專利名稱：浮船塢游離和錨泊狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種浮船塢游離和錨泊狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
浮船塢是用于修船、造船以及打撈沉船的可以移動(dòng)并能浮沉的工程船舶，隨著現(xiàn)代修造船行業(yè)的發(fā)展，浮船塢的規(guī)模不斷增大，自動(dòng)化程度日益增高，同時(shí)對(duì)控制浮船塢的實(shí)時(shí)性和其工作的安全性要求也不斷提高，而對(duì)浮船塢游離和錨泊狀態(tài)的有效監(jiān)視是浮船塢和被舉船舶安全工作的必要保證，現(xiàn)有技術(shù)中浮船塢游離和錨泊的監(jiān)視系統(tǒng)存在如下問題借用針對(duì)船舶的監(jiān)視系統(tǒng)來完成浮船塢的數(shù)據(jù)采集、傳輸和顯示等監(jiān)視工作，監(jiān)視系統(tǒng)雖具有一定的通用性不過缺少針對(duì)浮船塢這個(gè)特殊監(jiān)控對(duì)象的狀態(tài)分析處理和趨勢(shì)預(yù)測(cè)功能，監(jiān)視系統(tǒng)不具有針對(duì)性，功能不匹配不完善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)以上問題的提出，而研制一種具有針對(duì)性、全面完善、準(zhǔn)確可靠、方便實(shí)用的浮船塢游離和錨泊狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)手段如下一種浮船塢游離和錨泊狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)，包括包括用于分別監(jiān)視不同浮船塢的多個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)和監(jiān)視中心；各個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)與監(jiān)視中心之間通過光纖連接；所述監(jiān)視節(jié)點(diǎn)包括用于采集浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集單元；中央處理器；所述中央處理器包括分別連接數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元、狀態(tài)判斷單元和節(jié)點(diǎn)控制單元，用于儲(chǔ)存浮船塢預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)參數(shù)、數(shù)據(jù)采集單元傳輸過來的浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)、狀態(tài)判斷單元傳輸過來的故障信息和數(shù)據(jù)處理單元傳輸過來的浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元；連接存儲(chǔ)單元，用于根據(jù)存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)參數(shù)和浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算得到浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理單元；連接存儲(chǔ)單元，用于根據(jù)存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存的浮船塢預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)參數(shù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行狀態(tài)判斷的狀態(tài)判斷單元；分別連接存儲(chǔ)單元、節(jié)點(diǎn)光纖收發(fā)單元和數(shù)據(jù)采集單元，用于控制監(jiān)視節(jié)點(diǎn)工作狀態(tài)、配置系統(tǒng)參數(shù)、根據(jù)節(jié)點(diǎn)光纖收發(fā)單元發(fā)送過來的監(jiān)視中心控制指令和存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存的浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)以及浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)調(diào)整數(shù)據(jù)采集單元?jiǎng)幼?、控制?jié)點(diǎn)光纖收發(fā)單元接收和發(fā)送的節(jié)點(diǎn)控制單元；連接存儲(chǔ)單元，用于根據(jù)存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存的浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)顯示浮船塢的二維方位圖的節(jié)點(diǎn)顯示單元；連接狀態(tài)判斷單元，用于根據(jù)狀態(tài)判斷單元的判斷結(jié)果進(jìn)行報(bào)警的節(jié)點(diǎn)報(bào)警單元;連接節(jié)點(diǎn)控制單元，用于發(fā)送故障信息、浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)以及接收監(jiān)視中心傳輸過來的控制指令的節(jié)點(diǎn)光纖收發(fā)單元；所述監(jiān)視中心包括連接節(jié)點(diǎn)光纖收發(fā)單元，用于接收各個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)傳輸過來的故障信息、浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)以及發(fā)送中心控制單元傳輸過來的控制指令的中心光纖收發(fā)單元；連接中心光纖收發(fā)單元，用于根據(jù)各個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)傳輸過來的浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)顯示浮船塢二維方位圖的中心顯示單元；連接中心光纖收發(fā)單元，用于根據(jù)各個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)的故障信息、浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)控制各個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)的工作狀態(tài)的中心控制單元；連接中心光纖收發(fā)單元，用于根據(jù)各個(gè)監(jiān)視節(jié) 