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专利名称：一种船舶安全设备在线监控系统及其监控方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202410545334.0

专利申请（专利权）人：广东海洋大学
权利人地址：广东省湛江市麻章区海大路1号

专利发明（设计）人：徐泽洲,陈柳云,马嘉兴,罗智钧,齐昊,王来鑫,王利伟

专利摘要：本发明公开了一种船舶安全设备在线监控系统及其监控方法，属于船舶安全监测技术领域，一种船舶安全设备在线监控系统，包括主控制装置、救生设备监测装置、护舷监测装置以及船舶数据采集装置；救生设备监测装置包括救生筏监测模块和救生圈监测模块，救生筏监测模块、救生圈监测模块、护舷监测装置和船舶数据采集装置均与主控制装置相通讯。同时公开了基于上述系统的监控方法，采用上述一种船舶安全设备在线监控系统及其监控方法，实现了对船上的救生设备进行监测，并在合适时间和环境进行检测，避免救生筏运输检测，大大降低维护成本和时间，同时对护舷进行监测，提高船舶运行安全。

主权利要求：
1.一种船舶安全设备在线监控系统，其特征在于：包括主控制装置、救生设备监测装置、护舷监测装置以及船舶数据采集装置；救生设备监测装置包括救生筏监测模块和救生圈监测模块，救生筏监测模块、救生圈监测模块、护舷监测装置和船舶数据采集装置均与主控制装置相通讯；救生筏监测模块包括设置在船舶上的移动安装架，在移动安装架上设置有气密性检测机构和记录终端，记录终端连接有扫描录入器，移动安装架和气密性检测机构均与记录终端电连接；移动安装架包括支撑件，支撑件通过移动机构设置在船舶上，移动机构包括移动驱动电机、第一移动板、第二移动板以及若干并列设置的顶出件，顶出件包括设置在安装槽内的顶出弹簧，顶出弹簧顶部设置有导向托板，导向托板开设有导向槽，导向槽为梯形或T形，导向托板与第二移动板滑动设置，第一移动板和第二移动板为工字槽板，工字槽板顶部设置有驱动齿条，驱动齿条啮合有驱动齿轮，驱动齿轮与移动驱动电机相连接，移动驱动电机通过安装座安装在船舶上，支撑件安装在第一移动板的一端，第一移动板的一端设置有雷达，第一移动板的另一端和第二移动板的一端倾斜设置器分别设置有卡块和卡扣，移动驱动电机和雷达均与记录终端电连接。
2.根据权利要求1所述的一种船舶安全设备在线监控系统，其特征在于：气密性检测机构包括设置在安装座上的气泵和连接管，连接管上设置有气压传感器和三通电控阀，气压传感器、三通电控阀以及气泵均与记录终端电连接。
3.根据权利要求2所述的一种船舶安全设备在线监控系统，其特征在于：救生圈监测模块包括救生圈监测器，救生圈监测器固定在挂钩的外侧，挂钩的内侧设置有第一压力传感器，第一压力传感器与救生圈监测器电连接。
4.根据权利要求3所述的一种船舶安全设备在线监控系统，其特征在于：护舷监测装置包括护舷监测器，护舷监测器连接有第二压力传感器和距离传感器，第二压力传感器设置在护舷顶部的端面，护舷顶部的圆周侧固定有若干圆周分布的距离传感器。
5.根据权利要求4所述的一种船舶安全设备在线监控系统，其特征在于：船舶数据采集装置包括与船舶控制器相通讯的采集终端，采集终端用于获取船舶的航线数据、天气数据、位置数据以及停留数据。
6.一种基于权利要求5所述的一种船舶安全设备在线监控系统的监控方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤S1：建立记录终端、救生圈监测器、采集终端和护舷监测器与主控制装置的通讯连接；并通过扫描录入器录入救生筏内的备用物品的种类和保质日期，同时通过记录终端录入救生筏检测间隔时间；
步骤S2：主控制装置根据记录终端和采集终端的数据进行救生筏检测，并通知相应部门准备备用物品；主控制装置根据救生圈监测器和护舷监测器的数据分析救生圈状态和护舷状态；
步骤S3：主控制装置根据救生圈状态和护舷状态进行相应报警。
7.根据权利要求6所述的一种船舶安全设备在线监控系统的监控方法，其特征在于：在步骤S2中，救生筏检测过程如下：首先，根据录入的备用物品的种类和保质日期和检测间隔判定是否需要进行救生筏检测；
