一种水面监测系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种水面监测系统。它包括：多个水面监测单体、监管中心和被测海底光缆线，多个所述水面监测单体之间通过无线通讯技术进行通讯，多个所述水面监测单体用过卫星通讯技术与所述监管中心进行数据通讯，多个所述水面监测单体的定位根据所述被测海底光缆线铺设位置设定，并布列于所述被测海底光缆线的两侧，实现对穿越所述水面监测单体之间的船只进行入侵警灯报警警示和驱离喊话联动。本水面监测系统可广泛适用于沿海域水下电缆的水面监视和报警驱离喊话等应用。
【专利说明】一种水面监测系统
【技术领域】
[0001]本发明涉监测系统控制领域，特别是涉及一种水面监测系统，应用于固定航线水面监测。
【背景技术】
[0002]海底电缆在近海域容易受到来往船只抛锚的牵拉、拉断等事故，所以必须对在海底电缆所在固定航线的一定区域内完成水面监测和预警等功能，驱使在规定区域内的船只尽快驶离而不抛锚，这对于保护浅水域海底光缆具有非常重要的意义。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于解决现有技术存在的问题，提供一种固定航线的水面监测系统，以实现对浅水域海底光缆的水面监测和入侵船只预警驱离，达到保护浅水域海底光缆的目的。
[0004]为达到上述目的，本发明的构思是:本发明采用在海底光缆两侧布置多个水面监测单体建立监测平面，对进入监测平面的船只进行入侵预警，并通过警灯和喇叭呼叫驱离；采用串联三自由度转台和姿态传感器组合成自动平衡系统实现摄像保持水平可视姿态保证图像检测的稳定性和可靠性；采用无线通讯技术和卫星远程通讯技术双通道通讯技术实现现场实时监测的功能；
根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案:
一种水面监测系统，包括多个水面监测单体、监管中心和被测海底光缆线，其特征在于:多个所述水面监测单体之间通过无线通讯技术进行通讯，多个所述水面监测单体用过卫星通讯技术与所述监管中心进行数据通讯，多个所述水面监测单体的定位根据所述被测海底光缆线铺设位置设定，并布列于所述被测海底光缆线的两侧，形成监测平面，实现对穿越所述水面监测单体之间的船只进行入侵警灯报警警示和驱离喊话联动；
上述水面监测单体安装有警灯警号、太阳能电池板、太阳能电池板支架、摄像机、姿态传感器、串联三自由度转台、主控制系统、蓄电池、单体平台、泡沫、固定绳和锚，所述太阳能电池板通过所述支架安装在所述单体平台上，与所述主控制系统相连；所述摄像机安装在所述串联三自由度转台上，与所述主控制系统相连；所述姿态传感器固定在所述摄像头下方，与所述主控制系统相连；所述警灯警号固定在所述串联三自由度转台上，与所述主控制系统相连；所述蓄电池安装在所述单体平台上，与所述主控制系统相连；所述泡沫与所述单体平台相连，保证所述水面监测单体浮于水面；所述固定绳穿过所述泡沫与所述锚相连，实现所述水面监测单体的固定；所述主控制系统与所述太阳能电池板和蓄电池相连，完成系统供电管理功能，所述主控制系统与所述姿态传感器相连，获得所述摄像机的当前姿态信息，所述主控制系统与所述串联三自由度转台相连，根据所述姿态传感器所提供的所述摄像机的当前姿态信息进行PID姿态调整，使所述摄像机保持水平可视姿态，所述主控制系统与所述摄像机相连，获得视频监视图像，用于识别和判断对穿越所述水面监测单体之间的危险船只进行报警联动。
[0005]上述水平可视姿态是指所述摄像机能够在水平姿态条件下调整左右角度以使所述摄像机所获得的图像内有相邻的所述水面监测单体的所处姿态，保证所述摄像机所获得图像信息的稳定性和可识别性。
[0006]上述主控制系统内包含有微处理器、无线通讯模块、卫星通讯模块、数据通讯接口、电源管理模块、驱动控制电路和语音电路组成；所述微处理器别于所述无线通讯模块和卫星通讯模块相连实现无线数据通讯和交互、卫星远程通讯和控制的功能；所述微处理器经所述数据通讯接口分别与所述摄像机和所述姿态传感器相连，实现图像信息的获取和姿态信息的获取；所述微处理器与电源管理模块相连，实现系统电源的管理；所述微处理器经所述驱动控制电路与所述串联三自由度转台相连，实现所述摄像机姿态控制；所述微处理器和所述语音电路相连，实现警灯警号的驱动控制；所述微处理器通过图像信息的获取和判断，在发生入侵行为情况下进行联动报警输出。