點(diǎn)的故障信息進(jìn)行報(bào)警的中心報(bào)警單元；進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)采集單元包括至少兩個(gè)固定的測(cè)距傳感器Z1, Z2、至少三個(gè)云臺(tái)T1, T2, T3和至少一個(gè)裝有攝像頭的全方位高速云臺(tái)T4 ;所述云臺(tái)T1, T2, T3上分別裝載有測(cè)距傳感器S1, S2，S3 ;一種浮船塢游離和錨泊狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)的監(jiān)視方法，監(jiān)視節(jié)點(diǎn)的監(jiān)視方法包括以下步驟SI :監(jiān)視節(jié)點(diǎn)初始化，執(zhí)行S2 ；S2 :節(jié)點(diǎn)控制單元判斷是否能夠檢測(cè)到數(shù)據(jù)采集單元，是則執(zhí)行S3，否則轉(zhuǎn)至S17 ；S3:節(jié)點(diǎn)控制單元判斷節(jié)點(diǎn)光纖收發(fā)單元與監(jiān)控中心的收發(fā)通信狀態(tài)是否正常，是則執(zhí)行S4，否則轉(zhuǎn)至S18 ；S4 :節(jié)點(diǎn)控制單元配置系統(tǒng)參數(shù)w3是測(cè)距傳感器Z1J2之間的距離；wi、w2是測(cè)距傳感器ZpZ2*別離浮船塢兩端的橫向距離；w4是浮船塢的長(zhǎng)度；θ是浮船塢相對(duì)于岸的傾斜角度，COS Θ =(w1+w2+w3)/w4 !(I1^d2是測(cè)距傳感器ZpZ2分別離浮船瑪?shù)拇怪本嚯x；云臺(tái)T1位于測(cè)距傳感器Z1, Z2之間，到測(cè)距傳感器Z1, Z2的距離相等；云臺(tái)T2，T3之間的距離大于(w1+w2+w3);設(shè)定Pp P2> p3、P4為浮船塢的四角，其中角點(diǎn)Pp P2到岸的距離小于角點(diǎn)P3、P4到岸的距離；角點(diǎn)Pl、P3到測(cè)距傳感器S3的距離小于角點(diǎn)p2、p4到測(cè)距傳感器S3的距離φ5為浮船塢上位于角點(diǎn)ρι、ρ2之間，與測(cè)距傳感器S1所在軸線垂直的角點(diǎn)；角點(diǎn)Ρ1、Ρ2和P5與測(cè)距傳感器S1的距離為Ip 12、I3;角點(diǎn)Pl、P2和P4與測(cè)距傳感器S2的距離為14、15、I6 ;角點(diǎn) Pp P2 和 P3 與測(cè)距傳感器 S3 的距離為 17、18、I9 ; α P α 2、α 3> α 4> α 5> α 6> α α 8> α 9分別為I、12、13、14、15、16、17、18、I9相對(duì)于水平方向的角度，執(zhí)行步驟S5 ；S5 :存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存浮船瑪預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)參數(shù)屯、d2、Wp w2、w3、w4、Θ ,執(zhí)行步驟S6 ；S6 :節(jié)點(diǎn)光纖收發(fā)單元接收監(jiān)視中心的控制指令，執(zhí)行步驟S7 ；S7:節(jié)點(diǎn)控制單元根據(jù)監(jiān)視中心的控制指令控制數(shù)據(jù)采集單元的動(dòng)作，執(zhí)行步驟S8 ；S8 :數(shù)據(jù)采集單元實(shí)時(shí)采集浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集單元的測(cè)距傳感器ZpZ2實(shí)時(shí)采集測(cè)距傳感器Zp Z2分別離浮船塢的垂直距離d/、d2';云臺(tái)Ti、T2和T3動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)扇掃帶動(dòng)測(cè)距傳感器Sp S2和S3探測(cè)浮船塢的角點(diǎn)Pl、p2、p3、P4和p5 ;測(cè)距傳感器S1采集浮船塢的角點(diǎn)P1、P2和P5與測(cè)距傳感器S1的距離I1U2U3 ;測(cè)距傳感器S2采集浮船塢的角點(diǎn)Pl、p2和p4與測(cè)距傳感器S2的距離14、15、I6 ;測(cè)距傳感器S3采集浮船塢的角點(diǎn)Pl、P2和P3與測(cè)距傳感器S3的距離17、18、I9，執(zhí)行S9 ；S9:存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)d/、d2,α 、α 2、α 3、α 4、α 5、α 6、α 7、α 8、α 9，執(zhí)行 SlO ；SlO :狀態(tài)判斷單元根據(jù)存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存的屯、(12和d/、f值判斷是否Cl1 / -Cl1I彡(^或|(12' -d2|彡C1，其中C1為預(yù)定閾值，是則轉(zhuǎn)至S19，否則執(zhí)行Sll ;Sll :數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)參數(shù)和浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算得到浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)公式tan Θ ' =|d2' -d/ I/W3計(jì)算出浮船塢相對(duì)于岸的傾斜角度Θ';設(shè)定測(cè)距傳感器S3的位置為平面坐標(biāo)系原點(diǎn)(0，O),數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)公式 P1, x=l7 · cos α 7，Pl y=I7 · sin α 7 ;ρ2，χ=18 · cos α 8，P2jy=I8 · sin α 8 ;ρ3，χ=19 · cos α 9，p3，y=l9 · sin α 9 計(jì)算出角點(diǎn) Ρι、ρ2、ρ3 的坐標(biāo)(P1, χ, P1, y)、(Ρ2,χ. P2,y) > (Ρ3,χ. P3,y) 同時(shí)進(jìn)一步計(jì)算出浮船塢相對(duì)岸的傾斜角度θ 12=arctan[ (P2jy-Pljy)/(P2，x-Pi,x)]、9 farctanKpu-puV^x-pu)]，執(zhí)行 S12 ；S12 :存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)Θ '、Pl、p2、P3坐標(biāo)、Θ 12和Θ 13，執(zhí)行S13 ；S13 :狀態(tài)判斷單元判斷是否I Θ ' - Θ I彡C2，其中C2為預(yù)定閾值，是則轉(zhuǎn)至S20，否則執(zhí)行S14 ；·
