船舶最大允許航速設(shè)定裝置的制造方法
【專利說明】船舶最大允許航速設(shè)定裝置
[0001]本發(fā)明是申請?zhí)枮?01410365798X、申請日為2014年7月29日、發(fā)明名稱為“船舶最大允許航速設(shè)定裝置”的專利的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及船舶航速控制領(lǐng)域，尤其涉及一種船舶最大允許航速設(shè)定裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]相比公路運(yùn)輸而言，水面運(yùn)輸?shù)那闆r更加復(fù)雜。當(dāng)前位置的空氣能見度、當(dāng)前位置所處水道的狹窄程度、當(dāng)前水域的船舶交通密度以及水面下的地貌情況，等等，都是影響水面上船舶航速的要素。因此，不能像公路運(yùn)輸一樣，簡單地針對某一條高速道路定義一個(gè)不隨時(shí)間變化、行駛路況變化的固定的最大允許速度，而是要綜合考慮影響水面上船舶航速的各個(gè)主要要素，制定一個(gè)能夠變化的最大航速，保證當(dāng)前位置的船舶的安全行駛。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中存在一些船舶限制航速的確定方案，在影響水面上船舶航速的各個(gè)主要要素中選擇對當(dāng)前位置影響最大的要素，進(jìn)行當(dāng)前位置的船舶最大允許航速的設(shè)定，這些技術(shù)方案對確保船舶的安全行駛起到一定的積極作用，但缺點(diǎn)也是顯而易見的。他們僅僅使用單一要素進(jìn)行最大允許航速的限制，導(dǎo)致限速方案過于單一，不夠精確，限速的效果一般，不夠全面，甚至在某些極端情況下，仍然避免不了航線故障的發(fā)生。
[0005]因此，需要一種全面的船舶最大允許航速設(shè)定方案，克服現(xiàn)有船舶航速控制裝置依靠單一要素、限速效果較差的技術(shù)問題，通過實(shí)時(shí)檢測船舶當(dāng)前位置的水道寬窄值、能見度和航線交通密度，根據(jù)用戶經(jīng)驗(yàn)或歷史數(shù)據(jù)制定以上三個(gè)因素的權(quán)重因子，對當(dāng)前位置的船舶最大允許航速進(jìn)行計(jì)算，最大程度地計(jì)算出符合安全行駛要求的限制航速，提高水面運(yùn)輸?shù)南匏儆?jì)算的精確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種船舶最大允許航速設(shè)定裝置，通過引入定位設(shè)備確定船舶的當(dāng)前航線所在水道的水道寬窄值，引入無線通信接口確定當(dāng)前航線的航線交通密度，引入散射式能見度觀測儀確定船舶當(dāng)前位置的能見度，并使用權(quán)重輸入設(shè)備設(shè)定用于船舶速度控制的水道寬窄值、能見度和航線交通密度分別對應(yīng)的三個(gè)權(quán)重因子，綜合計(jì)算船舶當(dāng)前位置的最大允許航速，為船舶行駛提供重要參考數(shù)據(jù)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種船舶最大允許航速設(shè)定裝置，所述設(shè)定裝置包括GPS定位器、無線通信接口、散射式能見度觀測儀、權(quán)重輸入設(shè)備和控制設(shè)備，所述GPS定位器輸出船舶的當(dāng)前航線所在水道的水道寬窄值，所述無線通信接口從船舶管理中心處接收當(dāng)前航線的航線交通密度，所述散射式能見度觀測儀獲得船舶當(dāng)前位置的能見度，所述權(quán)重輸入設(shè)備設(shè)定用于船舶速度控制的水道寬窄值、能見度和航線交通密度分別對應(yīng)的三個(gè)權(quán)重因子，所述控制設(shè)備分別與所述GPS定位器、所述無線通信接口、所述散射式能見度觀測儀和所述權(quán)重輸入設(shè)備連接，根據(jù)所述水道寬窄值、所述航線交通密度、所述能見度和所述三個(gè)權(quán)重因子，確定船舶當(dāng)前位置的最大允許航速。
[0008]更具體地，在所述船舶最大允許航速設(shè)定裝置中，進(jìn)一步包括:GPS定位器，包括內(nèi)置的用戶設(shè)定單元和GPS定位單元，所述用戶設(shè)定單元用于接收用戶的設(shè)定操作，所述GPS定位單元用于根據(jù)用戶的設(shè)定操作，給出船舶的當(dāng)前位置和當(dāng)前航線，并給出船舶的當(dāng)前航線所在水道的水道寬窄值；無線通信接口，連接所述GPS定位器以接收所述當(dāng)前位置和所述當(dāng)前航線，將所述當(dāng)前位置和所述當(dāng)前航線通過無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到船舶管理中心，并從船舶管理中心接收當(dāng)前航線