船舶周边水域安全可视化监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开的船舶周边水域安全可视化监控系统，包括设置在船艏、船尾及船舷两侧的摄像部分；设置在驾驶台上和船长房间的显示及记录部分及控制部分；所述控制部分通过传输部分与所述摄像部分和显示及记录部分连接。本实用新型专利技术能够为船舶的安全营运提供有力技术支持。在船上船舶周边水域安全可视化监控系统，是船舶保安的一项十分有效的措施；该系统能够有效消除盲区，为船舶有渔区或其它复杂水域航行提供安全保障；船舶值更；实时记录事故；对船舶装卸安全作业进行有效的监控；对该系统进行功能扩展，为船舶数字化航行提供可视化的信息。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种可视化监控系统，特别是船舶周边水域安全可视化监控系统。
技术介绍
船舶作为水上运输工具，在世界各地港口间航行，频繁进出内河水域，从 事靠泊作业，沿海和内河水域由于船舶密度大，渔区分布比较复杂；船舶在锚 地作业时，由于锚地水文气象特点，容易发生走锚现象；船舶从事靠泊作业时， 上下船舶的人员多而杂；船舶保安形式严峻，面临海盗和恐怖主义袭击两方面 的威胁，这些都给船舶的安全航行和安全管理工作带来了很大的压力。另集装箱船由于船首结构特点和集装箱装配特点，其盲区较大，为船长的 1.5倍，集装箱船频繁地航行于沿海渔船密集水域、狭水道，并频繁进行靠离 泊作业，雷达在船舶避碰中同样存在不足。由于雷达盲区存在，在应用雷达避 碰时，当他船回波影像向本船雷达盲区靠近时，虽近在咫尺，却无法掌握来船 当时情况；船舶在驶近被居间障碍物遮蔽他船的水道或航道的弯头时，由于雷 达无线电波被阻挡，无法探测到障碍物遮蔽水域通航环境情况；在使用雷达进 行避让时，避让效果在雷达上反应迟钝，普通雷达，进行标绘采取避让行动时 至少要对目标船进行3次以上，每次间隔3min，需要9min的时间，即使使 用ARPA雷达进行观察，目标船舶回波矢量显示也要1 2 min，稳定的矢量显 示要达3 min，他船的方位变化也只能在他船大幅度转向后1 2 min才能测 出；雷达对小物标及对无线电波反射弱的物标可能探测不到，不恰当使用"雨 雪抑制"和"海浪抑制"，以及外界环境干扰均可能丢失部分物标和出现假回 波等现象，这些给船舶的安全营运带来隐患。还有联合国国际海事组织(IMO)在《国际船舶和港口设施保安规则》中有关 船舶保条款中规定，为应对保安事件，要求采取防范措施 控制人员及其物品上船 监控限制区域，确保只有经过授权的人才能进入 监控甲板区域和船舶周围区域 监督货物和船舶备品装卸目前，在航运方面，CCTV系统仅在VTS中心、重要航段和港区管理方面得 到了应用，这些都是在陆地上的应用，船舶上并没有加装用于监视船舶周围水 域的CCTV系统。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于提供一种船舶周边水域安全可视化 监控系统。该可视化监控系统将闭路电视系统(CCTV)移植到船舶上，用于船 舶对本船周过水域的安全进行可视化监控。本技术所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现 船舶周边水域安全可视化监控系统，包括 设置在船艏、船尾及船舷两侧的摄像部分；设置在驾驶台上和船长房间的显示及记录部分及控制部分；所述控制部分 通过传输部分与所述摄像部分和显示及记录部分连接。本技术的摄像部分包括固定在船体上的安装支架和安装在安装支架 上摄像机，在所述摄像机上加装有防护罩。所述安装在船艏的摄像机带有可360度旋转全球全方位云台，且为一体化 彩色摄像机。所述船尾和船舷两侧的摄像机为 一体化彩色摄像机。所述显示与记录部分由监视器、计算机、硬盘录像机、多画面分割器、视 频分配器组成，视频分配器的信号输入端通过所述传输部分与摄像部分连接， 视频分配器采集的视频信号通过数据线传输至计算机，计算机的视频信号输出 口通过多画面分割器传输至监视器，还通过另一视频信号输出口输送至硬盘录 像机进行记录。众所周知，RS-232、 RS-422与RS-485都是串行数据接口标准，最初都是 由电子工业协会(EIA)制订并发布的。RS-232在1962年发布，命名为 EIA-232-E,作为工业标准，以保证不同厂家产品之间的兼容。