智能数据采集监测航道航标制造技术

本发明专利技术公开了一种智能监测航道航标，包括设置于江河湖泊上的航标本体，航标本体设置有控制电路板，控制电路板内安装有智能控制软件，控制电路板设置有定位模块和无线通讯模块，所述控制电路板通过线缆或线束与采集监控模块，交通指示模块，供电模块连接，采集监控模块用于采集航标本体周围的水文环境情况、气象情况、船舶航行信息情况，交通指示模块用于交通指示船舶航行方位，向船舶提供助航服务和预警信息播发，供电模块用于向航标本体的各部件供电，无线通讯模块用于与船舶或交管控制部门交互信息。本发明专利技术有效结合航道的实际航情和水文情况，实现船舶的速度分析，掌握船舶的航行情况，智能化实时监测航道内的船舶、航标、水文状态信息。

Intelligent Data Acquisition and Monitoring of Waterway Aids

【技术实现步骤摘要】
智能数据采集监测航道航标
本专利技术涉及航道航标领域，尤其涉及一种智能监测航道航标。
技术介绍
航标是保障船舶航行安全的重要基础航道设施，帮助引导船舶航行、定位和标示碍航物与表示警告的人工标志，为各种水上活动提供安全信息的设施或系统。设于通航水域或其近处，以标示航道、锚地、滩险及其他碍航物的位置，表示水深、风情，指挥狭窄水道的交通。特别是在航道条件比较夏杂的山区河流航行区域，由于河床形态夏杂，河道変迁频繁，航道养护管埋工作除了进行必要的航道建设和整治之外，正确布置和配备航标也是不可缺少的重要手段，内河航舶安全航行更是严重依赖于航标的正确设置与正常工作。航道是由航标来标识其方向、界限和障碍物位置的，因此，航标布设位置的精度对航道而言具有极其重要的作用。由于内河航道的水位随着季节不同而变化，在洪水期水位日变幅较大，为保障航道畅通和行轮航行安全，作为标示航道界限，方向和障碍物位置的航标也必须随之而变化，目前航标维护工作都是由一线航标维护工作人员按照传统的维护作业小习惯和方式来完成的，为此，每天会定时对航标进行巡航维护，巡航人员除了观察航标功能发坏是否正常外，当发现航标设置位置偏离正常位置时，维护人员就会对航标进行调整移动，使之处于最佳位置，从而提供最优的航道尺度。专利号CN201610230437.3公开了一种智慧航标，该专利包含：航标通信系统；航标监控系统，采集监测水文环境信息和航行船舶信息，通过航标通信系统将所述信息传输至岸台控制中心；航标智能系统，根据航标监控系统采集到的信息并结合历史信息，动态建立交通流模型，自动识别周围的违章船舶和遇险船舶，并为周围船舶提供海上信息服务，自主承担船舶航行的现场交通指挥。岸台控制中心能够对智慧航标实施远程控制，直接进行指挥，并负责智慧航标的管理维护。该专利技术可有效减轻VTS压力，在岸台控制中心通信不畅时，可自主承担现场交通指挥服务，对提高海上交通安全具有重要作用。基于此，有必要研究一种智能监测航道航标。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种智能监测航道航标，有效结合航道的实际航情和水文情况，实现船舶的速度分析，掌握船舶的航行情况，智能化实时监测航道内的船舶、航标、水文的状态信息。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：一种智能监测航道航标，包括设置于江河湖泊上的航标本体，所述航标本体设置有控制电路板，所述控制电路板内安装有智能控制软件，所述控制电路板设置有定位模块和无线通讯模块，所述控制电路板通过线缆或线束与采集监控模块，交通指示模块，供电模块连接，所述采集监控模块用于采集航标本体周围的水文环境情况、气象情况、船舶航行信息情况，所述交通指示模块用于交通指示船舶航行方位，向船舶提供助航服务和预警信息播发，所述供电模块用于向航标本体的各部件供电，所述无线通讯模块用于与船舶或交管控制部门交互信息，所述定位模块用于定位航标本体位置以及各航行船舶的位置信息，所述智能控制软件根据采集监控模块所采集风浪大小、水流速度急缓、天气情况、船舶的数量大小、船舶的行驶速度情况实时判断船舶的通航情况以及船舶行驶的实时状态，且同时通过无线通讯模块将信息交互至船舶或交管控制部门，所述交管控制部门指挥并协调疏解交通，向对应船舶提供助航服务，对应船舶进行自我预警。