用于监控船舶污水存储、转运与交付过程的系统技术方案

用于监控船舶污水存储、转运与交付过程的系统，包括排污船船载监控子系统、接污船船载监控子系统、港口接污处监控子系统、个体识别与对接子系统、互联网云服务器，个体识别与对接子系统安装个人信息终端上，包括个体身份识别单元、污水排放个体对接申报单元；互联网云服务器用于接受排污船、接污船、港口接污处监控子系统中对应的系统控制与通讯单元传输来的监测与定位数据，以及个体识别与对接子系统传输来的污水排放个体对接数据，并对数据进行分析，针对异常状况实施预警或报警。本发明专利技术能够实现船舶污水存储、转运和交付上岸全过程的监控，并可通过实时数据分析进行针对性的报警或预警，有助于各种复杂环境下的船舶污水管理。理。理。

【技术实现步骤摘要】
用于监控船舶污水存储、转运与交付过程的系统


[0001]本专利技术涉及污水监控
，尤其涉及一种用于监控船舶污水存储、转运与交付过程的系统。

技术介绍

[0002]船舶在使用过程中，会产生很多污水。这些污水如果直接排放入江河等水体中，会造成巨大的环境污染，破坏水资源。
[0003]近年来，国家大力提倡“船上存储、岸上交付”的船舶污水处理方案。即，要求船舶使用过程中产生的污水，存储在船上的污水存储罐中，到岸时将污水交付上岸。具体的交付形式，可以直接在港口交付，也可以通过接污小船转运上岸。
[0004]但在实际应用中，上述“船上存储、岸上交付”的方案，并没有得到有力的落实。大多数船舶(尤其是中小型船舶)，依然受到“偷排行为方便、省时、省力”这一惯性思维的影响，进而在水上作业的过程中偷排污水。而限于现有技术监管手段和方法的不足，上述偷排行为目前难以得到有效的跟踪和监管。