其次，当需要进行救生筏检测时，根据采集终端的数据判定检测环境是否合格和停留时间是否大于检测时间；
最后，当检测环境合格后且停留时间大于检测时间时进行救生筏检测；启动，移动驱动电机使得第一移动板和第二移动板依次伸出，当雷达监测到障碍物后停止，当障碍物消失后再继续移动，直到带动救生筏移动至船舶中部后停止；工作人员连接气泵和救生筏，启动气泵进行气密性检测，气密性检测完毕后通过三通电控阀进行排气，工作人员将物品装入救生筏后折叠放入胶囊中，胶囊设置在支撑件后，通过移动机构回到初始位置，将检测结果输入至记录终端后，记录终端将检测数据发送至主控制器。
8.根据权利要求7所述的一种船舶安全设备在线监控系统的监控方法，其特征在于：
救生圈监测过程如下：
实时检测第一压力传感器的数据，计算压力变化率，当压力变化率持续为负数时，判定救生圈失效，当第一压力传感器的数据在设定时间内持续为零时，判定救生圈丢失；
护舷监测过程如下：
实时检测第二压力传感器和距离传感器的数据，计算弹性指数，当弹性指数低于设定值时判定护舷失效。 说明书 : 一种船舶安全设备在线监控系统及其监控方法技术领域[0001] 本发明涉及船舶安全监测技术领域，尤其是涉及一种船舶安全设备在线监控系统及其监控方法。背景技术[0002] 目前港口、内河航道的船舶吨位以及数量大幅度增加，船舶数量越来越多，为保证船舶的安全行驶，在船舶上设置有安全设备，安全设备包括救生设备、导航设备、消防设备等，现有技术中船舶上的导航设备和消防设备实现了自动监测，但是救生设备一般需要定期人工检查，专利号为202110570821.9的专利公开了船舶防污染设备与安全设备在线监控系统及方法，通过维护终端发送安全设备维护信息报表，但是还需要人工维护和现场投试，现场投试时对于微小的透气点，无法及时发现，回收救生筏费时费力，同时还需要运输到特定的检测厂家进行检测，维护成本高，劳动强度大，维护时间长，所以亟需一种船舶安全设备在线监控系统及其监控方法，用于监测和检测救生设备，提高船舶的运行安全。发明内容[0003] 本发明的目的是提供一种船舶安全设备在线监控系统及其监控方法，解决上述技术问题。[0004] 为实现上述目的，本发明提供了一种船舶安全设备在线监控系统，包括主控制装置、救生设备监测装置、护舷监测装置以及船舶数据采集装置；救生设备监测装置包括救生筏监测模块和救生圈监测模块，救生筏监测模块、救生圈监测模块、护舷监测装置和船舶数据采集装置均与主控制装置相通讯。[0005] 优选的，救生筏监测模块包括设置在船舶上的移动安装架，在移动安装架上设置有气密性检测机构和记录终端，记录终端连接有扫描录入器，移动安装架和气密性检测机构均与记录终端电连接。[0006] 优选的，移动安装架包括支撑件，支撑件通过移动机构设置在船舶上，移动机构包括移动驱动电机、第一移动板、第二移动板以及若干并列设置的顶出件，顶出件包括设置在安装槽内的顶出弹簧，顶出弹簧顶部设置有导向托板，导向托板开设有导向槽，导向槽为梯形或T形，导向托板与第二移动板滑动设置，第一移动板和第二移动板为工字槽板，工字槽板顶部设置有驱动齿条，驱动齿条啮合有驱动齿轮，驱动齿轮与移动驱动电机相连接，移动驱动电机通过安装座安装在船舶上，支撑件安装在第一移动板的一端，第一移动板的一端设置有雷达，第一移动板的另一端和第二移动板的一端倾斜设置器分别设置有卡块和卡扣，移动驱动电机和雷达均与记录终端电连接。[0007] 优选的，气密性检测机构包括设置在安装座上的气泵和连接管，连接管上设置有气压传感器和三通电控阀，气压传感器、三通电控阀以及气泵均与记录终端电连接。[0008] 优选的，救生圈监测模块包括救生圈监测器，救生圈监测器固定在挂钩的外侧，挂钩的内侧设置有第一压力传感器，第一压力传感器与救生圈监测器电连接。[0009] 优选的，护舷监测装置包括护舷监测器，护舷监测器连接有第二压力传感器和距离传感器，第二压力传感器设置在护舷顶部的端面，护舷顶部的圆周侧固定有若干圆周分布的距离传感器。[0010] 优选的，船舶数据采集装置包括与船舶控制器相通讯的采集终端，采集终端用于获取船舶的航线数据、天气数据、位置数据以及停留数据。