海洋倾废船实时监测装置的制作方法

文档序号:11342304阅读:342来源:国知局

本实用新型涉及监测设备领域,特别是将废物运输到特定海域进行倾倒的倾废船,在进入废物相关倾倒海域进行倾倒废物作业过程中,通过相关设施作用,监管方和船舶管理方能随时对倾废船是否进入规定抛废海域倾倒废物进行监控的海洋倾废船实时监测装置。



背景技术:

海洋倾废既利用了海洋广阔的空间,又利用了海洋巨大的自净能力,而且,在海上处理废弃物比陆上经济许多,所以,海洋倾废得到了广泛应用。实际操作中倾废船往管理部门规定的海域,倾倒对海洋环境影响小,无毒无害或毒性害处轻微的三类废弃物;由于倾倒废物区域的划分,需要考虑废物对相关海域的环境影响以及海水流速、流向等诸多因素,所以各国都制定有相关条例,对倾废船的倾倒废物区域作了明确规定,例如我国的《中华人民共和国海洋倾废管理条例》,就明确规定了倾废船可以进行倾废作业的区域。但是,受限于倾废船操作人员的职业操守、私利等各因素影响,以及监管部门缺乏有效监管设施,在实际应用中,往往倾废船在没有到达指定海域时,即将废物倾倒于其他严禁倾倒废物的海域,对海洋环境造成了影响。



技术实现要素:

为了克服现有倾废船进行倾倒废物作业时,受操作人员的职业操守、私利等各因素影响,以及监管部门缺乏有效监管设施,在实际应用中,有些倾废船在没有到达指定海域时,即将废物倾倒于其他严禁倾倒废物的海域,对海洋环境造成影响的弊端,本实用新型提供了一种将废物运输到特定海域进行倾倒的倾废船,在进入废物相关倾倒海域进行倾倒废物作业过程中,通过相关设施作用,监管方和船舶管理方能随时对倾废船是否进入规定抛废海域倾倒废物进行监控的海洋倾废船实时监测装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:

海洋倾废船实时监测装置,其特征在于由电池、GPS单元、超声波单元、信号采集单元、气象采集单元、视频采集单元、警报单元、GPRS单元、存储单元、主控单元、监管方客户端、船舶方客户端、数据处理服务器、电容触屏显示器构成,超声波单元、信号采集单元、气象采集单元、视频采集单元、主控单元、电容触屏显示器的正负两极电源输入端和电池正负两极分别通过导线连接,GPS单元、警报单元、GPRS单元、存储单元、主控单元安装在设备盒内,气象采集单元、视频采集单元、超声波单元、信号采集单元、电池位于设备盒外,超声波单元安装在倾废船的中端,GPS单元、超声波单元、信号采集单元、气象采集单元、视频采集单元的数据输出端分别和主控单元的信号输入端通过信号线连接,主控单元的四个信号输出端分别和警报单元、GPRS单元、存储单元、电容触屏显示器的信号输入端通过信号线连接,GPRS单元输出的数据信号和数据处理服务器信号输入端通过移动网络建立连接,数据处理服务器电源输入端和220V交流电源通过导线连接,监管方客户端电源输入端和220V交流电源通过导线连接,数据处理服务器信号输出端和监管方客户端通过信号线连接,数据处理服务器信号输出端和船舶方客户端通过无线网络数据线连接。

所述的电池是12Ah/80mA免维护锂电池。

所述的GPS单元采用瑞士产u-blox航海专用芯片,其具有50个通道的u-blox引擎,1百多万个有效相关器,4Hz定位更新速率,定位精度静态10m,工作时,热启动和辅助启动首次定位时间小于1秒,可快速准确的给船舶定位。

所述的超声波单元工作时探测距离为5-15米,防水等级为ip6级,安装在船体侧端,能探测船舶的吃水线变化。

所述的信号采集单元能采集船舶工作时船舶自身包括电源状态在内的各种数据。

所述的气象采集单元采用美国产Aimar超声波气象模块,是专用海上船舶和石油平台及港口气象监测的专用仪器,可以配置NMEA0183和NMEA2000电子数据输出装置,能实现气象监测六大要素。