技术实现思路

[0005]为实现船舶污水存储、转运和交付上岸全过程的监控，并可通过实时数据分析进行针对性的报警或预警，有助于各种复杂环境下的船舶污水管理，为此，本专利技术提出了用于监控船舶污水存储、转运与交付过程的系统，具体方案如下：
[0006]用于监控船舶污水存储、转运与交付过程的系统，包括
[0007]排污船船载监控子系统，安装在排污船上，包括第一污水存储单元、安装在第一污水存储单元处的第一系统控制与通讯单元、与第一系统控制与通讯单元连接的第一液面高度监测单元、第一北斗定位单元；
[0008]接污船船载监控子系统，安装在接污船上，包括接污单元、安装在接污单元处的第二液体流量监测单元、第二污水存储单元、安装在第二污水存储单元处的第二系统控制与通讯单元、与第二系统控制与通讯单元连接的第二液面高度监测单元、第二北斗定位单元；
[0009]港口接污处监控子系统，安装在港口接污处，包括第三接污单元、安装在第三接污单元处的第三液体流量监测单元、第三污水存储单元、安装在第三污水存储单元处的第三系统控制与通讯单元、与第三系统控制与通讯单元连接的第三液面高度监测单元、第三北斗定位单元；
[0010]个体识别与对接子系统，安装个人信息终端上，包括个体身份识别单元、污水排放个体对接申报单元；
[0011]互联网云服务器，用于接受排污船、接污船、港口接污处监控子系统中对应的第一系统控制与通讯单元、第二系统控制与通讯单元、第三系统控制与通讯单元传输来的监测与定位数据，以及个体识别与对接子系统传输来的污水排放个体对接数据，并对数据进行分析，针对异常状况实施预警或报警。
[0012]具体地说，所有液面高度监测单元和液体流量监测单元均包括对应的数据采集模块、数据分析与传输模块；数据采集模块通过传感器实时获取原始检测数据，数据分析与传输模块对数据采集模块获取的原始数据进行处理，并将处理后的数据传输至对应的系统控制与通讯单元。
[0013]具体地说，所述液面高度监测单元中的液面数据分析与传输模块连续实时获取的原始测量数据，按照指定的时间频率拆分为多个区段，并对每个时间区段内的所有原始测量数据取平均值。
[0014]具体地说，所述液体流量监测单元中的流量数据处理及传输模块实时获取的原始测量数据，标记出液体开始排放的时间点、液体排放结束的时间点，计算出排放时间段内所有流量的总和。
[0015]具体地说，互联网云服务器分析监测数据的预警步骤为：基于排污船船载监控子系统传输来的污水存储单元的液面高度数据，实时计算其与污水存储单元最大可用高度的比值，若比值高于80％，则确定存在需要预警的异常状况。
[0016]具体地说，互联网云服务器分析监测数据的预警包括以下步骤：
[0017]S11、基于个体识别与对接子系统传输来的污水排放时的个体对接信息，以及排污方对应的船载监控子系统传输来的对接过程中污水存储单元中液面高度的变化数据，计算对接过程中排污船污水存储单元中的第一污水净减量
[0018]第一污水净减量＝V
pre
–
V
post
[0019]其中，V
pre
为对接起始时间点时排污方的污水存储单元中污水液面高度对应的体积，V
post
为对接终末时间点时污水液面高度对应的体积；
[0020]基于个体识别与对接子系统传输来的污水排放时的个体对接信息，以及接污方的监控子系统传输来的对接过程中的液体流量数据，计算对接过程中接污方的污水存储单元中的第二污水净增量；
[0021]S12、比较对接过程中的第一污水净减量和第二污水净增量的相对差异，若差异大于8％，则确定存在需要报警的异常状况；相对差异的计算公式如下：
[0022][0023]其中，abs为绝对值函数，abs(x)意为对x取绝对值。
[0024]具体地说，互联网云服务器分析监测数据的预警包括以下步骤：
[0025]S21、基于个体识别与对接子系统传输来的污水排放时的个体对接信息，以及接污方的监控子系统传输来的对接过程中的液体流量数据，计算对接过程中接污方的污水存储单元中的第二污水净增量；
[0026]基于个体识别与对接子系统传输来的污水排放时的个体对接信息，以及接污方的监控子系统传输来的对接过程中污水存储单元中液体高度的变化数据，计算对接过程中接污方污水存储单元中的第三污水净增量；
[0027]S22、并比较对接过程中第二污水净增量和第三污水净增量的相对差异，若差异大于8％，则确定存在需要报警的异常状况，具体公式为：
[0028]第三污水净增量＝V
post
–
V
pre
[0029]其中，V
post
为对接终末时间点时，接污方污水存储单元中污水液面高度对应的体积，V
pre
为对接起始时间点时，排污方污水存储单元中污水液面高度对应的体积；
[0030][0031]abs为绝对值函数，abs(x)意为对x取绝对值。
[0032]具体地说，所述系统控制与通讯单元内置个体身份识别信息，借助4G/5G移动通信技术，将监测数据和定位数据定期传输至互联网云服务器，并接受互联网云服务器发送的控制信号，调整监测单元的工作参数；所述的调整监测单元的工作参数，具体为调整液面高度监测单元的数据分析与传输模块进行数据处理时采用的时间频率。
[0033]具体地说，所述排污船船载监控子系统、接污船船载监控子系统、港口接污处监控子系统在无法连接4G/5G移动通信网络时，存储待发送的数据，待与4G/5G移动通信网络恢复连接后，再将已储存的且未发送的数据传输至互联网云服务器。
[0034]具体地说，互联网云服务器接受到的来自排污船和接污船船载监控子系统的污水存储单元中的液面高度监测数据包括个体身份识别信息、当前所处的地理位置、污水存储单元中的液面高度数据、与对应的液面高度数据对应的监测时间点或时间段；
[0035]互联网云服务器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于监控船舶污水存储、转运与交付过程的系统，其特征在于，包括排污船船载监控子系统，安装在排污船上，包括第一污水存储单元、安装在第一污水存储单元处的第一系统控制与通讯单元、与第一系统控制与通讯单元连接的第一液面高度监测单元、第一北斗定位单元；接污船船载监控子系统，安装在接污船上，包括接污单元、安装在接污单元处的第二液体流量监测单元、第二污水存储单元、安装在第二污水存储单元处的第二系统控制与通讯单元、与第二系统控制与通讯单元连接的第二液面高度监测单元、第二北斗定位单元；港口接污处监控子系统，安装在港口接污处，包括第三接污单元、安装在第三接污单元处的第三液体流量监测单元、第三污水存储单元、安装在第三污水存储单元处的第三系统控制与通讯单元、与第三系统控制与通讯单元连接的第三液面高度监测单元、第三北斗定位单元；个体识别与对接子系统，安装个人信息终端上，包括个体身份识别单元、污水排放个体对接申报单元；互联网云服务器，用于接受排污船、接污船、港口接污处监控子系统中对应的第一系统控制与通讯单元、第二系统控制与通讯单元、第三系统控制与通讯单元传输来的监测与定位数据，以及个体识别与对接子系统传输来的污水排放个体对接数据，并对数据进行分析，针对异常状况实施预警或报警。2.根据权利要求1所述的用于监控船舶污水存储、转运与交付过程的系统，其特征在于，所有液面高度监测单元和液体流量监测单元均包括对应的数据采集模块、数据分析与传输模块；数据采集模块通过传感器实时获取原始检测数据，数据分析与传输模块对数据采集模块获取的原始数据进行处理，并将处理后的数据传输至对应的系统控制与通讯单元。3.根据权利要求2所述的用于监控船舶污水存储、转运与交付过程的系统，其特征在于，所述液面高度监测单元中的液面数据分析与传输模块连续实时获取的原始测量数据，按照指定的时间频率拆分为多个区段，并对每个时间区段内的所有原始测量数据取平均值。4.根据权利要求2所述的用于监控船舶污水存储、转运与交付过程的系统，其特征在于，所述液体流量监测单元中的流量数据处理及传输模块实时获取的原始测量数据，标记出液体开始排放的时间点、液体排放结束的时间点，计算出排放时间段内所有流量的总和。5.根据权利要求1所述的用于监控船舶污水存储、转运与交付过程的系统，其特征在于，互联网云服务器分析监测数据的预警步骤为：基于排污船船载监控子系统传输来的污水存储单元的液面高度数据，实时计算其与污水存储单元最大可用高度的比值，若比值高于80％，则确定存在需要预警的异常状况。6.根据权利要求1所述的用于监控船舶污水存储、转运与交付过程的系统，其特征在于，互联网云服务器分析监测数据的预警包括以下步骤：S11、基于个体识别与对接子系统传输来的污水排放时的个体对接信息，以及排污方对应的船载监控子系统传输来的对接过程中污水存储单元中液面高度的变化数据，计算对接过程中排污船污水存储单元中的第一污水净减量第一污水净减量＝V
pre
–
V
post
其中，V
pre
为对接起始时间点...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤勇，胡爱民，汪智勇，陶常友，
申请(专利权)人：安徽万舟清环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：