一种疏浚集成监控系统技术方案

本发明专利技术公开一种疏浚集成监控系统，通过计算机串行通信口与GPS定位系统相连，由船舶定位系统、疏浚监控系统、产量统计系统、施工分析系统、数据传输系统和信号采集系统组成；船舶定位系统通过采集船上的DGPS和罗经信号将船位显示在电子海图中；疏浚监控系统支持当前电子海图的读入，在读入文件时根据GPS输入的参数进行转换；产量统计系统通过浓度计计算舱内装泥量；施工分析系统通过对一定时间内的施工数据进行分析；数据传输系统是共享船舶实时施工参数；信号采集系统由传感器及导航设备、ADAM采集模块、RS485/232模块和RS232/TCP网关组成；本发明专利技术集定位、疏浚过程监测、数据分析于一体，方便对船舶施工过程的远程管理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种疏浚工程技术，尤其涉及对船舶疏浚工程进行监控的系统。
技术介绍
目前，随着疏浚行业的快速发展，挖泥船对自动化产品的依赖性越来越高，疏浚监控系统已经成为挖泥船必不可少的一部分。由于每一条挖泥船都有自己的特点，因此每条船的数据监测系统也都不一样，这样就使得某一监测系统很难应用到各个挖泥船上。常用的疏浚监控系统的功能单一、定位精度低，并且监测的数据分散，进行远程管理时费时费力。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服现有常用疏浚监控系统的不足，提供一种功能全面、定位精度高且便于数据管理的疏浚集成监控系统。本专利技术采用的技术方案是通过计算机串行通信口与GPS定位系统相连，由船舶定位系统、疏浚监控系统、产量统计系统、施工分析系统、数据传输系统和信号采集系统组成；船舶定位系统通过采集船上的DGPS和罗经信号将船位显示在电子海图中；疏浚监控系统支持当前电子海图的读入，在读入文件时根据GPS输入的参数进行转换；产量统计系统通过浓度计计算舱内装泥量；施工分析系统通过对一定时间内的施工数据进行分析；数据传输系统是共享船舶实时施工参数；信号采集系统由传感器及导航设备、ADAM采集模块、 RS485/232模块和RS232/TCP网关组成。本专利技术是集定位、疏浚过程监测、数据分析于一体的监测系统，可实现控制系统的集成化以及报警系统的远程化，可在第一时间分析施工过程中出现的故障，方便对船舶施工过程的远程管理，最大程度地节约开发成本，提高疏浚工程的管理效率。具体实施例方式本专利技术由船舶定位系统、疏浚监控系统、产量统计系统、施工分析系统、数据传输系统和信号采集系统组成。划分为以下几个部分硬件接口模块、界面显示模块、参数设置模块、简易组态软件、图元显示模块、文件传输模块、工程文件处理模块、分析数据记录模块、历史数据分析程序、数据服务中心及网络传输、校正模块、主监测程序和平面定位文件制作。船舶定位系统包括船舶的船位、耙臂在水下姿态、耙头深度和位置等信息。系统导入电子海图，通过采集船上的DGPS、罗经信号将船位显示在电子海图中，同时采集AIS和雷达信号将在施工区域一定范围内的船舶、障碍物等信息也显示在屏幕上；耙臂的姿态主要通过在耙臂上安装角度传感器以及在吸口处安装吸口到位传感器来获得，角度传感器为垂直传感器和水平传感器。耙头深度则主要有吸口深度传感器、垂直传感器和耙头的高度来决定，其中吸口吃水传感器用来确定耙臂的基准点，根据船体的方位和耙臂的水平角度，即可计算出耙臂的水平方位和精确位置。疏浚监控系统包括疏浚工程重要参数的监测以及一些疏浚设备的控制，疏浚监控系统具有图元显示模块。集合了电子海图、雷达、计算机和网络，将挖泥船的施工数据经过采集、运算、处理、分析、综合等步骤为用户提供实时、精确、有效的施工解决方案。采用网络控制，使得船舶施工数据的管理更加集中，同时可实现船舶施工的远程管理。