一种船舶自主行进控制系统和船舶技术方案

本发明专利技术公开了一种船舶自主行进控制系统和船舶，所述船舶自主行进控制系统包括数据管理模块、数据传输模块和控制模块；所述数据管理模块，用于获取船端运动信息和载荷信息，并对所述运动信息和载荷信息进行存储及调用；所述数据传输模块，用于将所述运动信息和载荷信息传输至所述数据管理模块；所述控制模块，用于根据所述运行信息和载荷信息，确定船舶的航行方向改变值和航行速度改变值；所述数据传输模块，还用于将所述航行方向改变值和航行速度改变值发送至船端。本发明专利技术实现了实时获取和存储船舶航行数据，以及通过控制模块控制船舶航行方向和速度的目的。行方向和速度的目的。行方向和速度的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种船舶自主行进控制系统和船舶


[0001]本专利技术涉及智能船艇
，具体涉及一种船舶自主行进控制系统和船舶。

技术介绍

[0002]智能船艇是一种能够自主行进和智能作业的无人驾驶小型智能船艇。与常规的有人驾驶船艇相比，智能船艇具有船体尺度较小、操纵较灵活、成本较低、易于实验等优点。
[0003]智能船艇现在航行时仍然存在各种安全隐患，信息存储不及时，在发生意外事件时会造成数据丢失，难以查询到原因，不方便寻找船体，对于船艇运动状态不够直观等问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种船舶自主行进控制系统和船舶，解决现有技术中智能船舶行驶存在安全隐患，以及不能实时反馈及存储数据的技术问题。
[0005]为达到上述技术目的，本专利技术采取了以下技术方案：
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种船舶自主行进控制系统，包括：数据管理模块、数据传输模块和控制模块；
[0007]所述数据管理模块，用于获取船端运动信息和载荷信息，并对所述运动信息和载荷信息进行存储及调用；
[0008]所述数据传输模块，用于将所述运动信息和载荷信息传输至所述数据管理模块；
[0009]所述控制模块，用于根据所述运行信息和载荷信息，确定船舶的航行方向改变值和航行速度改变值；
[0010]所述数据传输模块，还用于将所述航行方向改变值和航行速度改变值发送至船端。
[0011]在一些实施例中，所述数据管理模块包括数据采集单元、数据存储单元和数据调用单元；
[0012]所述数据采集单元，用于采集船端的运动信息和载荷信息，并将所述运动信息和载荷信息分别发送至所述数据存储单元和数据调用单元；
[0013]所述数据存储单元，用于接收所述运动信息和载荷信息，并存储所述运动信息和载荷信息；
[0014]所述数据调用单元，用于将所述运动信息和载荷信息通过所述数据传输模块传输至所述控制模块。
[0015]在一些实施例中，所述控制模块包括航线规划单元和航速控制单元；
[0016]所述航线规划单元，用于根据实时获取的所述运动信息，基于预设的转向装置，对船舶的航行轨迹进行实时调整，确定船舶航行轨迹；
[0017]所述航速控制单元，用于根据实时获取的所述载荷信息、所述运动信息和所述船舶航行轨迹，基于预设的速度调节装置，对船舶的航行速度进行实时调整。
[0018]在一些实施例中，所述控制模块还包括人机交互单元，所述人机交互单元用于接收操作指令，并将所述操作指令发送至所述航线规划单元和航速控制单元。
[0019]在一些实施例中，所述船舶自主行进控制系统还包括可视化模块，所述可视化模块用于显示和监控所述载荷信息、船舶航行轨迹和运动信息。
[0020]在一些实施例中，所述数据传输模块至少包括图传通信单元和数传通信单元，所述数据管理模块还用于获取船舶航行时的实时动态视频；
[0021]所述图传通信单元，用于提取所述载荷信息和运动信息中的视频信号，并将所述实时动态视频和视频信号传输至所述可视化模块和控制模块；
[0022]所述数传通信单元，用于将所述运动信息和载荷信息传输至所述可视化模块和控制模块。
[0023]在一些实施例中，所述数据传输模块还包括4G通信单元和5G通信单元；
[0024]所述4G通信单元，用于将所述控制模块发送的指令传输至船端；
[0025]所述5G通信单元，用于将所述数据管理模块采集的载荷信息和运动信息传输至所述控制模块。
[0026]在一些实施例中，所述船舶自主行进控制系统还包括电池状态监测模块，所述电池状态监测模块用于监测船端和所述船舶自主行进控制系统中的电池的状态，确定电池损耗程度数据，并将所述电池损耗程度数据传输至所述控制模块。
[0027]在一些实施例中，所述数据采集单元至少包括温度传感器、压力传感器、水质传感器、摄像头和雷达系统。
[0028]另一方面，本专利技术还提供了一种船舶，所述船舶包括如上述所述的任一项所述的船舶自主行进控制系统和船舶本体。
