所述充放电安时数计算公式如下：
其中，δq表示当前充放电安时数，t1、t2分别表示的是t1时刻、t2时刻，i表示的是电流值，充电时电流值为正，放电时电流值为负；
主控单元6通过天线收发单元3或无线通讯单元7接收并存储远程控制终端4设定的游船工作参数，计算出电池当前电量；
电池当前电量计算公式如下：
式中，q表示电池当前电量，q0表示电池额定容量；
主控单元6通过天线收发单元3和gnss定位单元2实时定位游船的位置，根据游船在单位时间内走过的距离和消耗的电量，计算出游船剩余可行驶距离；
游船剩余可行驶距离计算公式如下：
式中，l表示游船剩余可行驶距离，
当游船处于营运时间，主控单元6将接收到的游船位置数据与行驶围栏位置数据比较，如游船超出行驶围栏边界，则主控单元6通过语音播报单元9给出区域禁行提醒；主控单元6同时通过天线收发单元3或无线通讯单元7将区域禁行提醒报警信息发送到远程控制终端4；
如游船处于非营运时间，主控单元6则将接收到的游船位置数据与码头围栏位置数据比较，如游船超出码头围栏边界，则由主控单元6通过报警单元8给出非法动船报警，报警单元8眩光灯闪烁报警；主控单元6同时通过天线收发单元3或无线通讯单元7将非法动船报警信息发送到远程控制终端4。
采用本发明的游船安全管理系统用于游船安全管理的方法，包括以下内容：
游船管理者在装有游船安全管理平台的手机终端或电脑终端等远程控制终端4设定游船工作参数，设定的游船工作参数包括电池额定电压、电池额定容量、工作电压阈值、游船营运时间、行驶围栏位置数据和码头围栏位置数据；
主控单元6通过天线收发单元3或无线通讯单元7将游船实际工作参数传和报警信息发送给远程控制终端4；所述游船实际工作参数包括电池工作电压、电池剩余容量，游船剩余可行驶距离，行驶轨迹；所述报警信息包括充电提醒、区域禁行提醒、安全距离提醒和非法动船报警。
当游船处于营运时间内，主控单元6通过天线收发单元3和gnss定位单元2实时定位游船的位置，将该位置数据与行驶围栏位置数据比较，如游船超出行驶围栏边界，则由主控单元6通过语音播报单元9给出区域禁行的语音，在游船行驶过程中，主控单元6记录游船行驶轨迹；当游船行驶至历史景点附近，主控单元6通过语音播报单元9播报历史景点介绍；
当游船处于非营运时间内，所述主控单元6通过天线收发单元3和gnss定位单元2实时定位游船的位置，将游船位置数据与码头围栏位置数据比较，如游船超出码头围栏边界，则由主控单元6通过报警单元8给出非法动船报警，报警单元8眩光灯闪烁报警；
所述距离测量单元10测量该游船在行驶过程中与其他游船间隔的距离或该游船与障碍物间隔的距离，当测量所得的距离小于所述主控单元6内部设置的安全阈值距离时，主控单元6通过语音播报单元9给出保持安全距离的语音提醒，提醒游客改变行驶方向；
信息采集单元5采集游船工作时所用电池的工作电压和工作电流，主控单元6接收并存储所述信息采集单元5采集到的工作电压和工作电流值，主控单元6将采集到的实时工作电压值与设定的工作电压阈值进行比较，当采集到的工作电压值低于设定的工作电压阈值时，所述主控单元6将充电提示信息传递给远程控制终端4，并通过语音播报单元9播报充电提醒的语音提醒，提醒电量不足，及时充电或及时返航。
主控单元6根据接收到的工作电流信息和内部预设的充放电安时数计算公式计算当前的充放电安时数。所述的电流信息是指工作电流或充电电流。
所述充放电安时数计算公式如下：
式中，δq表示当前充放电安时数，t1、t2表示的是时刻，i表示的是电流值，充电时电流值为正，放电时电流值为负；
根据主控单元6设置的电池额定容量值，计算出电池当前电量；
电池当前电量计算公式如下：
式中，q表示电池当前电量，q0表示电池额定容量；
所述主控单元6通过天线收发单元3和gnss定位单元2实时定位游船的位置，根据游船在单位时间内走过的距离和消耗的电量，计算出游船剩余可行驶距离；
游船剩余可行驶距离计算公式如下：
式中，l表示游船剩余可行驶距离，
游客在使用过程中，如遇紧急情况，可按动所述报警单元8中的报警按钮进行一键报警，救援人员可根据远程控制终端4中游船的位置、所述报警单元8中的炫光灯和语音播报单元9发出的信号在最短时间到达事故船只，进行救援；
以上实施方式仅用于说明本方法，而并非对本方法的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本方法的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本方法的范畴，本方法的专利保护范围应由权利要求限定。
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