S14 :狀態(tài)判斷單元判斷是否I θ 12- Θ 131彡C3或I θ 12- Θ ' I彡C3或θ 13- Θ ' I彡C3時(shí)，其中C3為預(yù)定閾值，是則轉(zhuǎn)至S21，否則執(zhí)行S15 ；S15:節(jié)點(diǎn)顯示單元根據(jù)存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存的浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)顯示浮船塢的二維方位圖，執(zhí)行S16 ；S16:節(jié)點(diǎn)控制單元控制節(jié)點(diǎn)光纖收發(fā)單元發(fā)送故障信息、浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)，執(zhí)行S23 ；S17 :節(jié)點(diǎn)報(bào)警單元進(jìn)行數(shù)據(jù)采集單元通訊故障報(bào)警；S18 :節(jié)點(diǎn)報(bào)警單元進(jìn)行監(jiān)控中心通訊故障報(bào)警；S19 :節(jié)點(diǎn)報(bào)警單元進(jìn)行浮船塢縱向偏移報(bào)警，執(zhí)行S22 ；S20 :節(jié)點(diǎn)報(bào)警單元進(jìn)行旋轉(zhuǎn)超范圍報(bào)警，執(zhí)行S22 ；S21 :節(jié)點(diǎn)報(bào)警單元進(jìn)行測(cè)距傳感器故障報(bào)警，執(zhí)行S22 ；S22 :存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存故障信息；轉(zhuǎn)至S16 ；S23:節(jié)點(diǎn)控制單元控制根據(jù)浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)調(diào)整數(shù)據(jù)采集單元的動(dòng)作，執(zhí)行S8 ；監(jiān)視中心的監(jiān)視方法包括以下步驟Cl :監(jiān)視中心初始化，執(zhí)行C2 ；C2 :中心控制單元判斷中心光纖收發(fā)單元與監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的收發(fā)通信狀態(tài)是否正常，是則執(zhí)行C3，否則轉(zhuǎn)至S17 ；C3:中心光纖收發(fā)單元接收故障信息、浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)，執(zhí)行C4 ；C4:中心顯示單元根據(jù)浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)顯示浮船塢的二維方位圖，執(zhí)行C5;C5 :中心報(bào)警單元根據(jù)故障信息進(jìn)行報(bào)警，執(zhí)行C6 ；C6:中心控制單元根據(jù)故障信息、浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)對(duì)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制指令；C7 :中心報(bào)警單元進(jìn)行監(jiān)控節(jié)點(diǎn)通訊故障報(bào)警。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的浮船塢游離和錨泊狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)，是專門應(yīng)用于浮船塢這個(gè)特殊的監(jiān)控對(duì)象，解決了現(xiàn)有技術(shù)借用針對(duì)船舶的監(jiān)視系統(tǒng)來完成浮船塢的數(shù)據(jù)采集、傳輸和顯示等監(jiān)視工作的不具有針對(duì)性以及功能不匹配的問題；同時(shí)能夠?qū)Σ杉蜋z測(cè)到的狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理和計(jì)算，從而獲得更多的狀態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)更好更有效的監(jiān)視；采用各個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)和監(jiān)視中心相結(jié)合共享浮船塢現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)并共同控制，監(jiān)視系統(tǒng)更安全可靠。


圖I是本發(fā)明所述監(jiān)視節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明所述監(jiān)視系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是本發(fā)明所述測(cè)距傳感器和云臺(tái)的典型位置布置圖；圖4是本發(fā)明所述不同位置的云臺(tái)扇掃采集浮船塢角點(diǎn)的計(jì)算原理圖；
圖5、圖6、圖7是本發(fā)明所述云臺(tái) \、Τ2和T3單向扇掃過程中測(cè)距傳感器SpS2和S3采集的信號(hào)隨角度變化而變化的趨勢(shì)圖；圖8是本發(fā)明所述云臺(tái)T3往復(fù)扇掃過程中在時(shí)間序列上的信號(hào)變化趨勢(shì)圖；圖9是監(jiān)視節(jié)點(diǎn)監(jiān)視方法流程圖；圖10是監(jiān)視中心監(jiān)視方法流程圖。
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明如圖I、圖2所述的一種浮船塢游離和錨泊狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)，包括用于分別監(jiān)視不同浮船塢的多個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)和監(jiān)視中心；各個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)與監(jiān)視中心之間通過光纖連接；所述監(jiān)視節(jié)點(diǎn)包括用于采集浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集單元100 ;中央處理器200 ;所述中央處理器200包括分別連接數(shù)據(jù)采集單元100、數(shù)據(jù)處理單元202、狀態(tài)判斷單元203和節(jié)點(diǎn)控制單元204，用于儲(chǔ)存浮船塢預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)參數(shù)、數(shù)據(jù)采集單元100傳輸過來的浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)、狀態(tài)判斷單元傳輸過來的故障信息和數(shù)據(jù)處理單元202傳輸過來的浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元201 ;連接存儲(chǔ)單元201，用于根據(jù)存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)參數(shù)和浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算得到浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理單元202 ;連接存儲(chǔ)單元201，用于根據(jù)存儲(chǔ)單元201儲(chǔ)存的浮船塢預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)參數(shù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行狀態(tài)判斷的狀態(tài)判斷單元203 ;分別連接存儲(chǔ)單元201、節(jié)點(diǎn)光纖收發(fā)單元600和數(shù)據(jù)采集單元100，用于控制監(jiān)視節(jié)點(diǎn)工作狀態(tài)、配置系統(tǒng)參數(shù)、根據(jù)節(jié)點(diǎn)光纖收發(fā)單元發(fā)送過來的監(jiān)視中心控制指令和存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存的浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)以及浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)調(diào)整數(shù)據(jù)采集單元100動(dòng)作、控制節(jié)點(diǎn)光纖收發(fā)單元接收和發(fā)送的節(jié)點(diǎn)控制單元204 ；連接存儲(chǔ)單元201，用于根據(jù)存儲(chǔ)單元201儲(chǔ)存的浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)顯示浮船塢的二維方位圖的節(jié)點(diǎn)顯示單元300 ；連接狀態(tài)判斷單元203，用于根據(jù)狀態(tài)判斷單元203的判斷結(jié)果進(jìn)行報(bào)警的節(jié)點(diǎn)報(bào)警單元400 ；連接節(jié)點(diǎn)控制單元204，用于發(fā)送故障信息、浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)以及接收監(jiān)視中心傳輸過來的控制指令的節(jié)點(diǎn)光纖收發(fā)單元600 ；
所述監(jiān)視中心包括連接節(jié)點(diǎn)光纖收發(fā)單元600，用于接收各個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)傳輸過來的故障信息、浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)以及發(fā)送中心控制單元703傳輸過來的控制指令的中心光纖收發(fā)單元701 ;連接中心光纖收發(fā)單元701，用于根據(jù)各個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)傳輸過來的浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)顯示浮船塢二維方位圖的中心顯示單元702 ;連接中心光纖收發(fā)單元701，用于根據(jù)各個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)的故障信息、浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)控制各個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)的工作狀態(tài)的中心控制單元703 ；連接中心光纖收發(fā)單元701，用于根據(jù)各個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)的故障信息進(jìn)行報(bào)警的中心報(bào)警單元;進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)采集單元包括至少兩個(gè)固定的測(cè)距傳感器Z1, Z2、至少三個(gè)云臺(tái)T1, T2, T3和至少一個(gè)裝有攝像頭的全方位高速云臺(tái)T4 ;所述云臺(tái)T1, T2, T3上分別裝載有測(cè)距傳感器S1, S2，S3 ;一種浮船塢游離和錨泊狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)的監(jiān)視方法，監(jiān)視節(jié)點(diǎn)的監(jiān)視方法包括以下步驟 SI :監(jiān)視節(jié)點(diǎn)初始化，執(zhí)行S2 ；S2 :節(jié)點(diǎn)控制單元判斷是否能夠檢測(cè)到數(shù)據(jù)采集單元，是則執(zhí)行S3，否則轉(zhuǎn)至
S17；S3:節(jié)點(diǎn)控制單元判斷節(jié)點(diǎn)光纖收發(fā)單元與監(jiān)控中心的收發(fā)通信狀態(tài)是否正常，是則執(zhí)行S4，否則轉(zhuǎn)至S18 ；S4 :節(jié)點(diǎn)控制單元配置系統(tǒng)參數(shù)w3是測(cè)距傳感器ZpZ2之間的距離；wi、w2是測(cè)距傳感器ZpZ2*別離浮船塢兩端的橫向距離；w4是浮船塢的長(zhǎng)度；θ是浮船塢相對(duì)于岸的傾斜角度，COS Θ =(w1+w2+w3)/w4 !(I1^d2是測(cè)距傳感器ZpZ2分別離浮船瑪?shù)拇怪本嚯x；云臺(tái)T1位于測(cè)距傳感器Z1, Z2之間，到測(cè)距傳感器Z1, Z2的距離相等；云臺(tái)T2，T3之間的距離大于(w1+w2+w3);設(shè)定Pp P2> p3、P4為浮船塢的四角，其中角點(diǎn)Pp P2到岸的距離小于角點(diǎn)P3、P4到岸的距離；角點(diǎn)Pl、P3到測(cè)距傳感器S3的距離小于角點(diǎn)p2、p4到測(cè)距傳感器S3的距離φ5為浮船塢上位于角點(diǎn)ρι、ρ2之間，與測(cè)距傳感器S1所在軸線垂直的角點(diǎn)；角點(diǎn)Ρ1、Ρ2和P5與測(cè)距傳感器S1的距離為Ip 12、I3;角點(diǎn)Pl、P2和P4與測(cè)距傳感器S2的距離為14、15、I6 ;角點(diǎn) Pp P2 和 P3 與測(cè)距傳感器 S3 的距離為 17、18、I9 ; α P α 2、α 3> α 4> α 5> α 6> α α 8> α 9分別為I、12、13、14、15、16、17、18、I9相對(duì)于水平方向的角度，執(zhí)行步驟S5 ；S5 :存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存浮船瑪預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)參數(shù)屯、d2、Wp w2、w3、w4、Θ ,執(zhí)行步驟S6 ；S6 :節(jié)點(diǎn)光纖收發(fā)單元接收監(jiān)視中心的控制指令，執(zhí)行步驟S7 ；S7:節(jié)點(diǎn)控制單元根據(jù)監(jiān)視中心的控制指令控制數(shù)據(jù)采集單元的動(dòng)作，執(zhí)行步驟