的航線交通密度；散射式能見度觀測儀，包括支架、發(fā)射單元、接收單元和控制單元，所述支架固定在船舶船體頂部上，所述發(fā)射單元、所述接收單元和所述控制單元固定在所述支架上，所述控制單元包括微CPU和通信接口，所述發(fā)射單元和所述接收單元相對放置，所述發(fā)射單元采用GaAs紅外LED作為光源發(fā)射散射光，所述接收單元采用PIN型光敏管接收散射光，所述控制單元分別連接所述發(fā)射單元和所述接收單元，所述微CPU根據(jù)發(fā)射散射光的光強(qiáng)和接收散射光的光強(qiáng)計(jì)算能見度，所述通信接口連接所述微CPU以輸出船舶當(dāng)前位置的能見度；權(quán)重輸入設(shè)備，用于根據(jù)用戶的輸入，分別對進(jìn)行船舶速度控制的水道寬窄值、能見度和航線交通密度設(shè)定第一權(quán)重因子、第二權(quán)重因子和第三權(quán)重因子；船速測量設(shè)備，用于實(shí)時(shí)測量并輸出船舶的當(dāng)前行駛速度；控制設(shè)備，分別與所述GPS定位器、所述無線通信接口和所述散射式能見度觀測儀連接以接收所述水道寬窄值、所述能見度和所述航線交通密度，連接所述權(quán)重輸入設(shè)備以接收所述第一權(quán)重因子、所述第二權(quán)重因子和所述第三權(quán)重因子，基于所述水道寬窄值、所述第一權(quán)重因子、所述能見度、所述第二權(quán)重因子、所述航線交通密度和所述第三權(quán)重因子計(jì)算船舶當(dāng)前位置的最大允許航速，與所述船速測量設(shè)備連接以接收所述當(dāng)前行駛速度，并在所述當(dāng)前行駛速度大于等于所述最大允許航速時(shí)，發(fā)出航速超限信號，在所述當(dāng)前行駛速度小于所述最大允許航速時(shí)，發(fā)出航速正常信號；顯示設(shè)備，連接所述控制設(shè)備，用于在接收到所述航速超限信號時(shí)，以高亮度顯示所述當(dāng)前行駛速度，在接收到所述航速正常信號時(shí)，以低亮度顯示所述當(dāng)前行駛速度；其中，所述航線交通密度為航線上每海里的船舶數(shù)量，在所述控制設(shè)備基于所述水道寬窄值、所述第一權(quán)重因子、所述能見度、所述第二權(quán)重因子、所述航線交通密度和所述第三權(quán)重因子計(jì)算船舶當(dāng)前位置的最大允許航速時(shí)，在所述能見度的使用上，是根據(jù)所述能見度所處于的能見度等級范圍進(jìn)行船舶當(dāng)前位置的最大允許航速的計(jì)算，所述能見度等級范圍包括不足100米、100米到I公里、I公里到2公里、2公里到5公里、5公里到100公里和100公里以上多個(gè)能見度等級范圍；其中，所述GPS定位器、所述無線通信接口和所述散射式能見度觀測儀都位于船舶的船體前端，所述權(quán)重輸入設(shè)備、所述船速測量設(shè)備、所述控制設(shè)備和所述顯示設(shè)備位于船舶控制艙的儀表盤內(nèi)；其中，所述無線通信接口在接收到所述航速超限信號時(shí)，將船舶的當(dāng)前位置和船舶當(dāng)前位置的最大允許航速通過無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到船舶管理中心。
[0009]更具體地，在所述船舶最大允許航速設(shè)定裝置中，進(jìn)一步包括存儲設(shè)備，連接所述控制設(shè)備，用于實(shí)時(shí)存儲所述水道寬窄值、所述第一權(quán)重因子、所述能見度、所述第二權(quán)重因子、所述航線交通密度、所述第三權(quán)重因子和所述船舶當(dāng)前位置的最大允許航速。
[0010]更具體地，在所述船舶最大允許航速設(shè)定裝置中，所述存儲設(shè)備位于船舶控制艙的儀表盤內(nèi)。
[0011]更具體地，在所述船舶最大允許航速設(shè)定裝置中，所述權(quán)重輸入設(shè)備為鍵盤或觸摸屏。
[0012]更具體地，在所述船舶最大允許航速設(shè)定裝置中，所述控制設(shè)備通過RS232串行總線與所述無線通信接口連接。
[0013]更具體地，在所述船舶最大允許航速設(shè)定裝置中，進(jìn)一步包括語音播放設(shè)備，連接所述控制設(shè)備，用于在接收到所述航速超限信號時(shí)，播放語音報(bào)警文件。
[0014]更具體地，在所述船舶最大允許航速設(shè)定裝置中，所述語音播放設(shè)備位于船舶控制艙的儀表盤內(nèi)。
[0015]更具體地，在所述船舶最大允許航速設(shè)定裝置中，所述語音播放設(shè)備為揚(yáng)聲器。
【附圖說明】
[0016]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行描述，其中:
[0017]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出