基于大数据中心的船舶航行监测系统及其安全监控方法与流程

1.本发明涉及船舶监测技术领域，具体为基于大数据中心的船舶航行监测系统及其安全监控方法。


背景技术：

2.船舶监测系统，简称“vms”。国际渔业组织或国家为监测渔船在所管辖的区域内的捕捞活动而设立的专门系统。主要分为安装在船上的船舶监测系统发射器、卫星传送系统及地面接收器三部分。通过全球定位系统渔船能实时报告捕鱼船位、航迹、渔获量等信息,有关组织和国家也可直接监测各渔船的捕捞活动。可以有效地实施监测,解决不断增加的iuu捕捞等问题。尚须积极开展国际合作,整合不同的使用系统1、所涉及业务的介绍。
3.仅检索专利号cn107264737a，具体一种船舶监测系统，包括主控单元、外部检测探头、远程复示单元；该发明结构简单，经济实用，防护等级达到ip66，所有检测装置均设计为无接触式、无运动部件，可靠性强，具有经久耐用特点；该发明适用性广，可根据不同海域保安等级选择激发或休眠系统，保证正常生产不受干扰影响；也可用于对船舶重要部位水密门状态进行监测；同时，因采用超声波测距，精度高，也可用于监测重要物件位置移动；本发明还具备报警和状态记录和历史纪录功能，可作为独立系统单独工作，又可通过通讯连接到其它系统成为船舶管理系统的组成部分；
4.还检索专利号cn108133565a，具体为一种船舶监测系统，包括船舶管理平台，所述船舶管理平台电性连接一个报警开关，所述船舶管理平台通过无线传输模块信号连接监控主机，所述视频监控模块的输出端电性连接报警模块的输入端，所述报警模块的输出端分别电性连接警报器和报警中心，所述警报器也电性连接一个报警开关；该发明通过设置船舶动态轨迹监测模块，可实时了解船舶的运行轨迹，及时判断船舶是否偏离航线，设备监控管理可以监测管理船舶设备运行状态，设备是否出现异常；不仅船员可以及时了解船舶及船舶周围情况，而且岸上的船舶管理平台也可及时了解情况，双方可及时并共同解决船舶遭遇的意外情况，效率高，损失小。
5.上述专利虽然该结构简单，经济实用，防护等级达到ip66，所有检测装置均设计为无接触式、无运动部件，可靠性强，具有经久耐用特点，适用性广，及了解船舶的运行轨迹，设备是否出现异常，解决船舶遭遇的意外情况，效率高，损失小，但还存在以下问题；
6.第一、对于长时间出海的船舶，特别进入到无信号的海域时，其手机无法正常使用，就无法导致最新的天气情况，导致猛烈的天气的到来，会对船舶造成不可抵挡的伤害；
7.第二、出现故障或发生故障时，无法第一时间通知救援队，最后会造成无法估计的危害；
8.第三、船舶在停靠时，无法得知两侧船只的位置距离，在水流下会造成船舶与旁边的船只发生碰撞；
9.第四、船舶在雾霾天气中会迷失方向和视线，对于前方无法得到更好的判断，会导致与障碍物发生碰撞。


技术实现要素：

10.(一)解决的技术问题
11.针对现有技术的不足，本发明提供了基于大数据中心的船舶航行监测系统及其安全监控方法，解决了对于长时间出海的船舶，特别进入到无信号的海域时，其手机无法正常使用，就无法导致最新的天气情况，导致猛烈的天气的到来，会对船舶造成不可抵挡的伤害，另外在出现故障或发生故障时，无法第一时间通知救援队，最后会造成无法估计的危害，以及每次船舶在停靠时，无法得知两侧船只的位置距离，在水流下会造成船舶与旁边船只发生碰撞，和船舶在雾霾天气中会迷失方向和视线，对于前方无法得到更好的判断，会导致与障碍物发生碰撞的问题。
12.(二)技术方案
13.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：基于大数据中心的船舶航行监测系统，包括船舶本体，所述船舶本体的右端设置有机舱，所述机舱的内腔设置有终端、天气实时接收系统、船舶自动识别系统紧急预警发送系统和水位实时接收系统。
14.所述天气实时接收系统包括电源单元、无线数据接收器、气象传感器、数据采集器和数据处理器，所述电源单元的输出端与无线数据接收器的输入端电性连接，所述无线数据接收器的输出端与气象传感器的输入端电性连接，所述气象传感器的输出端与数据采集器的输入端电性连接，所述数据采集器的输出端与数据处理器的输入端电性连接。
