航标灯灯质智能化检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种航标灯灯质智能化检测系统，其特点是，检测系统包括定位单元（1）、传感器（2）、传输单元（3）、处理器（4）、人机界面（5）、通信接口（6）、存储器（7）、识别器（8）、判定器（9）和供电单元（10）；其检测方法包括闪光记录、灯质识别、闪光周期计算与判定、灯质判定；具有自动检测功能，提高了航标灯闪光周期检测精度，可以精确进行航标灯灯质判定，操作简便，精确可靠。

【技术实现步骤摘要】
航标灯灯质智能化检测系统
：本技术涉及航标
，具体地讲是一种航标灯灯质智能化检测系统；用于自动检测航标灯闪光周期和灯质。
技术介绍
：航标灯是海上船舶航行和海洋生产作业重要的助航设施，是海上安全的重要保障。航标灯夜间发出一定节奏的闪烁灯光供航海者识别，从而为船舶提供可靠的助航服务，这种具有一定节奏的闪烁灯光称作航标灯的灯质，交通运输部颁布的技术标准《航标灯通用技术条件》要求航标灯能够设置发出不同的灯质，并且所设置的灯质和闪光周期也必须符合国际航标协会IALA的规定。目前，航标灯灯质检测主要是人工方法，检测人员通过肉眼观测闪光节奏，人工使用秒表测量闪光周期。这种方法受到检测者的行为因素影响较大，测量精确度低，检测过程也比较繁琐。因此需要一种智能化的航标灯灯质检测系统，以科学的方法准确地检测航标灯灯质的节奏和闪光周期误差，判定其是否符合技术标准的要求。迄今为止，尚未出现航标灯灯质智能化检测系统及检测方法的报道。
技术实现思路
：本技术的目的是克服上述已有技术的不足，提供一种航标灯灯质智能化检测系统；主要解决目前人工检测航标灯灯质准确度低的问题；从而提高航标灯灯质设置和闪光周期误差测量的便利性和精确度。本技术的技术方案是：航标灯灯质智能化检测系统，其特殊之处在于，包括定位单元、传感器、传输单元、处理器、人机界面、通信接口、存储器、识别器、判定器和供电单元；所述的定位单元与传感器连接，传感器与传输单元连接，传输单元与处理器连接，处理器分别与通信接口、存储器、判定器和识别器双向连接；所述的通信接口与人机界面双向连接；所述的供电单元与上述所有单元连接；其中，定位单元用于被测航标灯器定位，以使传感器检测到充分、稳定的闪光信号；被测灯器经定位单元定位后，由传感器检测其发出的闪光信号；传感器用于感知航标灯发出的闪光信号；传输单元用于将传感器输出的信号转换为处理器能够接收的标准信号，并将其传送到处理器；处理器用于控制整个系统的运行、计算，并给出检测结果；处理器是整个系统的核心，其内存有航标灯灯质检测系统控制及检测软件，它记录航标灯所发出的闪光序列，进行灯质识别、判定，测定闪光周期，同时通过通信接口与人机界面进行信息交互，支持操作人员的检测操作；人机界面用于检测人员操作，包括：建立和维护灯质数据库、设定检测参数、输入检测指令、观察检测结果；检测人员通过人机界面进行检测操作，建立和维护灯质数据库、设置检测参数、输入检测指令、观察检测结果；通信接口用于为人机界面与处理器交互传递信息建立通信通道；存储器用于整个系统运行程序和数据的存储，存储内容包括运行程序、检测数据和灯质数据库，其中，灯质数据库为灯质判定提供基础数据服务；识别器用于处理器控制下的灯质识别；识别器在处理器记录下检测到的闪光序列后，通过循环比较的方法识别出所检测到的灯质；判定器用于处理器控制下的灯质判定；判定器对识别器识别出的灯质对照存储器内存数据库中的灯质数据进行判定，判定当前检测到的航标灯灯质是否符合标准以及符合哪一种灯质；供电单元用于整个检测系统的电源供应，支持系统正常运行。