[0007]本发明具有如下显而易见的突出实质性特点和显著进步:本发明采用在海底光缆两侧布置多个水面监测单体建立监测平面，对进入监测平面的船只进行入侵预警，并通过警灯和喇叭呼叫驱离；采用串联三自由度转台和姿态传感器组合成自动平衡系统实现摄像保持水平可视姿态保证图像检测的稳定性和可靠性；采用无线通讯技术和卫星远程通讯技术双通道通讯技术实现现场实时监测的功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]附图1是本发明一个实施例的框图。
[0009]附图2是图1示例中水面监测单体的结构示意图。
[0010]附图3是图1示例中主控制系统的电路结构框图。
【具体实施方式】
[0011]本发明的优选实施例结合附图详述如下:
实施例一:
如图1所示，本水面监测系统，它包括:多个水面监测单体(101)、监管中心(102)和被测海底光缆线(103)，其特征在于:多个所述水面监测单体(101)之间通过无线通讯技术进行通讯，多个所述水面监测单体(101)用过卫星通讯技术与所述监管中心(102)进行数据通讯，多个所述水面监测单体(101)的定位根据所述被测海底光缆线(103)铺设位置设定，并布列于所述被测海底光缆线(103)的两侧，形成监测平面，实现对穿越所述水面监测单体(101)之间的船只进行入侵警灯报警警示和驱离喊话联动。
[0012]实施例二:
本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于:
参见图2，水面监测单体(101)安装有警灯警号(I)、太阳能电池板(2)、太阳能电池板支架(3)、摄像机(4)、姿态传感器(5)、串联三自由度转台(6)、主控制系统(7)、蓄电池
(8)、单体平台(9)、泡沫(10)、固定绳(11)和锚(12)，所述太阳能电池板(2)通过所述支架
(3)安装在所述单体平台(9)上，与所述主控制系统(7)相连；所述摄像机(4)安装在所述串联三自由度转台(6)上，与所述主控制系统(7)相连；所述姿态传感器(5)固定在所述摄像头(4)下方，与所述主控制系统(7)相连；所述警灯警号(I)固定在所述串联三自由度转台
(6)上，与所述主控制系统(7)相连；所述蓄电池(8)安装在所述单体平台(9)上，与所述主控制系统(7)相连；所述泡沫(10)与所述单体平台(9)相连，保证所述水面监测单体(101)浮于水面；所述固定绳(11)穿过所述泡沫(10)与所述锚(12)相连，实现所述水面监测单体(101)的固定；所述主控制系统(7)与所述太阳能电池板(2)和蓄电池(8)相连，完成系统供电管理功能，所述主控制系统(7)与所述姿态传感器(5)相连，获得所述摄像机(4)的当前姿态信息，所述主控制系统(7)与所述串联三自由度转台(6)相连，根据所述姿态传感器
(5)所提供的所述摄像机(4)的当前姿态信息进行PID姿态调整，使所述摄像机(4)保持水平可视姿态，所述主控制系统(7)与所述摄像机(7)相连，获得视频监视图像，用于识别和判断对穿越所述水面监测单体(101)之间的危险船只进行报警联动。
[0013]所述水平可视姿态是指所述摄像机(4)能够在水平姿态条件下调整左右角度以使所述摄像机(4)所获得的图像内有相邻的所述水面监测单体(101)的所处姿态，保证所述摄像机(4)所获得图像信息的稳定性和可识别性。
[0014]实施例三:
本实施例与实施例二基本相同，特别之处在于:
参见图3，所述主控制系统(7)内包含有微处理器(201)、无线通讯模块(202)、卫星通讯模块(203)、数据通讯接口(204)、电源管理模块(205)、驱动控制电路(206)和语音电路(207)组成；所述微处理器(201)分别于所述无线通讯模块(202)和卫星通讯模块(203)相连实现无线数据通讯和交互、卫星远程通讯和控制的功能；所述微处理器(201)经所述数据通讯接口(204)分别与所述摄像机(4)和所述姿态传感器(5)相连，实现图像信息的获取和姿态信息的获取；所述微处理器(201)与电源管理模块(205)相连，实现系统电源的管理；所述微处理器(201)经所述驱动控制电路(206)与所述串联三自由度转台(6)相连，实现所述摄像机(4)姿态控制；所述微处理器(201)和所述语音电路(207)相连，实现警灯警号的驱动控制；所述微处理器(201)通过图像信息的获取和判断，在发生入侵行为情况下进行联动报警输出。