15.所述水位实时接收系统包括探测仪、液位传感器、水位压力传感器和脉冲传感器，所述探测仪的输出端与终端的输入端电性连接，所述液位传感器的输出端与终端的输入端电性连接，所述水位压力传感器的输出端与终端的输入端电性连接，所述脉冲传感器的输出端与终端的输入端电性连接。
16.所述紧急预警发送系统包括紧急预警按钮单元和救援信息接收单元，所述紧急预警按钮单元的输出端电性连接有船舶gps定位发送单元，所述船舶gps定位发送单元的输出端与终端的输入端电性连接，所述救援信息接收单元的输出端与终端的输入端电性连接。
17.所述船舶自动识别系统包括vhf通讯单元、gps定位单元、船载显示器和传感器，所述vhf通讯单元的输出端与终端的输入端电性连接，所述gps定位单元的输出端与终端的输入端电性连接，所述船载显示器的输出端与终端的输入端电性连接。
18.优选的，所述气象传感器包括温度数据模块、风力数据模块、湿度数据模块、天气数据模块和雾霾数据模块。
19.优选的，所述脉冲传感器包括脉冲射线模块、信号反射接收模块和数据显示模块。
20.优选的，所述脉冲射线模块的输出端与信号反射接收模块的输入端电性连接，所述信号反射接收模块的输出端和数据显示模块的输入端电性连接。
21.优选的，所述探测仪、液位传感器、水位压力传感器和脉冲传感器的输出端电性连接有数据收集器。
22.优选的，所述机舱的顶部转动设置有照明灯。
23.优选的，所述天气实时接收系统、船舶自动识别系统、紧急预警发送系统和水位实时接收系统分别与终端实现双向电性连接。
24.本发明还公开基于大数据中心的船舶航行监测系统，及其安全监控方法包括以下步骤：
25.s1、天气实时接收，首先通过电源单元将无线数据接收器进行启动，启动后的无线数据接收器会与天气监控站进行数据的连接，监控站每更新后天气数据会通过无线数据接收器接收到无线数据接收器中，其中天气的数据包括了温度数据模块、风力数据模块、湿度数据模块、天气数据模块和雾霾数据模块的数据，再通过数据采集器将所有的数据进行收集，最后通过数据处理器进行数据的整合转换，将数据在终端上进行显示出来，可以知道最新的天气情况；
26.s2、水位实时接收，通过探测仪可以检测机舱下面水位中是否有海洋生物存在，从而使机舱进行避免，以及液位传感器，来检测水位的大概的深度数据，和水位压力传感器减少水位压力的数据，另外通过脉冲传感器中脉冲射线模块在雾霾天气中对这机舱的正前方检测脉冲的发射，信号反射接收模块可以通过脉冲的频率来检测正前方是否存在障碍物，并通过数据显示模块将数据进行收据，探测仪、液位传感器、水位压力传感器和脉冲传感器检测的数据会通过数据收集器传输到终端上显示出来；
27.s3、紧急预警，当机舱遇到紧急故障或发生事故时，直接按下紧急预警按钮单元，紧急预警按钮单元会被启动，直接将机舱此时的位置通过船舶gps定位发送单元发送到紧急救援站中，救援站收到信号后，会将接收的信息通过救援信息接收单元传输到终端上，并对此进行救援；
28.s4、船舶停靠，在机舱进行岸边靠停时，通过vhf通讯单元与岸边进行对接，通过gps定位单元可以随时知道机舱的位置，也方便后期的救援，船载显示器来显示机舱自身各个系统中状态，检测是否存在故障，传感器可以在靠停的时候来感应两侧的距离，防止与旁边的船只进行碰撞。
29.有益效果
30.本发明提供了基于大数据中心的船舶航行监测系统及其安全监控方法。与现有技术相比具备以下有益效果：
31.1、该基于大数据中心的船舶航行监测系统及其安全监控方法，通过电源单元将无线数据接收器进行启动，启动后的无线数据接收器会与天气监控站进行数据的连接，监控站每更新后天气数据会通过无线数据接收器接收到无线数据接收器中，其中天气的数据包括了温度数据模块、风力数据模块、湿度数据模块、天气数据模块和雾霾数据模块的数据，再通过数据采集器将所有的数据进行收集，最后通过数据处理器进行数据的整合转换，将数据在终端上进行显示出来，可以知道最新的天气情况，解决对于长时间出海的船舶，特别进入到无信号的海域时，其手机无法正常使用，就无法导致最新的天气情况，导致猛烈的天气的到来，会对船舶造成不可抵挡的伤害的问题。