所述的视频采集单元是高清摄像机。

所述的主控单元采用Cortex-A9四核处理器,主频达1.6GHz,其具有1GB内存,4GB固态硬盘EMMC存储,兼具快速读取与超大容量。

所述的电容触屏显示器分辨率为1024*768,四周的可视角度能够达到178度,电容触屏支持5点触摸,可以实时查看船舶自我航行情况。

所述的GPRS单元采用西门子双频GSM/GPRS无线通信模块,自带协议栈,响应速度快,通信稳定。

所述的警报单元在船舶进行违章倾废作业时,在主控单元作用下,能发出报警声音。

所述的存储单元是1-2GTF存储卡,可存储2到20条数据,数据能存储一年左右,保证了主控设备在不可抗力故障的时候不丢失数据。

所述的数据处理服务器经移动网络接收到GPRS单元发出的无线数据后,能将处理后各种数据通过无线网络发送给船舶方客户端,通过有线发送给监管方客户端。

本实用新型有益效果是:使用时,船舶行驶中通过气象采集单元采集的气象数据、通过GPS单元采集的船舶所在海域的经纬度、轮船航速及航向等数据,通过信号采集单元采集的船舶工作时船舶自身包括电源在内的各种数据,通过视频采集单元采集船上的视频信息,通过超声波单元采集船舶的吃水线数据,以上数据信息全部输入至主控单元内。主控单元将各种数据处理后,传输至警报单元、GPRS单元和存储单元信号输入端;通过存储单元数据存储,方便在后续根据需要调取查看各种原始数据;GPRS单元将输入的各种船舶所在海域位置数据,船舶吃水线数据,气象数据、船上视频信息、船舶自身数据通过无线移动网络传输至数据处理服务器;数据处理服务器经移动网络接收到GPRS单元发送的无线数据信号后,能将处理后各种数据通过网络发送给监管方客户端、船舶方客户端;监管方客户端、船舶方客户端的电脑内安装了相关软件,能通过相关软件查看各种汇总数据,对倾废船进行实时监测。使用中,如果倾废船在倾倒废物时,由于船内废物的减少,船舶的吃水线会减小,超声波单元检测到后会将数据输入至主控单元内,此刻,船舶处于减速状态或慢行驶状态,船舶自身包括电源状态在内的各种数据会发生变化,数据经信号采集单元输入至主控单元内,主控单元将各种数据包括视频采集单元采集的船上视频信息处理后,警报单元发出报警声音提示船舶此刻进入倾倒废物工序,与此同时,监管方客户端、船舶方客户端经移动网络接收到船舶倾倒废物信息时,通过船舶此刻所处的海域位置是否在相关部门允许的倾倒废物海域,就能判断出船舶是否在非指定海域非法倾倒废物,以便及时采取应对纠正措施。本实用新型监管方客户端、船舶方客户端能实时掌握倾废船各种数据信息和气象信息,当倾废船在非指定海域倾倒废物时,能第一时间知晓,以及时采取应对纠正措施,减少对海洋环境的影响。本新型通过气象采集单元对船舶在海上航行时,海洋的六大环境气象要素进行随时采集,船上人员还能通过电容触屏显示器及时了解收集到的各种信息。基于以上,所以本新型具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本实用新型做进一步说明。

图1是本实用新型结构及工作流程框图。

具体实施方式

图1中所示,海洋倾废船实时监测装置,由电池、GPS单元、超声波单元、信号采集单元、气象采集单元、视频采集单元、警报单元、GPRS单元、存储单元、主控单元、监管方客户端、船舶方客户端、数据处理服务器、电容触屏显示器构成,超声波单元、信号采集单元、气象采集单元、视频采集单元、主控单元、电容触屏显示器的正负两极电源输入端和电池正负两极分别通过导线连接,GPS单元、警报单元、GPRS单元、存储单元、主控单元安装在设备盒内,气象采集单元、视频采集单元、超声波单元、信号采集单元、电池位于设备盒外,超声波单元安装在倾废船的中端,GPS单元、超声波单元、信号采集单元、气象采集单元、视频采集单元的数据输出端分别和主控单元的信号输入端通过信号线连接,主控单元的四个信号输出端分别和警报单元、GPRS单元、存储单元、电容触屏显示器的信号输入端通过信号线连接,GPRS单元输出的数据信号和数据处理服务器信号输入端通过移动网络建立连接,数据处理服务器电源输入端和220V交流电源通过导线连接,监管方客户端电源输入端和220V交流电源通过导线连接,数据处理服务器信号输出端和监管方客户端通过信号线连接,数据处理服务器信号输出端和船舶方客户端通过无线网络数据线连接。电池是12Ah/80mA免维护锂电池。GPS单元采用瑞士产u-blox航海专用芯片,其具有50个通道的u-blox引擎,1百多万个有效相关器,4Hz定位更新速率,定位精度静态10m,工作时,热启动和辅助启动首次定位时间小于1秒,可快速准确的给船舶定位。超声波单元工作时探测距离为5-15米,防水等级为ip6级,安装在船体侧端,能探测船舶的吃水线变化。信号采集单元能采集船舶工作时船舶自身包括电源状态在内的各种数据。气象采集单元采用美国产Aimar超声波气象模块,是专用海上船舶和石油平台及港口气象监测的专用仪器,可以配置NMEA0183和NMEA2000电子数据输出装置,能实现气象监测六大要素。视频采集单元是高清摄像机。主控单元采用Cortex-A9四核处理器,主频达1.6GHz,其具有1GB内存,4GB固态硬盘EMMC存储,兼具快速读取与超大容量。电容触屏显示器分辨率为1024*768,四周的可视角度能够达到178度,电容触屏支持5点触摸,可以实时查看船舶自我航行情况。GPRS单元采用西门子双频GSM/GPRS无线通信模块,型号是CINTERION,自带协议栈,响应速度快,通信稳定。警报单元在船舶进行违章倾废作业时,在主控单元作用下,能发出报警声音。存储单元是1-2GTF存储卡,可存储2到20条数据,数据能存储一年左右,保证了主控设备在不可抗力故障的时候不丢失数据。数据处理服务器经移动vpn网络接收到GPRS单元发出的无线数据后,能将处理后各种数据通过无线网络发送给船舶方客户端,通过有线发送给监管方客户端。