采用本技术的航标灯灯质智能化检测系统的检测方法，包括以下步骤：a闪光记录：检测开始前，人工观察航标灯的闪光节奏，在一个完整闪光周期开始前，按下开始按键，向检测系统输入“开始检测”指令；检测系统接到此指令后，从检测到第一次发光开始，连续检测灯器发出光线每一个明的和暗的时段，并将其成序列地记录；航标灯闪光最长周期为30秒，每个周期最多有9个时段，因此，闪光记录有按时段完成方式和按时间完成方式记录两种完成方式；检测系统完成闪光记录后，即形成一个由多个时间段组成的闪光序列，继而进入后续的灯质识别、周期统计和灯质判定；b灯质识别：闪光记录完成后，检测系统即开始识别灯质；如果闪光记录是以按时间完成方式完成的，则所记录的所有时段构成了一个闪光周期；如果闪光记录是以按时段完成方式完成的，则需要通过循环比较进行识别；识别的方法是假定当前闪光周期的时段数量，在所记录的闪光序列中进行比较，比较成功即完成识别。识别的流程是：将所假定的闪光周期时段数由1逐次增加，每设定一个时段数后，便在所记录闪光序列的所有时段中进行比较，如果比较成功，则完成识别；如果直至所假定的时段数增加到9仍然比较失败，则整个灯质识别失败，说明被检测的航标灯器当前所发出的闪光信号不符合技术标准的要求；c闪光周期计算与判定：检测前，需要将闪光周期的标称数值以及标准要求的偏差最大限度人工输入检测系统；在完成航标灯的灯质识别后，检测系统根据实际记录的时段时长累加计算，得出所测得灯质的闪光周期时长，自动与标称数值进行比较，给出判定结论；d灯质判定：灯质判定的目的是判断被检测航标灯当前的灯质是否符合IALA的规定；1）建立灯质数据库：完整准确的灯质数据库是检测系统自动判定灯质的前提，因此，在开始进行检测前，检测系统内必须保存完整的灯质数据库，要把IALA规定的256种灯质全部输入系统存储器内的灯质数据库中；2）建立容差机制：由于航标灯运行精度、检测传感因素的影响，检测系统检测到的闪光时长不可能丝毫不差，检测系统测得的闪光序列中每一个时段的长度与标准的时段长度经常会存在一个很小的误差，只要这个误差不超出标准规定的范围，均视作正常灯质，这个范围即容差；人工输入容差后，检测系统即在此范围内判定灯质；3）比较判定灯质：检测系统是通过将测得的灯质与灯质数据库内存储的灯质进行比较来判定灯质的；在成功识别出航标灯灯质后，检测系统即开始灯质判定；比较判定的过程：检测系统首先要从灯质数据库中调取第１号灯质数据，并按照容差计算出比较范围；然后采取区域比较法依次逐一对所测得的灯质中的各时间段与从灯质数据库中所调取的标准灯质相应的时间段进行比较，一个灯质比较失败后，检测系统会自动从灯质数据库中调取下一个灯质数据，重新进行比较，直至与灯质数据库中的所有灯质比较完毕；结果判定：如果所测得的灯质与所调取的灯质比较成功，则判定被测航标灯当前灯质符合所调取的航标灯灯质，检测系统通过人机界面给出判定结果；如果所测得的灯质与数据库中所有的灯质比较均不成功，则判定失败，检测系统也会通过人机界面显示判定结果。所述的闪光记录步骤的按时段完成方式，即当记录时段已经超过9个的时候，总记录时间未达到30秒，则一直记录至18个时段，完成记录；所述的闪光记录步骤的按时间完成方式完成，即记录时段数未超过9个，但总的记录时间已经达到30秒，则检测系统在记录时长达到30秒时完成记录。本技术的航标灯灯质智能化检测系统与已有技术相比具有如下积极效果，1、自动检测；检测开始后，系统自动完成闪光记录、灯质识别、闪光周期计算与判定、灯质判定等具体检测和判断任务；2、提高了航标灯闪光周期检测精度；现有检测航标灯闪光周期是人工使用秒表完成的，检测精度有很大局限，本系统提供了一种闪光周期自动检测和判定的新手段、新方法，使航标灯闪光周期检测精度得到显著提高；3、提供了一种精确的航标灯灯质判定装置和方法；现有依靠人工肉眼观测检查航标灯输出灯质是否符合技术标准，方法粗放；通过本系统检测航标灯灯质，可以精确地检测和判定航标灯输出的灯质是否符合IALA规定的要求，操作简便，检测精确。附图说明：图1是本文档来自技高网...