其传送距离最 大约为15米，最高速率为20kb/s，并且RS-232是为点对点(即只用一对收、 发设备)通讯而设计的。所以，RS232只适合于本地通讯使用。RS-422由RS-232发展而来，它是为弥补RS-232之不足而提出的。为改进 RS-232通信距离短、速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传 输速率提高到10Mb/s，传输距离延长到1200米(速率低于100kb/s时)，并允 许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接 收的单向、平衡传输规范，被命名为TIA/EIA-422-A标准。为扩展应用范围， EIA又于1983年在RS-422基础上制定了 RS-485标准，增加了多点、双向通信 能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力 和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。由于 EIA提出的建议标准都是以RS作为前缀，所以在通讯工业领域，仍然习惯将上 述标准以RS作前缀称谓。RS-232、 RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性 做出规定，而不涉及接插件、电缆或协议，在此基础上用户可以建立自己的高 层通信协议。本技术的视频分配器为一 RS232-485转换器，是在RS-232基础上开 发的，该视频分配器克服了 RS-232传送距离最大约为15米的缺陷，保证有效 传送距离达300米以上，充分保证本技术系统工作的可靠性。该RS232-485转换器包括电源电路、232电平转换电路、485电路，所述 电源电路为无源方式，其输入端与计算机的RS232接口中的4脚(RDT)和7 脚(RTS)连接，窃取电源，该电源电路包括二极管D1、 D2、电阻R1、稳压 二极管D3、滤波电容C6， 二极管D1、 D2的正极分别与计算机的RS232接口 中的4脚(RDT)和7脚(RTS)连接，两者的负极并接后电阻R1的一端， 电阻R1另一端分别接稳压二极管D3的负极和滤波电容C6的一端并输出一电 平VCC; 485电路包括模块MAX485CPA、电阻R2、 R3、 R4、 R5、三极管 Ql，视频信号输入端A、 B接模块MAX485CPA的6、 7脚，电阻R4、 R5的 一端分别接模块MAX485CPA的6、 7脚，电阻R4的另一端接电平VCC, R5 的另一端接地；模块MAX485CPA的8脚接电平VCC， 5脚接地，2、 3脚并 接后接三极管Q1的集电极，三极管Q1的集电极还通过电阻R2接电平VCC， 三极管Q1的基极接电阻R3的一端；232电平转换电路包括模块NIH232、电 容C1、 C2、 C3、 C4、 C5，模块NIH232的1、 3脚之间连接电容C4、 4、 5脚 之间连接电容C5、 10脚、15脚直接接地，6脚通过电容C1接地，2脚接电容 C3的一端，电容C3的另一端和C2的一端接电平VCC，电容C2另一端接地，9脚接电阻R3的另一端，11脚、12脚分别接模块MAX485CPA的1、 4脚， 模块NIH232的8脚和13脚并接后接RS232接口 3脚，模块NIH232的14脚 接RS232接口 2脚。由于PC串口每根线可以提供大约9mA的电流，因此两根线提供的电流足 够供给RS232-485转换器使用了 。经实验，本RS232-485转换器只使用其中一 条线也能够正常工作。使用本RS232-485转换器需注意PC程序必须使串口的 DTR和RTS输出高电平，经过稳压二极管D3稳压后得到VCC，经过实际测 试，VCC电压大约在4.7V左右。因此，电路中要说D3起的作用是稳压还不 如说是限压功能。本技术的传输部分包括视本文档来自技高网...

【技术保护点】
船舶周边水域安全可视化监控系统，其特征在于，包括：设置在船艏、船尾及船舷两侧的摄像部分；设置在驾驶台和船长房间的显示及记录部分及控制部分；所述控制部分通过传输部分与所述摄像部分和显示及记录部分连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金永兴，卜平，陈锦标，王则胜，苏飞，伍生春，
申请(专利权)人：上海海事大学，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]