一种船舶监测系统及方法

本发明属于船舶监测，尤其涉及一种船舶监测系统及方法。

背景技术：

1、船舶在海中航行，不可避免地会遇到各种各样的外部情况，比如海上的天气变化多端，在恶劣的天气中，船舶很可能在狂风暴雨发生的情况下，船舶会存在较大的安全隐患。还有船舶在航行过程中，处于航道中不同的航段，不同的航段，其海水的深度、宽度、水流等均不相同。而且船舶在航行过程中可能会遇到海中或者海面各种东西，如动物、植物或者其他船只等。

2、船舶在航行过程中还有自身的装载的问题，船舶的装载根据船舶的吨位、载重、航线等因素进行合理的分配，需要避免超载或者不平衡装载导致船舶倾覆的异常情况发生。但是即使设计得再合理，在航行过程中也不一定会完全按照设计时的情况发展，因此在航行过程中可能会存在由装载产生的各种安全因素。

3、即使对船舶的航行道路进行了合理的规划，并在航行中即使了解关注天气预报，在航行过程中也完全按照规划的航道进行行驶，依然不可能避免地会存在各种安全因素。比如近年来，在船舶技术不断发展的情况下，也依然会有各种船舶事故发生。因此，必须对船舶航行过程进行实时监测，时刻把握船舶的各方面的状态，以有效提升船舶航行的安全性，能够提前预测船舶的安全隐患，避免安全事故的发生。

4、因此如何对船舶的各种状态进行实时准确的监测，以有效提升船舶的安全性，是目前亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种船舶监测系统及方法，用以实现对船舶的各种状态进行实时准确的监测，以有效提升船舶的安全性。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

3、第一方面，提供一种船舶监测系统，包括船舰姿态监测模块、能耗监测模块、船体变形监测模块和数据处理模块，所述船舰姿态监测模块、能耗监测模块和船体变形监测模块与所述数据处理模块连接；

4、所述船舰姿态监测模块，用于实时监测船舰的横荡，纵荡，艏摇，横摇，纵摇，垂荡的姿态；

5、所述能耗监测模块，用于实时监测船舶在航行过程中能耗情况；

6、所述船体变形监测模块，用于实时监测船体的变形情况；

7、所述数据处理模块，用于对船舰姿态监测模块、能耗监测模块和船体变形监测模块的各项监测数据进行处理和分析，并判断船舰的姿态是否正常，判断能耗是否正常，判断船体的变形是否正常。

8、优选的，所述船舰姿态监测模块包括姿态传感器，所述姿态传感器设有多个，并且分别安装于船舰的外部壳体上，船舰姿态监测模块将监测的船舰姿态信息传输给数据处理模块，数据处理模块根据船舰姿态信息分析船舰的姿态是否存在异常，并判断船舰是否存在安全隐患。

9、优选的，所述船体变形监测模块包括安装于船体各处的红外图像采集模块，所述红外图像采集模块用于采集船体各个位置的红外图像信息，并将采集到的船体红外图像信息传输给数据处理模块，数据处理模块将船体红外图像信息进行整合。

10、优选的，所述数据处理模块根据整合的船体红外图像信息创建船体的三维模型，并且数据处理模块内预设有船体的初始三维模型，数据处理模块会将实时创建的船体三维模型与预设的船体初始三维模型进行对比，实时分析船体的变形情况，并判断船体的变形是否存在安全隐患。

11、优选的，还包括船舶距离航向监测模块、气象监测模块和航道水深障碍物监测模块，所述船舶距离航向监测模块、气象监测模块和航道水深障碍物监测模块均与所述数据处理模块连接；

12、所述船舶距离航向监测模块，用于实时监测船舶的位置、航向以及与其他船舶的距离信息；

13、所述气象监测模块，用于实时监测整个航道的气象信息，包括风力、雨量以及海浪信息；

14、所述航道水深障碍物监测模块，用于实时监测航道上的水深以及障碍物情况。

15、优选的，还包括安全预警模块，用于当数据处理模块根据各监测模块监测的信息分析判断结果为船舶存在安全隐患时，对存在的安全隐患进行安全预警。

16、优选的，述安全预警模块包括碰撞预警模块、气象预警模块和航道预警模块；所述碰撞预警模块、气象预警模块和航道预警模块均与所述数据处理模块连接；

17、所述碰撞预警模块，用于当数据处理模块根据船舶的位置、航向以及与其他船舶的距离信息结果分析得到船舶存在碰撞风险时，向碰撞预警模发送控制命令，碰撞预警模块向管理人员进行碰撞预警；