S8；S8 :數(shù)據(jù)采集單元實(shí)時(shí)采集浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集單元的測(cè)距傳感器ZpZ2實(shí)時(shí)采集測(cè)距傳感器Zp Z2分別離浮船塢的垂直距離d/、d2';云臺(tái)Ti、T2和T3動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)扇掃帶動(dòng)測(cè)距傳感器Sp S2和S3探測(cè)浮船塢的角點(diǎn)Pl、p2、p3、P4和p5 ;測(cè)距傳感器S1采集浮船塢的角點(diǎn)P1、P2和P5與測(cè)距傳感器S1的距離I1U2U3 ;測(cè)距傳感器S2采集浮船塢的角點(diǎn)Pl、p2和p4與測(cè)距傳感器S2的距離14、15、I6 ;測(cè)距傳感器S3采集浮船塢的角點(diǎn)Pl、P2和P3與測(cè)距傳感器S3的距離17、18、I9，執(zhí)行S9 ；S9 :存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)d/、d2' U1U2U3U4U5U6U7U8'I9和α 、α 2、α 3、α 4、α 5、α 6、α 7、α 8、α 9，執(zhí)行 SlO ；SlO :狀態(tài)判斷單元根據(jù)存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存的屯、(12和d/、dj值判斷是否d/ -Cl1I彡(^或|(12' -d2|彡C1，其中C1為預(yù)定閾值，是則轉(zhuǎn)至S19，否則執(zhí)行Sll ;Sll :數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)參數(shù)和浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算得到浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)公式tan Θ ' =|d2' -d/ I/W3計(jì)算出浮船塢相對(duì)于岸的傾斜角度Θ';設(shè)定測(cè)距傳感器S3的位置為平面坐標(biāo)系原點(diǎn)(0，O),數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)公式 P1, x=l7 · cos α 7，Pl y=I7 · sin α 7 ;ρ2，χ=18 · cos α 8，P2jy=I8 · sin α 8 ;ρ3，χ=19 · cos α 9，p3，y=l9 · sin α 9 計(jì)算出角點(diǎn) Ρι、ρ2、ρ3 的坐標(biāo)(P1, χ, P1, y)、(Ρ2,χ. P2,y) > (Ρ3,χ. P3,y) 同時(shí)進(jìn)一步計(jì)算出浮船塢相對(duì)岸的傾斜角度θ 12=arctan[ (P2jy-Pljy)/(P2，x-Pi,x)]、Θ 13=arctan[ (P3J-P1, QAP3 x-P1, x)]，執(zhí)行 S12 ；S12 :存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)Θ '、Pl、p2、P3坐標(biāo)、Θ 12和Θ 13，執(zhí)行
S13；·S13 :狀態(tài)判斷單元判斷是否I θ ' -Θ I Sc2，其中C2為預(yù)定閾值，是則轉(zhuǎn)至S20，否則執(zhí)行S14 ；S14 :狀態(tài)判斷單元判斷是否I θ 12- Θ 131彡C3或I θ 12- Θ ' I彡C3或θ 13- Θ ' I彡C3時(shí)，其中C3為預(yù)定閾值，是則轉(zhuǎn)至S21，否則執(zhí)行S15 ；S15:節(jié)點(diǎn)顯示單元根據(jù)存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存的浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)顯示浮船塢的二維方位圖，執(zhí)行S16 ；S16:節(jié)點(diǎn)控制單元控制節(jié)點(diǎn)光纖收發(fā)單元發(fā)送故障信息、浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)，執(zhí)行S23 ；S17 :節(jié)點(diǎn)報(bào)警單元進(jìn)行數(shù)據(jù)采集單元通訊故障報(bào)警；S18 :節(jié)點(diǎn)報(bào)警單元進(jìn)行監(jiān)控中心通訊故障報(bào)警；S19 :節(jié)點(diǎn)報(bào)警單元進(jìn)行浮船塢縱向偏移報(bào)警，執(zhí)行S22 ；S20 :節(jié)點(diǎn)報(bào)警單元進(jìn)行旋轉(zhuǎn)超范圍報(bào)警，執(zhí)行S22 ；S21 :節(jié)點(diǎn)報(bào)警單元進(jìn)行測(cè)距傳感器故障報(bào)警，執(zhí)行S22 ；S22 :存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存故障信息；轉(zhuǎn)至S16 ；S23:節(jié)點(diǎn)控制單元控制根據(jù)浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)調(diào)整數(shù)據(jù)采集單元的動(dòng)作，執(zhí)行S8 ；監(jiān)視中心的監(jiān)視方法包括以下步驟Cl :監(jiān)視中心初始化，執(zhí)行C2 ；C2 :中心控制單元判斷中心光纖收發(fā)單元與監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的收發(fā)通信狀態(tài)是否正常，是則執(zhí)行C3，否則轉(zhuǎn)至S17 ；C3:中心光纖收發(fā)單元接收故障信息、浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)，執(zhí)行C4 ；C4:中心顯示單元根據(jù)浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)顯示浮船塢的二維方位圖，執(zhí)行C5;C5 :中心報(bào)警單元根據(jù)故障信息進(jìn)行報(bào)警，執(zhí)行C6 ；C6:中心控制單元根據(jù)故障信息、浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)對(duì)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制指令；