32.2、该基于大数据中心的船舶航行监测系统及其安全监控方法，通过探测仪可以检测机舱下面水位中是否有海洋生物存在，从而使机舱进行避免，以及液位传感器，来检测水位的大概的深度数据，和水位压力传感器减少水位压力的数据，另外通过脉冲传感器中脉冲射线模块在雾霾天气中对这机舱的正前方检测脉冲的发射，信号反射接收模块可以通过脉冲的频率来检测正前方是否存在障碍物，并通过数据显示模块将数据进行收据，探测仪、液位传感器、水位压力传感器和脉冲传感器检测的数据会通过数据收集器传输到终端上显示出来，解决船舶在雾霾天气中会迷失方向和视线，对于前方无法得到更好的判断，会导致与障碍物发生碰撞。
33.3、该基于大数据中心的船舶航行监测系统及其安全监控方法，通过机舱遇到紧急故障或发生事故时，直接按下紧急预警按钮单元，紧急预警按钮单元会被启动，直接将机舱此时的位置通过船舶gps定位发送单元发送到紧急救援站中，救援站收到信号后，会将接收的信息通过救援信息接收单元传输到终端上，并对此进行救援，解决出现故障或发生故障时，无法第一时间通知救援队，最后会造成无法估计的危害。
34.4、该基于大数据中心的船舶航行监测系统及其安全监控方法，通过机舱进行岸边靠停时，通过vhf通讯单元与岸边进行对接，通过gps定位单元可以随时知道机舱的位置，也方便后期的救援，船载显示器来显示机舱自身各个系统中状态，检测是否存在故障，传感器可以在靠停的时候来感应两侧的距离，防止与旁边的船只进行碰撞，解决船舶在停靠时，无法得知两侧船只的位置距离，在水流下会造成船舶与旁边的船只发生碰撞。
附图说明
35.图1为本发明结构示意图；
36.图2为本发明系统图；
37.图3为本发明天气实时接收系统图；
38.图4为本发明气象传感器系统图；
39.图5为本发明船舶自动识别系统图；
40.图6为本发明急预警发送系统图；
41.图7为本发明水位实时接收系统图；
42.图8为本发明脉冲传感器系统图；
43.图9为本发明探测仪、液位传感器、水位压力传感器和脉冲传感器系统图；
44.图10为本发明方法流程图。
45.图中：1、终端；2、天气实时接收系统；21、电源单元；22、无线数据接收器；23、气象传感器；231、温度数据模块；232、风力数据模块；233、湿度数据模块；234、天气数据模块；235、雾霾数据模块；24、数据采集器；25、数据处理器；3、船舶自动识别系统；31、vhf通讯单元；32、gps定位单元；33、船载显示器；34、传感器；35、控制通讯器；4、紧急预警发送系统；41、紧急预警按钮单元；42、船舶gps定位发送单元；43、救援信息接收单元；5、水位实时接收系统；51、探测仪；52、液位传感器；53、水位压力传感器；54、脉冲传感器；541、脉冲射线模块；542、信号反射接收模块；543、数据显示模块；55、数据收集器；6、船舶本体；7、机舱；8、照明灯。
具体实施方式
46.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。
47.请参阅图1
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2，本发明实施例提供一种技术方案：基于大数据中心的船舶航行监测系统，包括船舶本体6，船舶本体6的右端设置有机舱7，机舱7的内腔设置有终端1、天气实时接收系统2、船舶自动识别系统3紧急预警发送系统4和水位实时接收系统5，机舱7的顶部转动设置有照明灯8，天气实时接收系统2、船舶自动识别系统3、紧急预警发送系统4和水位实
时接收系统5分别与终端1实现双向电性连接。
48.请参阅图3
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4，天气实时接收系统2包括电源单元21、无线数据接收器22、气象传感器23、数据采集器24和数据处理器25，电源单元21的输出端与无线数据接收器22的输入端电性连接，无线数据接收器22的输出端与气象传感器23的输入端电性连接，气象传感器23的输出端与数据采集器24的输入端电性连接，数据采集器24的输出端与数据处理器25的输入端电性连接，气象传感器23包括温度数据模块231、风力数据模块232、湿度数据模块233、天气数据模块234和雾霾数据模块235。