[0011] 一种基于上述一种船舶安全设备在线监控系统的监测方法，具体步骤如下：[0012] 步骤S1：建立记录终端、救生圈监测器、采集终端和护舷监测器与主控制装置的通讯连接；并通过扫描录入器录入救生筏内的备用物品的种类和保质日期，同时通过记录终端录入救生筏检测间隔时间；[0013] 步骤S2：主控制装置根据记录终端和采集终端的数据进行救生筏检测，并通知相应部门准备备用物品；[0014] 主控制装置根据救生圈监测器和护舷监测器的数据分析救生圈状态和护舷状态；[0015] 步骤S3：主控制装置根据救生圈状态和护舷状态进行相应报警。[0016] 优选的，在步骤S2中，救生筏检测过程如下：[0017] 首先，根据录入的备用物品的种类和保质日期和检测间隔判定是否需要进行救生筏检测；[0018] 其次，当需要进行救生筏检测时，根据采集终端的数据判定检测环境是否合格和停留时间是否大于检测时间；[0019] 最后，当检测环境合格后且停留时间大于检测时间时进行救生筏检测；[0020] 启动，移动驱动电机使得第一移动板和第二移动板依次伸出，当雷达监测到障碍物后停止，当障碍物消失后再继续移动，直到带动救生筏移动至船舶中部后停止；工作人员连接气泵和救生筏，启动气泵进行气密性检测，气密性检测完毕后通过三通电控阀进行排气，工作人员将物品装入救生筏后折叠放入胶囊中，胶囊设置在支撑件后，通过移动机构回到初始位置，将检测结果输入至记录终端后，记录终端将检测数据发送至主控制器。[0021] 优选的，救生圈监测过程如下：[0022] 实时检测第一压力传感器的数据，计算压力变化率，当压力变化率持续为负数时，判定救生圈失效，当第一压力传感器的数据在设定时间内持续为零时，判定救生圈丢失。[0023] 优选的，护舷监测过程如下：[0024] 实时检测第二压力传感器和距离传感器的数据，计算弹性指数，当弹性指数低于设定值时判定护舷失效。因此，本发明采用上述，具有以下有益效果。[0025] 采用上述一种船舶安全设备在线监控系统及其监控方法，具有以下有益效果：[0026] (1)救生设备监测装置包括救生筏监测模块和救生圈监测模块，实现了对船上的救生设备进行监测，并在合适时间和环境进行检测，避免救生筏运输检测，大大降低维护成本和时间。[0027] (2)同时对护舷进行监测，提高船舶运行安全。[0028] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。附图说明[0029] 图1为本发明一种船舶安全设备在线监控系统原理框图；[0030] 图2为本发明移动机构延伸过程图。[0031] 附图标记[0032] 1、支撑件；2、移动机构；21、移动驱动电机；22、第一移动板；23、第二移动板；24、顶出弹簧；25、导向托板；26、安装座；27、卡块；28、卡扣；29、雷达。具体实施方式[0033] 实施例[0034] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。[0035] 下面结合附图，对本发明的实施方式作详细说明。[0036] 如图1所示，一种船舶安全设备在线监控系统，包括主控制装置、救生设备监测装置、护舷监测装置以及船舶数据采集装置。救生设备监测装置包括救生筏监测模块和救生圈监测模块，救生筏监测模块、救生圈监测模块、护舷监测装置和船舶数据采集装置均与主控制装置相通讯。[0037] 救生筏监测模块，用于救生筏数据记录和检测，包括检测数据、内部救生物品的保质期以及检测时限等，救生筏监测模块包括设置在船舶上的移动安装架，在移动安装架上设置有气密性检测机构和记录终端，记录终端连接有扫描录入器用于自动扫描录入备用品信息，提高录入效率，移动安装架和气密性检测机构均与记录终端电连接。由于救生筏一般设置在船舶边缘，检测时需要将救生筏移动至船体中部进行检测。