C7 :中心報(bào)警單元進(jìn)行監(jiān)控節(jié)點(diǎn)通訊故障報(bào)警。使用這種浮船塢游離和錨泊狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)時(shí)，其中包括垂直距離監(jiān)視，首先存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)浮船塢相應(yīng)側(cè)與碼頭岸邊垂直距離的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)值屯、d2 ;采用測(cè)距傳感器Zp Z2實(shí)時(shí)采集浮船塢相應(yīng)側(cè)與碼頭岸邊的垂直距離d/、d2'，并將d/、d2'值存儲(chǔ)到存儲(chǔ)單元；進(jìn)一步地，狀態(tài)判斷單元從存儲(chǔ)單元中調(diào)取預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)值屯、d2并進(jìn)行判斷Id1' -d」彡(^或丨七'_d2|彡CnC1為預(yù)定閾值,當(dāng)|d/ -d」彡(^或丨七'_d21彡C1節(jié)點(diǎn)報(bào)警單元浮船塢縱向偏移報(bào)警；通常預(yù)定閾值C1取2m ;還包括橫向漂移事件監(jiān)視，首先存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)浮船塢相應(yīng)側(cè)與碼頭岸邊垂直距離的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)值WpWyWyW4 ；w3是測(cè)距傳感器ZpZ2之間的距離！W^w2是測(cè)距傳感器rLx'Z2分別離浮船塢兩端的橫向距離；w4是浮船塢的長(zhǎng)度；當(dāng)測(cè)距傳感器\、Z2的測(cè)量值出現(xiàn)無法識(shí)別即監(jiān)測(cè)目標(biāo)失蹤的情況，說明監(jiān)視對(duì)象即浮船塢消失在d/所在的測(cè)量軸線 內(nèi)，則判斷為橫向漂移事件，實(shí)際上W、W2為水平方向的漂移事件觸發(fā)的距離，這時(shí)數(shù)據(jù)采集單元將無法識(shí)別值經(jīng)由存儲(chǔ)單元送給狀態(tài)判斷單元，節(jié)點(diǎn)報(bào)警單元進(jìn)行橫向偏移報(bào)警； 還包括全息姿態(tài)監(jiān)視，通過裝載測(cè)距傳感器Sp S2和S3的云臺(tái)1\、T2和T3的動(dòng)態(tài)扇掃方式實(shí)現(xiàn)，云臺(tái)Ti、T2和T3具有轉(zhuǎn)角反饋功能，如圖4中的扇形區(qū)域?yàn)橄鄳?yīng)位置云臺(tái)的轉(zhuǎn)角設(shè)置范圍，該范圍涵蓋了測(cè)距傳感器所能掃描到浮船塢的所有角點(diǎn)，其中Pl、P2、P3、P4和P5為浮船塢的關(guān)鍵角點(diǎn)，測(cè)距傳感器S1采集浮船塢的角點(diǎn)Pl、P2和P5與測(cè)距傳感器S1的距離Ip 12、I3 ;測(cè)距傳感器S2采集浮船塢的角點(diǎn)Pl、P2和P4與測(cè)距傳感器S2的距離14、15、I6 ;測(cè)距傳感器S3采集浮船塢的角點(diǎn)Pl、P2和P3與測(cè)距傳感器S3的距離17、18、I9;設(shè)定Pi、P2> P3、P4為浮船塢的四角，其中角點(diǎn)Pi、P2到岸的距離小于角點(diǎn)P3、P4到岸的距離，角點(diǎn)Pl、P3到測(cè)距傳感器S3的距離小于角點(diǎn)p2、P4到測(cè)距傳感器S3的距離；p5為浮船塢上位于角APl、P2之間，與測(cè)距傳感器S1K在軸線垂直的角點(diǎn)；αι、α2、α3、α4、α5、α6、α 7、α8、α9分別為Ip 12、13、14、15、16、17、18、I9相對(duì)于水平方向的角度；設(shè)定S3的位置為平面坐標(biāo)系原點(diǎn)(0，O),數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)公式Pu=I7 · cos α 7，p1；y=l7 · sin α 7 ;P2jX=I8 · cos α 8，P2 y=I8 · sin α 8 ;ρ3，χ=19 · cos α 9，p3 y=l9 · sin a 9 計(jì)算出角點(diǎn) Pl、p2、p3的坐標(biāo)(Pu P1；y) > (p2jX, P2；y) > (P3, x，P3，y)，同時(shí)進(jìn)一步計(jì)算出浮船塢相對(duì)岸的傾斜角度Θ 12=arctan [ (p2，y-p1； y) / (p2，x-p1； x) ]、Θ 13=arctan [ (p3, y-p1； y) / (p3，x-p1；x)];采用同樣的方式可以設(shè)定S2的位置為平面坐標(biāo)系原點(diǎn)(0，O)，數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)公式Pl，x=l4 · cos α 4，Pliy=I4 · sin α 4 ；ρ2；χ=15 · cos α 5，p2 y=l5 · sin α 5 ；ρ4；χ=16 · cos α 6，p4 y=l6 · sin α 6 計(jì)算出角點(diǎn)Pl、P2、P4的坐標(biāo)(Pl,X，Pl, y) > (p2,x. P2, y) > (Pi χ. y);采用同樣的方式可以設(shè)定S1的位置為平面坐標(biāo)系原點(diǎn)(O, O),數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)公式Pu=I1 · cos a Pl y=I1 · sin a j ；P2jX=I2 · cos α 2，p2，y=l2 · sina 2 ；p5；x=l3 · cos a 3，p5，y=l3 · sina 3 計(jì)算出角點(diǎn) PpPpP5 的坐標(biāo)(Pu, Pu)、(P2,x，P2，y)、(p5,x, P5, y);數(shù)據(jù)處理單元將角點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存到存儲(chǔ)單元；如圖
