船舶远程监控系统的制作方法

本实用新型涉及船舶技术领域，具体涉及一种船舶远程监控系统。

背景技术：

目前，传统的内河运输船舶，在其机舱或舵舱内的重要设备(例如主机、发电机组、舵机等)都会具备配套使用的远程监控仪器，在驾驶室至少各有一个上述重要设备的远程监控仪器，在集控室也可以选择性地安装远程监控仪器，设备与其对应的一个或多个远程监控仪器之间通过电力电缆、通讯电缆连接。在船舶正常航行过程中，驾驶或轮机值班人员通过远程监控仪器去监视设备的使用情况，监视的内容包括：设备的运行状态、实时数据以及故障报警情况。

对于传统内河运输船舶的远程监控系统，存在着如下不足的地方：

(一)、远程监控仪器监视的只是单台设备的状态、数据，缺少了不同类设备之间的数据互通功能。

(二)、远程监控仪器的主要作用是监视设备的实时信息情况，缺少了数据记录保存、数据复查的功能，一旦信息量太多的时候难以及时掌控。

(三)、每台远程监控仪器的布置过于分散，总体数量较多，占用了不少空间，一旦数量较多的时候，不便于观察，难以及时掌控设备情况。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种船舶远程监控系统，通过该船舶远程监控系统增大全站仪的测量范围，减少全站仪的架设次数，提高测量作业效率。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种船舶远程监控系统，包括：

数据采集设备群，所述数据采集设备群设置于船舶上；

若干网关，其与所述数据采集设备群连接，用以将所述数据采集设备群所采集的数据转换成以太网协议数据；

以太网交换器和工控机，所述以太网交换器和所述工控机均设置在所述船舶上，所述以太网交换器分别与所述网关、所述工控机进行通信连接，所述以太网协议数据通过所述以太网交换器传输至所述工控机进行处理；

存储硬盘，所述存储硬盘与所述工控机连接，用以存储所述工控机处理的数据；

4G无线网卡，所述4G无线网卡插接在所述工控机上，用以将所述工控机处理的数据发送至所述船舶外的目标设备。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过若干网关将上述数据采集设备群采集的数据转换成以太网协议数据，并通过以太网交换器传输至工控机进行处理，工控机处理的数据既可以通过存储硬盘进行存储和备份，也可以通过4G无线网卡发送至船舶之外(陆地上)的目标设备，以进行水陆数据互通。与现有技术相比，本实用新型的船舶远程监控系统不但节省了设备安装控件和物料制作资源，而且船舶航行过程中的远程监控工作更加集中、便捷。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的船舶远程监控系统的结构框图。

图2为本实用新型另一实施例的船舶远程监控系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

图1为本实用新型一实施例的船舶远程监控系统的结构框图。

如图1所示，本实用新型的船舶远程监控系统包括数据采集设备群、若干网关、以太网交换器和工控机、存储硬盘以及4G无线网卡。其中，所述数据采集设备群设置于船舶上；若干网关与所述数据采集设备群连接，用以将所述数据采集设备群所采集的数据转换成以太网协议数据；所述以太网交换器和所述工控机均设置在所述船舶上，所述以太网交换器分别与所述网关、所述工控机进行通信连接，所述以太网协议数据通过所述以太网交换器传输至所述工控机进行处理；所述存储硬盘与所述工控机连接，用以存储、备份所述工控机处理的数据；所述4G无线网卡插接在所述工控机上，用以将所述工控机处理的数据发送至所述船舶外的目标设备。

于本实施例中，工控机作为远程监控系统的核心硬件，其兼备了可编程功能、人机界面功能，用于处理数据、显示信息、录入数据、存储数据、分析数据、预测结果的功能。

本实施例通过若干网关将上述数据采集设备群采集的数据转换成以太网协议数据，并通过以太网交换器传输至工控机进行处理，工控机处理的数据既可以通过存储硬盘进行存储和备份，也可以通过4G无线网卡发送至船舶之外(陆地上)的目标设备，以进行水陆数据互通。本实用新型的船舶远程监控系统不但节省了设备安装控件和物料制作资源，而且船舶航行过程中的远程监控工作更加集中、便捷。

图2为本实用新型另一实施例提供的船舶远程监控系统的结构框图。

如图2所示，本实用新型的数据采集设备群具体包括：全球卫星定位系统、船舶自动识别系统、燃油流量监测系统、NOx传感器、电站系统、推进系统、操舵系统，对应的网关包括NMEA转以太网网关、RS485转以太网网关以及以太网网关。