[0015]以上通过【具体实施方式】对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种水面监测系统，包括:多个水面监测单体(101 )、监管中心(102)和被测海底光缆线(103)，其特征在于:所述多个水面监测单体(101)之间通过无线通讯技术进行通讯，多个所述水面监测单体(101)通过卫星通讯技术与所述监管中心(102)进行数据通讯，所述多个水面监测单体(101)的定位根据所述被测海底光缆线(103)铺设位置设定，并布列于所述被测海底光缆线(103)的两侧，形成监测平面，实现对穿越所述水面监测单体(101)之间的船只进行入侵警灯报警警示和驱离喊话联动。
2.根据权利要求1所述的水面监测系统，其特征在于:所述水面监测单体(101)安装有警灯警号(I)、太阳能电池板(2)、太阳能电池板支架(3)、摄像机(4)、姿态传感器(5)、串联三自由度转台(6)、主控制系统(7)、蓄电池(8)、单体平台(9)、泡沫(10)、固定绳(11)和锚(12)，所述太阳能电池板(2)通过一个太阳能电池板支架(3)安装在所述单体平台(9)上，与所述主控制系统(7)相连；所述摄像机(4)安装在所述串联三自由度转台(6)上，与所述主控制系统(7)相连；所述姿态传感器(5)固定在所述摄像头(4)下方，与所述主控制系统(7)相连；所述警灯警号(I)固定在所述串联三自由度转台(6)上，与所述主控制系统(7)相连；有一个蓄电池(8)安装在所述单体平台(9)上，与所述主控制系统(7)相连；所述泡沫(10)与所述单体平台(9)相连，保证所述水面监测单体(101)浮于水面；所述固定绳(11)穿过所述泡沫(10)与所述锚(12)相连，实现所述水面监测单体(101)的固定；所述主控制系统(7)与所述太阳能电池板(2)和蓄电池(8)相连，完成系统供电管理功能，所述主控制系统(7)与所述姿态传感器(5)相连，获得所述摄像机(4)的当前姿态信息，所述主控制系统(7)与所述串联三自由度转台(6)相连，根据所述姿态传感器(5)所提供的所述摄像机(4)的当前姿态信息进行PID姿态调整，使所述摄像机(4)保持水平可视姿态，所述主控制系统(7)与所述摄像机(7)相连，获得视频监视图像，用于识别和判断对穿越所述水面监测单体(101)之间的危险船只进行报警联动。
3.根据权利要求2所述的水面监测系统，其特征在于:所述水平可视姿态是指所述摄像机(4)能够在水平姿态条件下调整左右角度以使所述摄像机(4)所获得的图像内有相邻的所述水面监测单体(101)的所处姿态，保证所述摄像机(4)所获得图像信息的稳定性和可识别性。
4.根据权利要求2所述的水面监测系统，其特征在于:所述主控制系统(7)内包含有微处理器(201)、无线通讯模块(202)、卫星通讯模块(203)、数据通讯接口(204)、电源管理模块(205)、驱动控制电路(206)和语音电路(207);所述微处理器(201)分别于所述无线通讯模块(202)和卫星通讯模块(203)相连实现无线数据通讯和交互、卫星远程通讯和控制的功能；所述微处理器(201)经所述数据通讯接口(204)分别与所述摄像机(4)和所述姿态传感器(5)相连，实现图像信息的获取和姿态信息的获取；所述微处理器(201)与电源管理模块(205)相连，实现系统电源的管理；所述微处理器(201)经所述驱动控制电路(206)与所述串联三自由度转台(6)相连，实现所述摄像机(4)姿态控制；所述微处理器(201)和所述语音电路(207)相连，实现警灯警号的驱动控制；所述微处理器(201)通过图像信息的获取和判断，在发生入侵行为情况下进行联动报警输出。
【文档编号】G08B13/196GK104240419SQ201410492501
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月24日 优先权日:2014年9月24日
【发明者】唐智杰 申请人:上海大学