[發明專利]一種基于聲吶技術的航道尺度檢測和船舶航行監測系統

有效

• 申請號: 202211237631.6
• 申請日: 2022-10-11
• 公開（公告）號: CN115327548B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 曹翔;劉雅奇;李鋒;劉濤;顧瞿飛;羅鑫財;姚慧雨
• 申請（專利權）人: 江蘇航運職業技術學院
• 主分類號: G01S15/88
• 分類號: G01S15/88;G01D21/02;G08B21/24
• 代理公司: 深圳天融專利代理事務所(普通合伙) 44628
• 代理人: 張莉

1.一種基于聲吶技術的航道尺度檢測和船舶航行監測系統，包括聲吶采集模塊、數據分析模塊、航行管理平臺、監測調節模塊以及預警報警模塊，其特征在于：

所述聲吶采集模塊用于采集第一航行參數和第二航行參數，第一航行參數包括波時差、波速值、船高值以及浸深值，第二航行參數包括波時比、船道比，并將第一航行參數和第二航行參數發送至數據分析模塊；

所述聲吶采集模塊采集第一航行參數的過程如下：

將豎直安裝在船舶底部的聲吶標記為航深聲吶，將水平安裝在船舶底部四側的聲吶標記為航寬聲吶，將傾斜安裝在船舶底部四側的聲吶標記為航行聲吶；

實時采集航深聲吶產生的超聲波的發射時刻和超聲波反射波的接收時刻，并將其分別標記為發波時刻和接波時刻，獲取發波時刻和接波時的時間差，并將其標記為波時差；

獲取航深聲吶產生的超聲波的傳播速率，并將其標記為波速值；

獲取船舶的高度以及船舶浸沒于液面以下的深度，并將其分別標記為船高值以及浸深值；

將波時差、波速值、船高值以及浸深值發送至數據分析模塊；

所述聲吶采集模塊采集第二航行參數的過程如下：

獲取單位時間內航行聲吶產生的超聲波的發波時刻和接波時刻的時間差，并將其按照時間先后順序依次標記為波時差；

將波時差經過分析得到波時比；

將船舶航行的方向兩側的航寬聲吶標記為測寬聲吶，分別獲取兩側測寬聲吶產生反射波的位置，并將其標記為測寬點，獲取兩個測寬點之間的橫向距離，并將其標記為測寬值；

獲取船舶輪廓的最大長度，并將其標記船寬值；

獲取船寬值、測寬值之間的比值，并將其標記為船道比；

將波時比、船道比發送至數據分析模塊；

所述數據分析模塊用于根據第一航行參數獲得監調系數，根據監調系數生成停航指令和監調指令，還用于根據第二航行參數生成報警指令，并將監調指令、監調系數發送至航行管理平臺，將停航指令、報警指令發送至預警報警模塊；

所述數據分析模塊生成停航指令和監調指令的過程如下：

將波時差、波速值、船高值以及浸深值經過分析得到監調系數；

將監調系數與預設監調閾值進行比較：

若監調系數≤預設監調閾值，則生成停航指令，并將停航指令發送至預警報警模塊；

若監調系數＞預設監調閾值，則生成監調指令，并將監調指令、監調系數JT發送至航行管理平臺；

所述數據分析模塊生成報警指令的過程如下：

將波時比與預設波時比閾值進行比較，將船道比與預設船道比閾值進行比較；

若波時比＜預設波時比閾值或者船道比＞預設船道比閾值，則生成報警指令，并將報警指令發送至預警報警模塊；

若波時比≥預設波時比閾值且船道比≤預設船道比閾值，則將波時比、船道比經過分析得到航監系數；

將航監系數與預設航監系數進行比較：

若航監系數＜預設航監系數，則生成報警指令，并將報警指令發送至預警報警模塊；

所述航行管理平臺用于接收到監調指令后根據監調系數獲得預設監調角度，并將預設監調角度發送至監測調節模塊；

所述航行管理平臺獲得預設監調角度的過程如下：

將監調角度值對應的監調系數的取值區間標記為監調區間；

接收到監調指令后將監調系數與監調角度值進行匹配：

若監調系數∈監調區間，則將監調區間對應的監調角度值標記為預設監調角度；

將預設監調角度發送至監測調節模塊；

所述監測調節模塊用于根據預設監調角度調節航行聲吶的角度，角度調節完畢后生成完成信號，并將完成信號發送至聲吶采集模塊；

所述預警報警模塊用于接收到停航指令后響起停止航行語音播報，接收到報警指令后響起報警鈴聲警報。