具体地，各个数据采集设备或系统与其相应地网关的连接方式如下：

本实施例中，所述数据采集设备群的全球卫星定位系统包括GPS定位系统和北斗定位系统，GPS定位系统和北斗定位系统所采集的数据格式均为NMEA数据格式，GPS定位系统和北斗定位系统与NMEA转以太网网关连接，用以将所述全球卫星定位系统所采集的数据转换成以太网协议数据，从而可以通过以太网服务器传输至工控机进行处理。本实施例的GPS定位系统和北斗定位系统均用于船舶定位，可以互为备用，具有双重保障作用。

本实施例中，所述数据采集设备群还包括船舶自动识别系统，即AIS，其采集的数据格式也是NMEA数据格式，所述船舶自动识别系统与NMEA转以太网网关连接，用以将所述船舶自动识别系统所采集的数据转换成以太网协议数据，从而可以通过以太网服务器传输至工控机进行处理。本实施例的AIS用于船舶自身与周边的船舶信息的识别。

本实施例中，所述数据采集设备群还包括燃油流量监测系统，所述燃油流量监测系统中的燃油流量计所采集的数据为RS485数据格式，燃油流量计与RS485转以太网网关连接，用以将所述燃油流量计所采集的数据转换成以太网协议数据，从而可以通过以太网服务器传输至工控机进行处理。本实施例的燃油流量计用于测量船舶发动机的燃油消耗量。

本实施例中，所述数据采集设备群还包括用以监测船舶发动机氮氧化物的排放量的NOx传感器，所述NOx传感器所采集的数据为RS485数据格式，所述传感器与RS485转以太网网关连接，用以将所述传感器所采集的数据转换成以太网协议数据，从而可以通过以太网服务器传输至工控机进行处理。

于本实施例中，NOx指的是氮氧化物的统称，其中下标x＝1或者2。

本实施例中，所述数据采集设备群还包括电站系统、推进系统、操舵系统，所述电站系统、推进系统、操舵系统分别与相应的以太网网关连接，用以将电站系统、推进系统、操舵系统所采集的数据分别转换成以太网协议数据，从而可以通过以太网服务器传输至工控机进行处理，处理的数据可用于反应船舶的动力状态。

本实施例中，所述的若干网关除了包括上述实施例所述的网关之外，还包括若干备用的以太网网关，用以与船舶上的待扩展设备连接，以使本实用新型的船舶远程监控系统可以根据实际需要进行升级。

于本实施例中，船舶远程监控系统中所采用的NMEA转以太网网关、RS485转以太网网关、以太网网关均为现有技术，在此不再赘述。

本实用新型的船舶远程监控系统，可用于轮机设备信息监控，监控内容包括设备的工作状态、电力数据、动力数据、安全保护信息、定期保养信息等；可用于航运信息监控，即利用工控机的数据录入功能，实现船员信息、生活物资信息、货运信息的监控；可用于能耗排放信息监控，时刻掌握燃油消耗和废气排放信息，船员可根据实际的航行状况适当地调整电站系统和推进系统的运行工况；可用于航线信息监控，能记录航线路径、过往船舶、周边服务点，系统可以拟定出合适的航线行程规划。除此之外，本实用新型的船舶远程监控系统还具有数据存储备份功能，船员可以随时翻查系统存储的历史数据；同时，船舶远程监控系统亦可以根据历史数据对船舶航行状态加以预测；还具有水陆数据传输功能，对于内河船舶而言，利用4G无线网络便能实现水陆数据互通功能；还具有硬件扩展功能。系统能够支持具备数据传输功能的扩展硬件。

本实用新型的船舶远程监控系统具有以下优点：

(1)远程监控系统所利用的各项子技术都是成熟的工业技术，其设备硬件具有较强的可靠性、通用性、兼容性、扩展性。

(2)由工控机代替了原来所有的远程监控仪器，不但节省了设备安装空间和物料制作资源；而且，航行过程中的远程监控工作更加集中、便捷。这个优点对于那些设备硬件数量庞大的船舶而言会更加明显。

(3)工控机具备可编程功能，采集所得的数据通过程序预设的公式换算之后，能够迅速地反映出期望信息的数值。

(4)通过数据换算，远程监控系统能够将船舶的能效营运指数直观地反映出来，有助于提升船舶营运经济效益。

(5)远程监控系统不断的数据源组成了庞大的数据库，有助于船舶航行过程中的信息追溯/预测/预报。

(6)远程监控系统具备水陆数据传输功能，有助于陆上数据平台根据船舶整体情况安排计划、监督、调度。

以上实施例仅用来说明本实用新型的详细方法，本实用新型并不局限于上述详细方法，即不意味着本实用新型必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。