图1中所示,使用时,船舶行驶中气象采集单元能实时采集各种相关海域气象数据,GPS单元采集船舶所在海域的经纬度、轮船航速、航向等数据,信号采集单元能实时采集船舶工作时船舶自身包括电源在内的各种船舶数据,超声波单元能实时采集船舶的吃水线数据,视频采集单元能采集船上的视频信息;所有上述数据全部输入至主控单元内。主控单元将各种数据汇总处理后,传输至警报单元、GPRS单元和存储单元信号输入端;通过存储单元的数据存储功能,能将各种数据存入存储单元内,当后续需要调取查看各种原始数据时,就能根据需要随时查询。GPRS单元将输入的各种船舶所在海域位置数据,船舶吃水线数据,船舶所在海域气象数据、船上视频信息、轮船自身包括电源在内的数据通过无线移动网络发送出去,传输至数据处理服务器;数据处理服务器经移动网络接收到GPRS单元发送的无线信号后,能将处理后各种数据通过网络发送给监管方客户端、船舶方客户端;监管方客户端、船舶方客户端的电脑内安装了相关软件,监管方客户端、船舶方客户端将数据处理服务器输入的数据以图片和表格的形式在监管方客户端、船舶方客户端的显示屏幕上显示出来,监管方、船舶方通过查看各种汇总数据以及船上图片信息,就能实现对倾废船进行实时监测。实际使用中,如果倾废船在倾倒废物时,由于船内废物的减少,船舶的吃水线会减小,超声波单元检测到后会将数据输入至主控单元内,此刻,船舶处于减速状态或慢行驶状态,船舶上包括电源状态在内的各种数据会发生变化,信号采集单元将采集到的数据输入至主控单元内,主控单元将各种数据汇总处理后,根据船舶吃水线数据减少以及船舶上自身包括电源状态在内的各种数据变化,就能判断出船舶是否在进行倾倒废物作业。警报单元发出报警声音提示船舶此刻进入倾倒废物工序,与此同时,GPRS单元经移动网络将各种处理后数据发送出去,数据处理服务器将接收到数据信号处理后发送至监管方客户端、船舶方客户端,监管方客户端、船舶方客户端接收到信号后,通过电脑内安装的相关软件,就能将各种汇总数据以图片以及表格的形式显示在管方客户端、船舶方客户端的屏幕上。监管方、船舶方通过实时查看各种汇总数据以及船上图片信息,通过船舶此刻所处的海域位置是否在相关部门允许的倾倒废物海域,就能判断出船舶是否在非指定海域非法倾倒废物,以及时采取应对纠正措施。本实用新型监管方客户端、船舶方客户端能实时掌握倾废船各种船舶和气象数据信息,在倾废船在非指定海域倾倒废物时,能第一时间知晓,以及时采取应对纠正措施,减少了对海洋环境的影响,提高船舶的施工安全。本新型通过气象采集单元对船舶在海上航行时,海洋的六大环境气象要素进行随时采集,船上人员还能通过电容触屏显示器及时了解收集到的各种信息。本新型主控单元安装有为工业现场自编译的定制Android操作系统,完备的多进程多线程管理、数据库管理、网络通信管理,为设备的稳定运行提供有力保障。

应当说明的是,本实施例为本实用新型较佳实例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型原则范围内做任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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