【技术保护点】
航标灯灯质智能化检测系统，其特征在于，包括定位单元（1）、传感器（2）、传输单元（3）、处理器（4）、人机界面（5）、通信接口（6）、存储器（7）、识别器（8）、判定器（9）和供电单元（10）；所述的定位单元（1）与传感器（2）连接，传感器（2）与传输单元（3）连接，传输单元（3）与处理器（4）连接，处理器（4）分别与通信接口（6）、存储器（7）、判定器（9）和识别器（8）双向连接；所述的通信接口（6）与人机界面（5）双向连接；所述的供电单元（10）与上述所有单元连接；其中，定位单元（1）用于被测航标灯器定位，以使传感器（2）检测到充分、稳定的闪光信号；被测灯器经定位单元（1）定位后，由传感器（2）检测其发出的闪光信号；传感器（2）用于感知航标灯发出的闪光信号；传输单元（3）用于将传感器（2）输出的信号转换为处理器（4）能够接收的标准信号，并将其传送到处理器（4）；处理器（4）用于控制整个系统的运行、计算，并给出检测结果；处理器（4）是整个系统的核心，其内存有航标灯灯质检测系统控制及检测软件，它记录航标灯所发出的闪光序列，进行灯质识别、判定，测定闪光周期，同时通过通信接口（6）与人机界面（5）进行信息交互，支持操作人员的检测操作；人机界面（5）用于检测人员操作，包括：建立和维护灯质数据库、设定检测参数、输入检测指令、观察检测结果；检测人员通过人机界面（5）进行检测操作，建立和维护灯质数据库、设置检测参数、输入检测指令、观察检测结果；通信接口（6）用于为人机界面（5）与处理器（4）交互传递信息建立通信通道；存储器（7）用于整个系统运行程序和数据的存储，存储内容包括运行程序、检测数据和灯质数据库，其中，灯质数据库为灯质判定提供基础数据服务；识别器（8）用于处理器（4）控制下的灯质识别；识别器（8）在处理器（4）记录下检测到的闪光序列后，通过循环比较的方法识别出所检测到的灯质；判定器（9）用于处理器（4）控制下的灯质判定；判定器（9）对识别器（8）识别出的灯质对照存储器（7）内存数据库中的灯质进行判定，判定当前检测到的航标灯灯质是否符合标准以及符合哪一种灯质；供电单元（10）用于整个检测系统的电源供应，支持系统正常运行。...

【技术特征摘要】
1.航标灯灯质智能化检测系统，其特征在于，包括定位单元（1）、传感器（2）、传输单元（3）、处理器（4）、人机界面（5）、通信接口（6）、存储器（7）、识别器（8）、判定器（9）和供电单元（10）；所述的定位单元（1）与传感器（2）连接，传感器（2）与传输单元（3）连接，传输单元（3）与处理器（4）连接，处理器（4）分别与通信接口（6）、存储器（7）、判定器（9）和识别器（8）双向连接；所述的通信接口（6）与人机界面（5）双向连接；所述的供电单元（10）与上述所有单元连接；其中，定位单元（1）用于被测航标灯器定位，以使传感器（2）检测到充分、稳定的闪光信号；被测灯器经定位单元（1）定位后，由传感器（2）检测其发出的闪光信号；传感器（2）用于感知航标灯发出的闪光信号；传输单元（3）用于将传感器（2）输出的信号转换为处理器（4）能够接收的标准信号，并将其传送到处理器（4）；处理器（4）用于控制整个系统的运行、计算，并给出检测结果；处理器（4）是整个系统的核心，其内存有航标灯灯质检测系统控制及检测软件，它记录航标灯所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张临强，杨庆勇，崔志伟，孙小鹏，郑建华，孙波，张恒泉，冯冬梅，蒋学府，丛少佳，张高峰，
申请(专利权)人：交通运输部北海航海保障中心烟台航标处，
类型：新型
国别省市：山东,37