49.请参阅图7
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9，水位实时接收系统5包括探测仪51、液位传感器52、水位压力传感器53和脉冲传感器54，探测仪51的输出端与终端1的输入端电性连接，液位传感器52的输出端与终端1的输入端电性连接，水位压力传感器53的输出端与终端1的输入端电性连接，脉冲传感器54的输出端与终端1的输入端电性连接，脉冲传感器54包括脉冲射线模块541、信号反射接收模块542和数据显示模块543，脉冲射线模块541的输出端与信号反射接收模块542的输入端电性连接，信号反射接收模块542的输出端和数据显示模块543的输入端电性连接，探测仪51、液位传感器52、水位压力传感器53和脉冲传感器54的输出端电性连接有数据收集器55。
50.请参阅图6，紧急预警发送系统4包括紧急预警按钮单元41和救援信息接收单元43，紧急预警按钮单元41的输出端电性连接有船舶gps定位发送单元42，船舶gps定位发送单元42的输出端与终端1的输入端电性连接，救援信息接收单元43的输出端与终端1的输入端电性连接；
51.请参阅图5，船舶自动识别系统3包括vhf通讯单元31、gps定位单元32、船载显示器33和传感器34，vhf通讯单元31的输出端与终端1的输入端电性连接，gps定位单元32的输出端与终端1的输入端电性连接，船载显示器33的输出端与终端1的输入端电性连接。
52.请参阅图10，本发明实施例提供一种技术方案，基于大数据中心的船舶航行监测系统，及其安全监控方法包括以下步骤：
53.s1、天气实时接收，首先通过电源单元21将无线数据接收器22进行启动，启动后的无线数据接收器22会与天气监控站进行数据的连接，监控站每更新后天气数据会通过无线数据接收器22接收到无线数据接收器22中，其中天气的数据包括了温度数据模块231、风力数据模块232、湿度数据模块233、天气数据模块234和雾霾数据模块235的数据，再通过数据采集器24将所有的数据进行收集，最后通过数据处理器25进行数据的整合转换，将数据在终端1上进行显示出来，可以知道最新的天气情况；
54.s2、水位实时接收，通过探测仪51可以检测机舱7下面水位中是否有海洋生物存在，从而使机舱7进行避免，以及液位传感器52，来检测水位的大概的深度数据，和水位压力传感器53减少水位压力的数据，另外通过脉冲传感器54中脉冲射线模块541在雾霾天气中对这机舱7的正前方检测脉冲的发射，信号反射接收模块542可以通过脉冲的频率来检测正前方是否存在障碍物，并通过数据显示模块543将数据进行收据，探测仪51、液位传感器52、水位压力传感器53和脉冲传感器54检测的数据会通过数据收集器55传输到终端1上显示出来；
55.s3、紧急预警，当机舱7遇到紧急故障或发生事故时，直接按下紧急预警按钮单元41，紧急预警按钮单元41会被启动，直接将机舱7此时的位置通过船舶gps定位发送单元42
发送到紧急救援站中，救援站收到信号后，会将接收的信息通过救援信息接收单元43传输到终端1上，并对此进行救援；
56.s4、船舶停靠，在机舱7进行岸边靠停时，通过vhf通讯单元31与岸边进行对接，通过gps定位单元32可以随时知道机舱7的位置，也方便后期的救援，船载显示器33来显示机舱7自身各个系统中状态，检测是否存在故障，传感器34可以在靠停的时候来感应两侧的距离，防止与旁边的船只进行碰撞。
57.同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
58.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
59.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。