[0029]与现有技术相比，本专利技术提供的船舶自主行进控制系统和船舶，通过数据管理模块采集船舶的运动信息和载荷信息，并对船舶的运行信息和载荷信息进行存储、管理和调用，实现了对船舶状态的实时监控，随后通过数据传输模块将运动信息传输至控制模块，控制模块根据运动信息和载荷信息对船舶的运动状态进行监测和控制，通过调整船舶的运动方向和运动速度，并将调整后的速度变化值和航向变化值通过数据传输模块回传至船端，实现了通过控制模块改变船舶航行路线的目的。
附图说明
[0030]图1是本专利技术提供的船舶自主行进控制系统和船舶的一实施例的结构示意图；
[0031]图2是本专利技术提供的船舶自主行进控制系统和船舶中，数据管理模块一实施例的结构示意图；
[0032]图3是本专利技术提供的船舶自主行进控制系统和船舶中，控制模块一实施例的结构示意图；
[0033]图4是本专利技术提供的船舶自主行进控制系统和船舶中，数据传输模块一实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0034]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对
本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0035]由于智能船艇航行时存在安全性隐患，信息存储不及时，在发生意外事件时会造成数据丢失，难以查询到原因，不方便寻找船体，对于船艇运动状态不够直观等问题。因此需要通过船舶自主行进控制系统对于智能船艇的状态进行实时监测，在复杂多变的情况下进行人为干预，保障智能船艇的航行安全和任务完成。同时能够对于智能船艇当时所处工作状态、位置等数据的记录，方便查找到原因，有利于船艇的救助和定位，同时便于直观观测船艇行进路线和状态等。
[0036]本方面提供的船舶自主行进控制系统具有适用性强，体积重量适宜，方便搬运，可随意带至任务地点，工业化程度高，具有防尘防水防碰撞等特点；船舶自主行进控制系统拥有人机交互界面，使得可以在岸上通过上位指挥端系统实时并且直观观测通过数图传通信传输的船艇周围环境信息、自身状态信息和船艇任务信息等；在船艇由于信号干扰无法自主航行或者由于船艇距离岸边太远，遥控器无法遥控时，在上位指挥端人为通过航速和航向控制设备发控制指令，通过数图传通信将控制指令发送至船端，介入船艇运动，保证航行安全；在由于天气或者其他意外情况使得船艇不能继续执行作业时，可以通过船舶自主行进控制系统人机交互界面人为介入，关闭任务作业，并且在运动控制界面中的地图界面选择返程位置，得到返程位置坐标，再通过数图传通信发送至船端，使得船端返程；当船艇所执行作业的信号数据丢失时，船舶自主行进控制系统可以通过数图传通信将船艇所执行的任务信息和自身的状态信息实时接收并记录保存，使得在突发情况下仍然可以保存信息，方便后期的原因查找。
[0037]并且在上位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船舶自主行进控制系统，其特征在于，包括：数据管理模块、数据传输模块和控制模块；所述数据管理模块用于获取船端运动信息和载荷信息，并对所述运动信息和载荷信息进行存储及调用；所述数据传输模块用于将所述运动信息和载荷信息传输至所述数据管理模块；所述控制模块用于根据所述运行信息和载荷信息，确定船舶的航行方向改变值和航行速度改变值；所述数据传输模块还用于将所述航行方向改变值和航行速度改变值发送至船端。2.根据权利要求1所述的船舶自主行进控制系统，其特征在于，所述数据管理模块包括数据采集单元、数据存储单元和数据调用单元；所述数据采集单元用于采集船端的运动信息和载荷信息，并将所述运动信息和载荷信息分别发送至所述数据存储单元和数据调用单元；所述数据存储单元用于接收所述运动信息和载荷信息，并存储所述运动信息和载荷信息；所述数据调用单元用于提供调用端口以使所述数据传输模块将所述运动信息和载荷信息传输至所述控制模块。3.根据权利要求2所述的船舶自主行进控制系统，其特征在于，所述控制模块包括航线规划单元和航速控制单元；所述航线规划单元用于根据实时获取的所述运动信息，基于预设的转向装置，对船舶的航行轨迹进行实时调整，确定船舶航行轨迹；所述航速控制单元用于根据实时获取的所述载荷信息、所述运动信息和所述船舶航行轨迹，基于预设的速度调节装置，对船舶的航行速度进行实时调整。4.根据权利要求3所述的船舶自主行进控制系统，其特征在于，所述控制模块还包括人机交互单元；所述人机交互单元用于接收操作指令，并将所述操作指令发送至所述航线规划单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱曼，许阿辉，文元桥，王思源，曹继宁，杨君兰，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：