耙吸船疏浚监控系统以及监控方法技术方案

本发明专利技术公开了一种耙吸船疏浚监控系统和监控方法，监控系统由船载设备和分析服务器构成，所述的船载设备包括：用于感应耙吸船的纳泥舱舱门动作的传感器；用于采集传感器信号的处理器；用于发射处理器输出信号的无线发射模块；所述的无线发射模块相匹配的无线接收模块；用于接收和处理无线接收模块信号的主机；接入所述的主机的GPS定位模块；所述的主机和分析服务器通过移动存储设备交换数据。本发明专利技术耙吸船疏浚监控系统能感应到纳泥舱舱门开启关闭时刻的动作状态，显示耙吸船每次排泥动作的时间和位置信息及整个挖泥过程的航迹图，便于对疏浚作业的监控。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种耙吸船作业的监控系统，尤其涉及一种用于监控耙吸船疏浚作业的监控系统以及监控方法。
技术介绍
天津港位于渤海湾上的海河入海口，处于京津城市带和环渤海经济圈的交汇点上，货物吞吐量和集装箱吞吐量的快速增长对航道的通航能力提出了更高的要求，这就要下大力度拓宽和挖深航道，而拓宽和挖深航道的主要途径是通过挖泥船进行挖泥清淤。在挖泥船施工作业的过程中可能存在着挖泥船的非法抛泥和偏离施工作业航迹现象，影响了工程质量和工程正常实施进展，甚至会造成航行安全隐患。现有对挖泥船作业情况的监理控制主要手段为现场登船巡视、驻船检查、远程控制等方式。以上控制方式可能存在以下问题1.以上方式的控制手段主要以人的行为为监督主体，其主观性比较大，同时人力成本较高；2.挖泥施工船只作业区域位于海上，在工程施工监理过程中，监理工作人员存在人身安全隐患，且对人员要求比较苛刻；3.因为是海上作业受到天气影响比较大，现场环境比较恶劣，登船进行监理的次数受到限制，不利于监理工作的开展；4.整个监理过程采用人工记录方式，主观性比较大，不利于工程量的核准， 可能存在扯皮现象；5.随机性强，无法实现对船舶作业情况进行连续性跟踪控制；6.人工方式的监理控制记录的可追溯性不高，不利于监理工作的执行。另外，现有一些倾废仪能够实现对施工船舶的位置信息监控，能跟进和显示每条挖泥船的行驶路径，但不能提供抛泥、清仓等与航迹相对应泥门开启动作的信息，对抛泥、 清仓等动作的信息只能靠驻船工作人员进行记录，没有从根本上解决对施工船舶的全程监控。
技术实现思路
港区挖泥施工船舶以耙吸船为主，作为系统控制对象的耙吸船，主要工作内容是在规定的施工区域进行挖泥施工，并将挖到的泥运至指定位置后进行吹填或抛泥施工。目前在工程中应用的耙吸船，虽然各船载的液压设备有所不同，但都是靠液压系统控制纳泥舱舱门的开启和关闭来实现抛泥。因此本专利技术提供一种监控系统，主要监控对象为耙吸船中纳泥舱的舱门开启和关闭动作，主要监控参数为纳泥舱舱门的液压杆动作信息。—种耙吸船疏浚监控系统，由船载设备和分析服务器构成，所述的船载设备包括用于感应耙吸船的纳泥舱舱门动作的传感器；用于采集传感器信号的处理器；用于发射处理器输出信号的无线发射模块；所述的无线发射模块相匹配的无线接收模块；3用于接收和处理无线接收模块信号的主机；接入所述的主机的GPS定位模块；所述的主机和分析服务器通过移动存储设备交换数据。设有用于向所述的传感器、处理器和无线发射模块提供电源的电源电路。作为优选，所述的传感器和处理器之间设有避雷保护电路。所述的无线接收模块、主机和GPS定位模块可以利用船载电源供电。每艘耙吸船带有若干个纳泥舱舱门，为了监控所有纳泥舱舱门的开关，每个纳泥舱舱门至少对应的安装一个传感器，所述的传感器可以安装在舱门控制液压杆上，也可以安装在其他部位，只要可以采集到开关门的动作即可。作为优选，所述的传感器为磁感应传感器。可以感应舱门控制液压杆的运动，并发出电信号，例如可以采用霍尔传感器或舌簧传感器。传感器可以安装在耙吸船纳泥舱舱门控制液压杆上，根据其产生的信号，可以判断液压杆的上下动作进而判断纳泥舱舱门开启和关闭动作信息，并把相应的信息通过无线发射模块传送到主机，通过主机进行信息存储和处理。