本实施例的移动安装架包括支撑件1，支撑件1通过移动机构2设置在船舶上，如图2所示，移动机构2包括移动驱动电机21、第一移动板22、第二移动板23以及若干并列设置的顶出件，顶出件包括设置在安装槽内的顶出弹簧24，顶出弹簧24顶部设置有导向托板25，导向托板25开设有导向槽，导向槽为梯形或T形，导向托板25与第二移动板23滑动设置，第一移动板22和第二移动板23为工字槽板，工字槽板顶部设置有驱动齿条，驱动齿条啮合有驱动齿轮，驱动齿轮与移动驱动电机21相连接，移动驱动电机21通过安装座26安装在船舶上，支撑件1安装在第一移动板22的一端，第一移动板22的一端设置有雷达29，第一移动板22的另一端和第二移动板23的一端倾斜设置器分别设置有卡块27和卡扣28，移动驱动电机21和雷达29均与记录终端电连接。实现救生阀的移动和收回，大大减轻劳动强度。[0038] 气密性检测机构包括设置在安装座26上的气泵和连接管，连接管上设置有气压传感器和三通电控阀，气压传感器、三通电控阀以及气泵均与记录终端电连接。气密性检测机构是救生筏的主要检测，一般采用双倍气压维持5分钟压力不变，再进行一倍气压维持1小时不变，说明气密性完好。[0039] 救生圈监测模块包括救生圈监测器，救生圈监测器固定在挂钩的外侧，挂钩的内侧设置有第一压力传感器，第一压力传感器与救生圈监测器电连接，根据救生圈与挂钩之间的压力判定救生圈是否出现漏气情况或掉落情况。[0040] 护舷监测装置包括护舷监测器，护舷监测器连接有第二压力传感器和距离传感器，第二压力传感器设置在护舷顶部的端面，护舷顶部的圆周侧固定有若干圆周分布的距离传感器，根据变形距离和受力计算弹性系数，当弹性系数低于设定值时需要更换新的护舷。[0041] 船舶数据采集装置包括与船舶控制器相通讯的采集终端，采集终端用于获取船舶的航线数据、天气数据、位置数据以及停留数据。[0042] 一种基于上述一种船舶安全设备在线监控系统的监测方法，具体步骤如下：[0043] 步骤S1：建立记录终端、救生圈监测器、采集终端和护舷监测器与主控制装置的通讯连接；并通过扫描录入器录入救生筏内的备用物品的种类和保质日期，同时通过记录终端录入救生筏检测间隔时间。[0044] 步骤S2：主控制装置根据记录终端和采集终端的数据进行救生筏检测，并通知相应部门准备备用物品。[0045] 救生筏检测过程如下：[0046] 首先，根据录入的备用物品的种类和保质日期和检测间隔判定是否需要进行救生筏检测。一般口粮保质期为三年。当保质期前一个月或检测节点前一个月对救生筏进行检测。[0047] 其次，当需要进行救生筏检测时，根据采集终端的数据判定检测环境是否合格和停留时间是否大于检测时间。[0048] 最后，当检测环境合格后且停留时间大于检测时间时进行救生筏检测。[0049] 启动，移动驱动电机21使得第一移动板22和第二移动板23依次伸出，当雷达29监测到障碍物后停止，当障碍物消失后再继续移动，直到带动救生筏移动至船舶中部后停止；工作人员连接气泵和救生筏，启动气泵进行气密性检测，气密性检测完毕后通过三通电控阀进行排气，工作人员将物品装入救生筏后折叠放入胶囊中，胶囊设置在支撑件1后，通过移动机构2回到初始位置，将检测结果输入至记录终端后，记录终端将检测数据发送至主控制器。[0050] 救生圈监测过程如下：[0051] 实时检测第一压力传感器的数据，计算压力变化率，当压力变化率持续为负数时，判定救生圈失效，当第一压力传感器的数据在设定时间内持续为零时，判定救生圈丢失。[0052] 护舷监测过程如下：[0053] 实时检测第二压力传感器和距离传感器的数据，计算弹性指数，计算公式如下：[0054][0055] 其中，E为弹性指数，σ为第二压力传感器采集的压力，di为第i个距离传感器的距离值，n为距离传感器的数量。[0056] 当弹性指数低于设定值时判定护舷失效。[0057] 主控制装置根据救生圈监测器和护舷监测器的数据分析救生圈状态和护舷状态。[0058] 步骤S3：主控制装置根据救生圈状态和护舷状态进行相应报警。[0059] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

专利地区：广东

专利申请日期：2024-04-30

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN118457861B