支持当前的标准电子海图S57的读入，由于电子海图的基本坐标信息为WGS84坐标信息，为了与平面大地坐标信息一致，在读入文件时根据GPS输入的参数进行转换。在一台计算机内增加一个雷达信息采集卡，将雷达信息通过压缩识别后在网络上实现共享。如果雷达信息能够被成功识别，即作为AIS系统的补充，完成未安置AIS船舶的动态标绘、目标船跟踪和近距离报警等功能。根据船上安装的吃水传感器(艏吃水传感器、艉左吃水传感器、艉右吃水传感器、左舯吃水传感器、右舯吃水传感器)、雷达液位传感器、浓度计、流量计的信号值来计算和显示船舶吃水和装载的基本信息。通过左右操耙手工作计算机可以同步控制左右耙的动作，以及泥门动作。图元显示模块实现三维图形显示，三维图形显示耙管在水下的三维姿态和船舶在挖漕内的状态，包含耙头在三维测深图形中的位置及耙头至船体和船底的距离。三维测深图根据耙头深度自动更新，系统可以取消掉三维测深图的更新。产量统计系统通过浓度计(包括对左进舱泥浆和右进舱泥浆浓度和流量的测量) 来计算舱内装泥量。施工分析系统通过对一定时间内的施工数据进行分析，得出施工区域大致的工况。数据传输系统是将工业以太网同施工单位网相连接，共享船舶实时得施工参数， 方便对施工船舶的管理，并且为船舶提供专家级的技术支持。硬件分为以下三个子系统信号采集系统由传感器及导航设备、ADAM采集模块、 RS485/232模块和RS232/TCP网关。ADAM采集模块采集现场传感器模拟信号，并转换成TCP/ IP信号进入局哉网络；GPS、罗经、潮报仪信号则直接进入RS232/TCP网关转换成TCP/IP信号。在系统局部故障的情况下，系统自动启动相关冗功能，系统冗余信息之间的信息切换是无缝的，以保证最大程度地减少对船舶正常施工的影响。本专利技术通过计算机串行通信口与GPS定位系统相连，获得船舶的定位信息，同时， 结集合电子海图，实现船舶的定位。再通过在已有的非自航绞吸式挖泥船的桥架和自航耙吸式挖泥船的耙管安装一系列的传感器，从而实现绞刀头及耙头在水下的精确三维定位。 与PLC的程序接口，任何控制都可以通过电脑屏幕来实现，并且对每一步控制都做记录，分析，方便了系统维护，故障分析。通过与ADAM5000系统接口，实现机舱监测系统的集成化， 报警系统的远程化。通过与GPRS无线路由器的接口实现的系统数据的远程传输。本专利技术通过计算机网络平台实现了监测数据的网内共享，拓宽了监测面。实现疏浚过程中数据的集中采集与存储，提高了疏浚过程的可追溯性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种疏浚集成监控系统，通过计算机串行通信口与ＧＰＳ定位系统相连，其特征是：由船舶定位系统、疏浚监控系统、产量统计系统、施工分析系统、数据传输系统和信号采集系统组成；船舶定位系统通过采集船上的ＤＧＰＳ和罗经信号将船位显示在电子海图中；疏浚监控系统支持当前电子海图的读入，在读入文件时根据ＧＰＳ输入的参数进行转换；产量统计系统通过浓度计计算舱内装泥量；施工分析系统通过对一定时间内的施工数据进行分析；数据传输系统是共享船舶实时施工参数；信号采集系统由传感器及导航设备、ＡＤＡＭ采集模块、ＲＳ４８５／２３２模块和ＲＳ２３２／ＴＣＰ网关组成。

【技术特征摘要】
1.一种疏浚集成监控系统，通过计算机串行通信口与GPS定位系统相连，其特征是由船舶定位系统、疏浚监控系统、产量统计系统、施工分析系统、数据传输系统和信号采集系统组成；船舶定位系统通过采集船上的DGPS和罗经信号将船位显示在电子海图中；疏浚监控系统支持当前电子海图的读入，在读入文件时根据GPS输入的参数进行转换；产量统计系统通过浓度计计...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱小明，
申请(专利权)人：江苏铭科软件有限公司，
类型：发明
国别省市：32