[發(fā)明專利]根據(jù)水位變化自動(dòng)生成航槽的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110258181.4
• 申請(qǐng)日: 2011-09-02
• 公開（公告）號(hào): CN102538778A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳向進(jìn);李文勇;崔更申
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西遠(yuǎn)長公路橋梁工程有限公司
• 主分類號(hào): G01C21/00
• 分類號(hào): G01C21/00
• 代理公司: 廣西南寧匯博專利代理有限公司 45114
• 代理人: 鄧曉安

技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及河流航道圖，特別是通過河水水位自動(dòng)檢測(cè)、發(fā)送、接收并根據(jù)接收到的水位信息自動(dòng)生成航槽的方法。?

背景技術(shù)

近年來，GPS導(dǎo)航技術(shù)在內(nèi)河船舶上的應(yīng)用得到了一定的發(fā)展，但是也遇到了很多的問題。其中一個(gè)重要的問題是內(nèi)河的航道不像公路那樣有明確的邊線，因此在交通安全和效率上都存在嚴(yán)重的隱患。

現(xiàn)在，也有一些廠家的電子航道圖增加了虛擬的航槽即在河內(nèi)一定范圍內(nèi)的兩邊畫了兩根線來模擬航槽。這種辦法必須手工勾畫，而且水面高程值變化后，需要人工重畫，不能自動(dòng)生成，因此很不方便。

為了加快內(nèi)河船舶船載導(dǎo)航的發(fā)展，提高航行安全性和通航能力，必須在電子導(dǎo)航圖上表示航槽，并把上水航道和下水航道區(qū)分開來，滿足內(nèi)河航運(yùn)的快速發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是利用水位遙控檢測(cè)裝置的數(shù)據(jù)來自動(dòng)生成適合當(dāng)前水位的航槽，引導(dǎo)船舶安全航行。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

在河段上安裝多個(gè)水位遙控檢測(cè)裝置，水位遙控檢測(cè)裝置采集水位傳感器數(shù)據(jù)和GPS位置數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析、保存；水位遙控檢測(cè)裝置通過GPRS模塊采用無線連接方式與管理中心計(jì)算機(jī)連接，傳輸水位數(shù)據(jù)和GPS數(shù)據(jù)到管理中心計(jì)算機(jī)，并接收和執(zhí)行管理中心計(jì)算機(jī)下傳的指令；管理中心計(jì)算機(jī)安裝數(shù)據(jù)接收配套軟件，實(shí)時(shí)接收水位遙控檢測(cè)裝置上傳的信息，把信息保存在數(shù)據(jù)庫中，并定期把水位信息向各個(gè)終端計(jì)算機(jī)發(fā)布；終端計(jì)算機(jī)安裝地圖處理配套軟件，接收水位數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，根據(jù)處理結(jié)果S自動(dòng)生成航槽，并在電子航道圖上顯示新的航槽。

以上所述的帶GPS定位的水位遙控檢測(cè)裝置，包括嵌入式控制中心、水位檢測(cè)傳感器、GPS定位模塊、GPRS無線通信模塊和工作電源模塊，其中在嵌入式控制中心的控制板上設(shè)有兩個(gè)RS232串口、直流電源接口、傳感器接口；工作電源通過直流電源接口與嵌入式控制中心連接，GPS模塊通過RS232串口與嵌入式控制中心連接，GPRS模塊通過RS232串口與嵌入式控制中心連接，水位監(jiān)測(cè)傳感器通過傳感器接口與嵌入式控制中心連接，嵌入式控制中心還設(shè)有復(fù)位電路和供電電源。

嵌入式控制中心可以是單片機(jī)，或者是微處理器。

管理中心計(jì)算機(jī)是一臺(tái)帶公網(wǎng)IP的計(jì)算機(jī)，安裝了Mysql數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

GPRS無線通信模塊是一種基于GPRS網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)嵌完整TCP/IP協(xié)議的無線調(diào)制解調(diào)器，與管理中心計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)無線連接和通訊。

水位檢測(cè)傳感器為壓力傳感器，它通過一個(gè)帶鋼針的防沙鋼桶固定在河道的水面以下，通過電纜與嵌入式控制中心連接。

工作電源是直流電源，包括太陽能電池板與蓄電池組合的電源或者蓄電池或交流電源經(jīng)轉(zhuǎn)換后的直流電源。

嵌入式控制中心與水位檢測(cè)傳感器連接，可以實(shí)時(shí)采集水位檢測(cè)傳感器從檢測(cè)點(diǎn)傳輸?shù)臄?shù)值，并轉(zhuǎn)換為水面值存儲(chǔ)。

嵌入式控制中心與GPS模塊連接，實(shí)時(shí)接收GPS位置信息，并與上一次保存的信息對(duì)比，如果位置變化大于原來設(shè)定的值，就向系統(tǒng)發(fā)送移動(dòng)報(bào)警的信息，起防盜作用。

嵌入式控制中心與GPRS模塊連接，通過GPRS模塊與管理中心計(jì)算機(jī)無線連接，向管理中心計(jì)算機(jī)上傳水位數(shù)據(jù)和GPS位置數(shù)據(jù)。

所述的管理中心計(jì)算機(jī)上安裝了數(shù)據(jù)接收配套軟件，可以接收并保存對(duì)河流水位進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的值，監(jiān)測(cè)的內(nèi)容包括：裝置的實(shí)際位置、記錄裝置檢測(cè)的水位值和檢測(cè)時(shí)間、列舉裝置檢測(cè)水位的歷史記錄、為航道管理提供水位信息等。軟件對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性判斷，對(duì)有效的數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫，對(duì)每分鐘發(fā)送10次以上無效數(shù)據(jù)的當(dāng)作網(wǎng)絡(luò)攻擊，斷開這個(gè)連接30分鐘內(nèi)禁止重連。

上述的數(shù)據(jù)接收配套軟件是一種基于C++語言，自行開發(fā)、適用于該方法的軟件，具備數(shù)據(jù)有效性判斷、快速保存和防止攻擊功能。

所述的終端計(jì)算機(jī)上安裝了地圖處理配套軟件，自動(dòng)生成航槽的方法包括下列步驟：

（1）打開前期已經(jīng)制作好的電子導(dǎo)航圖，本發(fā)明用到導(dǎo)航圖中的四個(gè)數(shù)據(jù)集，一是記錄天然河道兩邊線的天然河道線數(shù)據(jù)集，二是記錄天然河流航道面記錄天然河航道面數(shù)據(jù)集；三是等高線數(shù)據(jù)集；四是水深信息的點(diǎn)數(shù)據(jù)集（記錄水深點(diǎn)的位置及水深數(shù)據(jù)值）。軟件調(diào)取每次生成航槽時(shí)保存的水位信息值S0和平均高程H0值，還有系統(tǒng)后臺(tái)設(shè)置的坡岸最高高程Hg、天然河航道面高程Ht；?

（2）、接收管理中心計(jì)算機(jī)發(fā)布的水位數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，處理結(jié)果記錄為S；