同时利用GPS定位系统采集耙吸船位置以及时间信息，并把相应信息一并存储到主机，主机可将信息存储在所述的移动存储设备(如SD卡等)中，再根据需要将移动存储设备内的信息传送至所述的分析服务器。所述的处理器，可以采用现有技术中具有信号采集、处理、发送功能的单片机或集成芯片等，例如采用UBX-5000芯片。所述的主机可以采用现有的电子计算机或集成芯片等，为了便于数据的输入、输出以及存储，设有与所述的主机相连接的显示器和存储器。例如主机可以采用JIL-5010G 伺服系统(其核心处理板型号为UBX-5010)。所述的分析服务器中安装有系统软件，通过可视化的高级语言进行程序设计， 实现了较好的人机对话界面；通过后方数据库进行数据的存储，实现了数据的追溯性；系统软件具有可复制性，能够在装有该软件的任何PC机上都能运行，该系统基于先进的 Mircosoft. Net平台，整合了无线传输技术、GPS技术和现代信息化技术。本专利技术还提供了一种耙吸船疏浚监控方法，包括如下步骤(A)采集纳泥舱舱门的动作信息，记录每个动作信息对应的时间，并获得该时刻耙吸船的地理坐标；(B)将不同时刻耙吸船的地理坐标转换成航道图坐标，在航道图中模拟显示耙吸船的行进路线；(C)根据行进路线中不同时刻的纳泥舱舱门的动作信息，在航道图中显示耙吸船倾倒时所处的位置；(D)通过与预先设定的合法倾倒区域和非法倾倒区域性相对比，标示出步骤(C) 中耙吸船倾倒时所处的位置的合法性与否，并对非法倾倒进行提示。本专利技术耙吸船疏浚监控系统能感应到纳泥舱舱门开启关闭时刻的动作状态，显示耙吸船每次排泥动作的时间和位置信息及整个挖泥过程的航迹图，便于对疏浚作业的监控。附图说明图1为本专利技术耙吸船疏浚监控系统的结构示意图(省略电源电路以及避雷保护电具体实施方式 参见图1，本专利技术一种耙吸船疏浚监控系统，由船载设备和分析服务器构成。船载设备包括用于感应所述的耙吸船的纳泥舱舱门动作的传感器、用于采集传感器信号的处理器、以及用于发射处理器输出信号的无线发射模块。还包括用于接收所述的无线发射模块信号的无线接收模块、用于处理无线接收模块所接收信号的主机，接入主机的GPS定位模块。为了便于数据的输入、输出以及存储，设有与主机相连接的显示器和存储器。传感器采用舌簧传感器，耙吸船每个纳泥舱舱门至少对应的安装一个传感器。分析服务器中安装有用于数据采集和处理的系统软件，以及航道图。本专利技术耙吸船疏浚监控系统工作时，传感器采集纳泥舱舱门开启和关闭动作信息，并把相应的信息通过无线发射模块传送到主机，通过主机进行信息存储和处理。同时利用GPS定位系统采集耙吸船位置以及时间信息，并把相应信息一并存储到主机，采集到的数据可以先存放在与主机相连的存储器中，在一定的周期内或根据需要利用主机将采集到的数据从存储器中导入(利用移动存储设备)到分析服务器中。分析服务器中利用系统分析软件对数据进行分析和处理，将不同时刻耙吸船的地理坐标转换成航道图坐标，在航道图中模拟显示耙吸船的行进路线；根据行进路线中不同时刻的纳泥舱舱门的动作信息，在航道图中显示耙吸船倾倒时所处的位置；通过与预先设定的合法倾倒区域和非法倾倒区域性相对比，标示出耙吸船倾倒时所处的位置的合法性， 并对非法倾倒进行提示，相应会以特殊颜色和字体显示，方便用户查看。如果需要查看挖泥过程详细的航迹、非法抛泥点位信息，可以选中后单击详细。从而实现对耙吸船疏浚作业过程的监控。CN 102393219 A说明书3/3页0029]路权利要求1.一种耙吸船疏浚监控系统，其特征在于，由船载设备和分析服务器构成，所述的船载设备包括用于感应耙吸船的纳泥舱舱门动作的传感器；用于采集传感器信号的处理器；用于发射处理器输出信号的无线发射模块；所述的无线发射模块相匹配的无线接收模块；用于接收和处理无线接收模块信号的主机；接入所述的主机的GPS定位模块；所述的主机和分析服务器通过移动存储设备交换数据。2.如权利要求本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈飞，张玉柱，程洪台，刘辉，
申请(专利权)人：天津港工程监理咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：