5、圖6和圖7所示分別為裝載測(cè)距傳感器SpS2和S3的云臺(tái)I\、T2和T3在單向扇掃過程中的采集信號(hào)變化趨勢(shì)圖，橫坐標(biāo)對(duì)應(yīng)著云臺(tái)的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度，縱坐標(biāo)為傳感器的測(cè)量距離，趨勢(shì)圖中與橫坐標(biāo)a i、α 2、α 3、α 4、α 5、α 6、α 7、α 8、α 9相對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)值分別為對(duì)應(yīng)著與浮船塢角點(diǎn)Pp P2、P3、P4和P5相交的射線路徑距離12、13、14、15、16、17、I8和19，其相對(duì)于水平方向的對(duì)應(yīng)角度分別為a i、α 2、α 3、α 4、α 5、α 6、α 7、α 8和α 9 ;全息姿態(tài)監(jiān)視采用任選一個(gè)位置的測(cè)距傳感器作為主要姿態(tài)監(jiān)視傳感器，其他兩臺(tái)可作為輔助姿態(tài)監(jiān)視傳感器，測(cè)距傳感器和云臺(tái)按照一定的策略或頻率啟停工作，以冗余糾錯(cuò)的方式有效保證了采集到的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確；如圖8所示為測(cè)距傳感器S3在時(shí)間序列上的測(cè)距信號(hào)變化趨勢(shì)，其中T為測(cè)距傳感器的有效扇掃周期，t為扇掃間隔，Sp S2測(cè)距傳感器在時(shí)間序列上的測(cè)距信號(hào)變化趨勢(shì)圖與圖8類似；還包括傾斜角度監(jiān)視，首先存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)浮船塢相應(yīng)側(cè)與碼頭岸邊垂直距離的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)值θ，θ是浮船瑪相對(duì)于岸的傾斜角度，COS Θ =(W1+W2+W3)/W4 ;數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)公式tan Θ' =Id2' -d/ IzV3計(jì)算出浮船塢相對(duì)于岸的傾斜角度Θ '并將Θ '值儲(chǔ)存到存儲(chǔ)單元；狀態(tài)判斷單元進(jìn)行判斷I Θ ' - Θ I彡C2，當(dāng)I Θ ' - Θ I彡C2時(shí)，C2為預(yù)定閾值，節(jié)點(diǎn)報(bào)警單元進(jìn)行旋轉(zhuǎn)超范圍報(bào)警；預(yù)定閾值C2預(yù)一般為10° ;數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)點(diǎn)Pp P2> P3的坐標(biāo)(Pu，Pi,y)、(p2,x P2,y)、(ρ3,χ P3,y)計(jì)算出浮船塢相對(duì)岸的傾斜角度 Θ 12=arctan[ (P2 J-P1J) / (p2，X-P1J)]、Θ 13=arctan [ (p3； y-p1； y) / (p3j x-p1； x)],并將 Θ、θ12、θ13傳輸給存儲(chǔ)單元，狀態(tài)判斷單元進(jìn)行判斷I θ12-θ13|彡C3或當(dāng)I θ12-θ ' I彡C3或I Θ 13_ Θ ' I彡C3, C3為預(yù)定閾值，當(dāng)I θ 12- Θ 131彡C3或當(dāng)I θ 12- Θ ' I彡C3或
θ 13- Θ ' I彡C3時(shí)，節(jié)點(diǎn)報(bào)警單元進(jìn)行測(cè)距傳感器故障報(bào)警；預(yù)定閾值C3 —般取5°， 節(jié)點(diǎn)顯示單元根據(jù)浮船塢長(zhǎng)度W4、傾斜角度Θ'、浮船塢離岸的距離d/、d2'和角點(diǎn)Pi、P2、P3的坐標(biāo)等數(shù)據(jù)顯示浮船塢的二維方位圖；節(jié)點(diǎn)控制單元根據(jù)當(dāng)前浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)調(diào)整數(shù)據(jù)采集單元的動(dòng)作，選取進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的測(cè)距傳感器和云臺(tái)，控制云臺(tái)的轉(zhuǎn)角大小，并將浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)、浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)和故障信息經(jīng)由節(jié)點(diǎn)光纖收發(fā)單元和中心光纖收發(fā)單元后傳給監(jiān)視中心；監(jiān)視中心的中心顯示單元?jiǎng)討B(tài)顯示各個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)所監(jiān)視的浮船塢的二維方位圖，同時(shí)中心控制單元根據(jù)各個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)的浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)、浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)和故障信息控制各個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)的工作狀態(tài)，采用光纖傳輸實(shí)現(xiàn)各個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)與監(jiān)視中心的通信，信號(hào)干擾小，傳輸質(zhì)量佳；本發(fā)明提供的浮船塢游離和錨泊狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)，是專門應(yīng)用于浮船塢這個(gè)特殊的監(jiān)控對(duì)象，解決了現(xiàn)有技術(shù)借用針對(duì)船舶的監(jiān)視系統(tǒng)來完成浮船塢的數(shù)據(jù)采集、傳輸和顯示等監(jiān)視工作的不具有針對(duì)性以及功能不匹配的問題；同時(shí)能夠?qū)Σ杉蜋z測(cè)到的狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理和計(jì)算，從而獲得更多的狀態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)更好更有效的監(jiān)視；采用各個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)和監(jiān)視中心相結(jié)合共享浮船塢現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)并共同控制，監(jiān)視系統(tǒng)更安全可靠。