一种船舶锚泊远程控制装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种船舶锚泊远程控制装置，包括主控模块、受控端及无线通信模块，其中所述受控端设置于船舶上且包括船位及锚机环境参数检测模块、图像采集与处理模块及锚机驱动模块。根据本发明专利技术还提供一种船舶锚泊远程控制方法，其应用根据上述的船舶锚泊远程控制装置，包括输入步骤、发送步骤、接收步骤、控制步骤、执行步骤。本发明专利技术通过选择合适的调制方式和发射功率实现1km之外的锚泊控制，而且根据目标远近可以灵活调整有效距离，使操作人员无需登上船舶即可控制锚泊操作；通过数字摄像头实时采集锚泊系统水上部分的工作状态及工作环境，并监视受控端的锚机工况信息，能根据风向、风速、波浪等具体情况对锚泊操作做出适时调整。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及船舶配套设备与
，具体地，涉及。
技术介绍
我国海域锚地众多，锚地中船舶锚泊自动控制水平不高，在台风登陆等极端天气发生时，船舶的安全性问题面临着严峻考验。目前抛锚、起锚等操作基本上凭经验由人工进行，针对锚泊远程控制及安全性的研究几乎还是一片空白。但是近年来船舶走锚以及由此引起的撞船、撞桥事故不断增多，为根本解决上述问题，需要开发和使用锚泊操作远程控制直ο锚泊操作远程控制装置例如中国专利申请号为CN200710045667. 3的《无人驳船遥控抛、起锚系统》披露的一种这样的结构一种无人驳船遥控抛、起锚系统，包括柴油发电机组，配电屏，抛、起锚机，PLC控制系统和无线遥控器，其特征在于，操作人员通过无线遥控器发射相关工作指令，接受机通过接受天线收到信号后，处理还原成相应工作指令，将指令用信号线传递给PLC控制系统，PLC控制系统根据指令和控制程序对柴油发电机组和抛、起锚机进行控制，从而实现远程遥控柴油发电机的启动、运行、停车和锚机的收锚、放锚。但是该专利仅适合在内河环境进行锚泊控制，而由于海上船舶的工作环境即风、浪、流等特征远比内河复杂，因此与内河无人驳船的控制差别很大。内河无人驳船，控制目标的距离近， 由目测完成遥控，而海上船舶抛锚、起锚操作控制的距离较远，通常需要在Ikm之外进行操作，故无法通过肉眼进行直接观察，必须采用其他设备对锚泊系统进行监视，并且需要有专门的设备对锚泊过程中可能发生的故障及安全等级向操作人员进行提醒和报警。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是针对上述存在的问题提供一种更加实用、安全可靠、适合长距离控制锚泊的船舶锚泊远程控制装置及其控制方法。本专利技术所采用的技术方案是一种船舶锚泊远程控制装置，其特征在于，包括主控模块、受控端及无线通信模块，其中所述受控端设置于船舶上且包括船位及锚机环境参数检测模块、图像采集与处理模块及锚机驱动模块；所述主控模块包括处理器芯片、显示器及输入装置，通过输入装置将查询、抛锚或起锚等命令信息输入所述主控器，所述主控器将命令信息通过所述无线通信模块进行发送，所述显示器显示辅助锚泊远程控制的待显示信息；所述船位及锚机环境参数检测模块包括多个传感器及报警装置，所述船位及锚机环境参数检测模块通过所述传感器来检测当前锚机的工况信息，并自动识别判断当前的锚机工况是否适合进行锚泊操作，当所述传感器检测到的锚机工况不适合进行锚泊操作时，所述报警装置向主控模块发送报警信息；所述图像采集与处理模块包括数字摄像头，数字摄像头实时采集当前船舶锚泊系统水上部分的工作环境的环境信息，所述图像采集与处理模块将环境信息通过所述无线通信模块进行发送；所述无线通信模块包括两个无线通信芯片，分别集成在主控模块和受控端中，所述主控模块与受控端通过无线通信模块进行双向通信；所述锚机驱动模块通过所述无线通信模块接收并执行所述主控模块发来的各个命令信息，控制船舶锚机进行收放锚工作，并检测锚机的转速转向。优选地，所述船舶锚机是一电动锚机，所述锚机驱动模块根据所述主控模块的命令信息，对电动锚机的工作时间及工作速度进行控制，从而使得本专利技术能实现控制船舶锚机工作的相关功能。优选地，当所述主控模块发送查询命令信息时，所述锚机驱动模块根据该查询命令信息，将当前船舶锚泊系统的工作状态作为反馈信息发送给所述主控模块，所述主控模块将该反馈信息作为待显示信息通过显示器进行显示，从而使得本专利技术能实现查询船舶锚泊系统的工作状态作为船舶锚泊远程控制相关参数的相关功能。具体地，所述主控模块的显示器显示的待显示信息包括主控模块输入的命令信息、所述船位及锚机环境参数检测模块传输的的工况信息及报警信息、所述图像采集与处理模块采集的环境信息以及所述锚机驱动模块反馈的船舶锚机的工作状态，从而为操作者提供详细的信息，使锚泊控制更为安全可靠。进一步地，所述主控模块还包括储存器，所述储存器将所述主控模块输入的命令信息进行存储，从而使得本专利技术能实现黑匣子的功能。