18、所述气象预警模块，用于数据处理模块根据航道的气象信息判断航道上存在恶劣天气以及异常海浪时，向气象预警模块发生控制命令，气象预警模块向管理人员进行气象预警；

19、所述航道预警模块，用于数据处理模块根据航道上的水深以及障碍物情况判断航道上存在水深以及障碍物隐患时，向航道预警模块发生控制命令，航道预警模块向管理人员进行航道异常预警。

20、第二方面，提供一种船舶监测方法，包括以下具体步骤：

21、s1：对船舶的姿态、能耗、船体变形、距离航向、气象和航道水深障碍情况进行监测；

22、s2：根据监测数据进行分析，判断船舶在航行过程中船舶自身的姿态、能耗、船体变形是否存在异常情况以及航道中外部距离航向、气象和航道水深障碍情况是否存在安全隐患；

23、s3：根据判断结果，当存在异常或者安全隐患时，通过安全预警模块向管理人员进行预警，以及时对异常和安全隐患进行处理。

24、本发明的有益效果包括：

25、本发明提供的船舶监测系统及方法，包括船舰姿态监测模块、能耗监测模块、船体变形监测模块和数据处理模块，船舰姿态监测模块、能耗监测模块和船体变形监测模块与数据处理模块连接。通过船舰姿态监测模块实时监测船舰的横荡，纵荡，艏摇，横摇，纵摇，垂荡的姿态；通过能耗监测模块实时监测船舶在航行过程中能耗情况；通过船体变形监测模块，用于实时监测船体的变形情况，并把监测结果传输给数据处理模块，数据处理模块对监测数据进行处理分析，判断船舶是否能存在异常情况，使管理人员能够掌握船舶的实时情况，以能够及时地进行处理，有效提升了船舶航行的安全性。

技术特征：

1.一种船舶监测系统，其特征在于，包括船舰姿态监测模块、能耗监测模块、船体变形监测模块和数据处理模块，所述船舰姿态监测模块、能耗监测模块和船体变形监测模块与所述数据处理模块连接；

2.根据权利要求1所述的一种船舶监测系统，其特征在于，所述船舰姿态监测模块包括姿态传感器，所述姿态传感器设有多个，并且分别安装于船舰的外部壳体上，船舰姿态监测模块将监测的船舰姿态信息传输给数据处理模块，数据处理模块根据船舰姿态信息分析船舰的姿态是否存在异常，并判断船舰是否存在安全隐患。

3.根据权利要求1所述的一种船舶监测系统，其特征在于，所述船体变形监测模块包括安装于船体各处的红外图像采集模块，所述红外图像采集模块用于采集船体各个位置的红外图像信息，并将采集到的船体红外图像信息传输给数据处理模块，数据处理模块将船体红外图像信息进行整合。

4.根据权利要求3所述的一种船舶监测系统，其特征在于，所述数据处理模块根据整合的船体红外图像信息创建船体的三维模型，并且数据处理模块内预设有船体的初始三维模型，数据处理模块会将实时创建的船体三维模型与预设的船体初始三维模型进行对比，实时分析船体的变形情况，并判断船体的变形是否存在安全隐患。

5.根据权利要求1所述的一种船舶监测系统，其特征在于，还包括船舶距离航向监测模块、气象监测模块和航道水深障碍物监测模块，所述船舶距离航向监测模块、气象监测模块和航道水深障碍物监测模块均与所述数据处理模块连接；

6.根据权利要求5所述的一种船舶监测系统，其特征在于，还包括安全预警模块，用于当数据处理模块根据各监测模块监测的信息分析判断结果为船舶存在安全隐患时，对存在的安全隐患进行安全预警。

7.根据权利要求6所述的一种船舶监测系统，其特征在于，所述安全预警模块包括碰撞预警模块、气象预警模块和航道预警模块；所述碰撞预警模块、气象预警模块和航道预警模块均与所述数据处理模块连接；

8.一种船舶监测方法，基于权利要求1-7任意一项所述的一种船舶监测系统，其特征在于，包括以下具体步骤：

技术总结本发明属于船舶监测技术领域，具体涉及一种船舶监测系统及方法，包括船舰姿态监测模块、能耗监测模块、船体变形监测模块和数据处理模块，船舰姿态监测模块、能耗监测模块和船体变形监测模块与数据处理模块连接。通过船舰姿态监测模块实时监测船舰的横荡，纵荡，艏摇，横摇，纵摇，垂荡的姿态；通过能耗监测模块实时监测船舶在航行过程中能耗情况；通过船体变形监测模块，用于实时监测船体的变形情况，并把监测结果传输给数据处理模块，数据处理模块对监测数据进行处理分析，判断船舶是否能存在异常情况，使管理人员能够掌握船舶的实时情况，以能够及时地进行处理，有效提升了船舶航行的安全性。技术研发人员：杨淳清,聂芳,杨刘一受保护的技术使用者：成都锦城学院技术研发日：技术公布日：2024/4/17