作为优选，所述智能控制软件判断所述航标的偏移程度是否超过预设范围，如果超过，则航标的状态为异常状态，所述智能控制软件通过无线通讯模块将信息交互给所述交管控制部门或经过航标本体的船舶并进行警示，并同时通过交通指示模块进行广播播报预警，如果没超过，则航标的状态为正常状态；所述智能控制软件还能够根据采集监控模块判断船舶的航行速度快慢，根据其航行的速度对应水文环境情况、气象情况、水流速度分析预警为该船舶提供航行路段所需的安全航行信息，当所述智能控制软件判断船舶在预置的时间段内航行速度远低于理论值时，所述智能控制软件通过无线通讯模块将信息交互给该船舶或交互给交管控制部门。作为优选，所述船舶的通航情况以及船舶行驶的实时状态包括船舶航行的危险等级，所述危险等级划分为无风险助航等级、低风险预警等级和高风险警报等级；其中，采集监控模块采集到航标本体周围的水文环境情况良好、气象情况良好、船舶航行速度在理论值范围内，所述智能控制软件则判断为无风险险航等级；采集监控模块采集到航标本体周围的水文环境情况良好、气象情况良好、船舶航行速度超出理论值范围；或者水文环境情况差、气象情况差，但是船舶航行速度在理论值范围内，所述智能控制软件则判断为低风险预警等级；采集监控模块采集到航标本体周围的水文环境情况差、气象情况差、船舶航行速度超出理论值范围，偏离航道，有违章船舶和遇险船舶，所述智能控制软件则判断为高风险预警等级。作为优选，所述采集监控模块包括摄像头或超声波探测器或传感器，所述传感器包括速度传感器或加速度传感器或位置传感器或距离传感器。作为优选，所述无线通讯模块用于在控制电路板控制下，至少采用下述通讯模式的一种交互信息，通讯模式：3G/4G公网短信、GPRS模式、北斗卫星短报文通讯模式、AIS二进制报文模式，所述无线通讯模块还包括通过无线局域网为船舶或交管控制部门交互信息。作为优选，所述定位模块包括GPS定位仪或陀螺仪。作为优选，所述交通指示模块包括扬声器或喇叭，所述交通指示模块与智能控制软件无线连接。作为优选，所述供电模块包括太阳能电池板以及和太阳能电池板连接的蓄电池，所述太阳能电池板上通过阳光的照射发电并给航标本体的各部件供电；所述供电模块或者由集成干电池、电池充电和电压变换器组成，为航标本体各用电部件提供电力。作为优选，所述航标本体还设置有数据存储器，所述数据存储器与智能控制软件连接，所述数据存储器存储有航标本体过往船舶的航行数据、航标本体周围的水文环境情况以及气象情况数据。本专利技术的有益效果是：1.有效结合航道的实际航情和水文情况，实现船舶的速度分析，掌握船舶的航行情况，智能化实时监测航道内的船舶、航标、水文的状态信息，能够极大的提高航标日常监管、维护水平；2.实现迅速确定航标设备故障，提高了航标可利用率，降低了航标运行管理费用、促进航标管理现代化，实现航标管理“数字化”和“智能化”；3.为船舶提供航道各要素的助航保障服务，实现全方位、多角度、立体式的综合助航体系及航海保障信息收集发布体系，为船舶驾引、海事监管、海上搜救、溢油应急反应、方案编制、港口建设、航道疏浚等工作的顺利开展提供了有力的数据支持；4.自动识别周围的违章船舶和遇险船舶，并为周围船舶提供海上信息服务，自主承担船舶航行的现场交通指挥；5.提高航道基础设施运行效能和安全性，为目前日益繁忙的航道交通提供精确的局部气象灾害预警。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明。