优选地，所述图像采集与处理模块将环境信息进行压缩后再通过所述无线通信模块进行发送，从而能够减少无线通信模块所需传输的数据量，保证所述主控模块和图像采集与处理模块之间通信畅通。根据本专利技术的另一个方面，还提供一种船舶锚泊远程控制方法，其应用根据上述的船舶锚泊远程控制装置，其包括以下步骤输入步骤根据船舶锚机当前所需的工作参数，并通过所述主控模块输入抛锚、起锚等命令信息；发送步骤所述主控模块将输入的各命令信息进行处理，并通过无线通信模块向所述锚机驱动模块发送；接收步骤所述锚机驱动模块通过无线通信模块接收主控模块发送的命令信息；控制步骤所述锚机驱动模块根据接收的命令信息控制所述船舶锚机的工作；执行步骤所述船舶锚机根据所述锚机驱动模块的控制，执行相应时间及速度的抛锚、起锚等工作。进一步地，在所述输入步骤之前还包括以下步骤查询步骤主控模块通过无线通信模块向船位及环境参数检测模块发送查询命令，船位及环境参数检测模块按该查询命令检测当前的船位、风速、风向等环境信息；判断步骤船位及环境参数检测模块根据检测到的当前的船位、风速、风向等环境信息，判断当前的环境参数是否异常；关闭步骤如果环境参数异常，立即关闭锚机电源，同时通过无线通信模块向主控模块发出声光报警信号； 锚泊步骤如果环境参数正常，则通过无线通信模块向主控模块发出可以进行锚泊操作的信号；采集步骤主控模块启动图像采集与处理模块，即启动数字摄像头对锚机工作环境进行拍照，图像数据经压缩后传输到主控模块，并将数字摄像头采集的船舶锚机的环境信息发送给主控模块；显示步骤主控模块的LCD显示器显示出上述的船舶锚机的环境信息； 调整步骤根据船舶锚机的环境信息及工作状态调整确定船舶锚机当前所需的工作参数。与现有技术相比，本专利技术提供的船舶锚泊远程控制装置及其控制方法，通过选择合适的调制方式和发射功率实现Ikm之外的锚泊控制，而且根据目标远近可以灵活调整有效距离，使操作人员无需登上船舶即可控制锚泊操作，从而提高了锚泊操作效率和安全性，还减少了劳动强度；通过数字摄像头、组合传感器实时采集锚泊系统水上部分的工作状态及工作环境，并监视受控端的锚机工况信息，能根据风向、风速、波浪等具体情况对锚泊操作做出适时调整，因而对提高锚泊操作自动化和安全性具有重要意义；摒弃基于专用集成电路的传统设计方案，以嵌入式处理器和无线通信芯片为主要硬件，基于可编程处理器对锚泊控制装置进行设计，具有灵活性强、易升级等优点，在硬件不变的前提下，通过修改程序就能赋予系统不同的功能，因而对不同船只不同锚泊类别具有较大的适应性，降低了设计成本，还具有易推广的潜在优势。附图说明图1示出了本专利技术实施图2示出了本专利技术实施图3示出了本专利技术实施图4示出了本专利技术实施图5示出了本专利技术实施图6示出了本专利技术实施图7示出了本专利技术实施1中提供的船舶锚泊远程控制装的总体结构图。 1中提供的主控模块的外观示意图。 1中提供的主控模块的硬件结构示意图。 1中的船位及锚机环境参数检测模块的结构示意图。 1中的图像采集与处理模块的结构示意图。 1中的图像采集与处理模块的工作流程示意图。 1中的锚机驱动模块的示意图。具体实施例方式以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述实施例1 如图1至图7所示，本实施例中的船舶锚泊远程控本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种船舶锚泊远程控制装置，其特征在于，包括主控模块、受控端及无线通信模块，其中所述受控端设置于船舶上且包括船位及锚机环境参数检测模块、图像采集与处理模块及锚机驱动模块；所述主控模块包括处理器芯片、显示器及输入装置，通过输入装置将查询、抛锚或起锚等命令信息输入所述主控器，所述主控器将命令信息通过所述无线通信模块进行发送，所述显示器显示辅助锚泊远程控制的待显示信息；所述船位及锚机环境参数检测模块包括多个传感器及报警装置，所述船位及锚机环境参数检测模块通过所述传感器来检测当前锚机的工况信息，并自动识别判断当前的锚机工况是否适合进行锚泊操作，当所述传感器检测到的锚机工况不适合进行锚泊操作时，所述报警装置向主控模块发送报警信息；所述图像采集与处理模块包括数字摄像头，数字摄像头实时采集当前船舶锚泊系统水上部分的工作环境的环境信息，所述图像采集与处理模块将环境信息通过所述无线通信模块进行发送；所述无线通信模块包括两个无线通信芯片，分别集成在主控模块和受控端中，所述主控模块与受控端通过无线通信模块进行双向通信；所述锚机驱动模块通过所述无线通信模块接收并执行所述主控模块发来的各个命令信息，控制船舶锚机进行收放锚工作，并检测锚机的转速转向。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉良，彭双全，卢金树，周佐谕，
申请(专利权)人：浙江海洋学院，
类型：发明
国别省市：33