本专利技术的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术涉及的示意图；图2为本专利技术涉及结构框图一；图3为本专利技术涉及的结构框图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能监测航道航标，其特征在于：包括设置于江河湖泊上的航标本体(1)，所述航标本体(1)设置有控制电路板(2)，所述控制电路板(2)内安装有智能控制软件(3)，所述控制电路板(2)设置有定位模块(4)和无线通讯模块(5)，所述控制电路板(2)通过线缆或线束与采集监控模块(6)，交通指示模块(7)，供电模块(8)连接，所述采集监控模块(6)用于采集航标本体(1)周围的水文环境情况、气象情况、船舶航行信息情况，所述交通指示模块(7)用于交通指示船舶航行方位，向船舶提供助航服务和预警信息播发，所述供电模块(8)用于向航标本体(1)的各部件供电，所述无线通讯模块(5)用于与船舶或交管控制部门交互信息，所述定位模块(4)用于定位航标本体(1)位置以及各航行船舶的位置信息，所述智能控制软件(3)根据采集监控模块(6)所采集风浪大小、水流速度急缓、天气情况、船舶的数量大小、船舶的行驶速度情况实时判断船舶的通航情况以及船舶行驶的实时状态，且同时通过无线通讯模块(5)将信息交互至船舶或交管控制部门，所述交管控制部门指挥并协调疏解交通，向对应船舶提供助航服务，对应船舶进行自我预警。

【技术特征摘要】
1.一种智能监测航道航标，其特征在于：包括设置于江河湖泊上的航标本体(1)，所述航标本体(1)设置有控制电路板(2)，所述控制电路板(2)内安装有智能控制软件(3)，所述控制电路板(2)设置有定位模块(4)和无线通讯模块(5)，所述控制电路板(2)通过线缆或线束与采集监控模块(6)，交通指示模块(7)，供电模块(8)连接，所述采集监控模块(6)用于采集航标本体(1)周围的水文环境情况、气象情况、船舶航行信息情况，所述交通指示模块(7)用于交通指示船舶航行方位，向船舶提供助航服务和预警信息播发，所述供电模块(8)用于向航标本体(1)的各部件供电，所述无线通讯模块(5)用于与船舶或交管控制部门交互信息，所述定位模块(4)用于定位航标本体(1)位置以及各航行船舶的位置信息，所述智能控制软件(3)根据采集监控模块(6)所采集风浪大小、水流速度急缓、天气情况、船舶的数量大小、船舶的行驶速度情况实时判断船舶的通航情况以及船舶行驶的实时状态，且同时通过无线通讯模块(5)将信息交互至船舶或交管控制部门，所述交管控制部门指挥并协调疏解交通，向对应船舶提供助航服务，对应船舶进行自我预警。2.根据权利要求1所述的一种智能监测航道航标，其特征在于：所述智能控制软件(3)判断所述航标的偏移程度是否超过预设范围，如果超过，则航标的状态为异常状态，所述智能控制软件(3)通过无线通讯模块(5)将信息交互给所述交管控制部门或经过航标本体(1)的船舶，并进行警示同时通过交通指示模块(7)进行广播播报预警，如果没超过，则航标的状态为正常状态；所述智能控制软件(3)还能够根据采集监控模块(6)判断船舶的航行速度快慢，根据其航行的速度对应水文环境情况、气象情况、水流速度分析预警为该船舶提供航行路段所需的安全航行信息，当所述智能控制软件(3)判断船舶在预置的时间段内航行速度远低于理论值时，所述智能控制软件(3)通过无线通讯模块(5)将信息交互给该船舶或交互给交管控制部门。3.根据权利要求1或权利要求2所述的一种智能监测航道航标，其特征在于：所述船舶的通航情况以及船舶行驶的实时状态包括船舶航行的危险等级，所述危险等级划分为无风险助航等级、低风险预警等...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭大进，郭乃宏，郭湧，郭峰，郭敏，卞银华，张鑫，
申请(专利权)人：淮安市九洲航标有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32