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種浮船塢游離和錨泊狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于包括包括用于分別監(jiān)視不同浮船塢的多個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)和監(jiān)視中心；各個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)與監(jiān)視中心之間通過光纖連接； 所述監(jiān)視節(jié)點(diǎn)包括用于采集浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集單元(100);中央處理器(200);所述中央處理器(200)包括分別連接數(shù)據(jù)采集單元(100)、數(shù)據(jù)處理單元(202)、狀態(tài)判斷單元(203)和節(jié)點(diǎn)控制單元(204)，用于儲(chǔ)存浮船塢預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)參數(shù)、數(shù)據(jù)采集單元(100)傳輸過來的浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)、狀態(tài)判斷單元傳輸過來的故障信息和數(shù)據(jù)處理單元(202)傳輸過來的浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元(201);連接存儲(chǔ)單元(201)，用于根據(jù)存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)參數(shù)和浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算得到浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理單元(202);連接存儲(chǔ)單元(201)，用于根據(jù)存儲(chǔ)單元(201)儲(chǔ)存的浮船塢預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)參數(shù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行狀態(tài)判斷的狀態(tài)判斷單元(203)；分別連接存儲(chǔ)單元(201)、節(jié)點(diǎn)光纖收發(fā)單元(600)和數(shù)據(jù)采集單元(100)，用于控制監(jiān)視節(jié)點(diǎn)工作狀態(tài)、配置系統(tǒng)參數(shù)、根據(jù)節(jié)點(diǎn)光纖收發(fā)單元發(fā)送過來的監(jiān)視中心控制指令和存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存的浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)以及浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)調(diào)整數(shù)據(jù)采集單元(100)動(dòng)作、控制節(jié)點(diǎn)光纖收發(fā)單元接收和發(fā)送的節(jié)點(diǎn)控制單元(204); 連接存儲(chǔ)單元(201)，用于根據(jù)存儲(chǔ)單元(201)儲(chǔ)存的浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)顯示浮船塢的二維方位圖的節(jié)點(diǎn)顯示單元(300)； 連接狀態(tài)判斷單元(203)，用于根據(jù)狀態(tài)判斷單元(203)的判斷結(jié)果進(jìn)行報(bào)警的節(jié)點(diǎn)報(bào)警單元(400)； 連接節(jié)點(diǎn)控制單元(204)，用于發(fā)送故障信息、浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)以及接收監(jiān)視中心傳輸過來的控制指令的節(jié)點(diǎn)光纖收發(fā)單元(600)； 所述監(jiān)視中心包括連接節(jié)點(diǎn)光纖收發(fā)單元(600)，用于接收各個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)傳輸過來的故障信息、浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)以及發(fā)送中心控制單元(703)傳輸過來的控制指令的中心光纖收發(fā)單元(701);連接中心光纖收發(fā)單元(701)，用于根據(jù)各個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)傳輸過來的浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)顯示浮船塢二維方位圖的中心顯示單元(702);連接中心光纖收發(fā)單元(701)，用于根據(jù)各個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)的故障信息、浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)控制各個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)的工作狀態(tài)的中心控制單元(703);連接中心光纖收發(fā)單元(701)，用于根據(jù)各個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)的故障信息進(jìn)行報(bào)警的中心報(bào)警單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種浮船塢游離和錨泊狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集單元包括至少兩個(gè)固定的測(cè)距傳感器Z1, Z2、至少三個(gè)云臺(tái)T1, T2，T3和至少一個(gè)裝有攝像頭的全方位高速云臺(tái)T4 ;所述云臺(tái)T1, T2, T3上分別裝載有測(cè)距傳感器S1, S2, S3。
3.一種浮船塢游離和錨泊狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)的監(jiān)視方法，其特征在于 監(jiān)視節(jié)點(diǎn)的監(jiān)視方法包括以下步驟 51:監(jiān)視節(jié)點(diǎn)初始化，執(zhí)行S2 ； 52:節(jié)點(diǎn)控制單元判斷是否能夠檢測(cè)到數(shù)據(jù)采集單元，是則執(zhí)行S3，否則轉(zhuǎn)至S17 ； 53:節(jié)點(diǎn)控制單元判斷節(jié)點(diǎn)光纖收發(fā)單元與監(jiān)控中心的收發(fā)通信狀態(tài)是否正常，是則執(zhí)行S4，否則轉(zhuǎn)至S18 ； 54:節(jié)點(diǎn)控制單元配置系統(tǒng)參數(shù)w3是測(cè)距傳感器Z2之間的距離；Wl、W2是測(cè)距傳感器\、Z2分別離浮船塢兩端的橫向距離；w4是浮船塢的長(zhǎng)度；Θ是浮船塢相對(duì)于岸的傾斜角度，COS Θ =(w1+w2+w3)/w4 !(I1^d2是測(cè)距傳感器ZpZ2分別離浮船瑪?shù)拇怪本嚯x；云臺(tái)T1位于測(cè)距傳感器Z1, Z2之間，到測(cè)距傳感器Z1, Z2的距離相等；云臺(tái)T2，T3之間的距離大于(w1+w2+w3);設(shè)定Pp P2> p3、P4為浮船塢的四角，其中角點(diǎn)Pp P2到岸的距離小于角點(diǎn)P3、P4到岸的距離；角點(diǎn)Pl、P3到測(cè)距傳感器S3的距離小于角點(diǎn)p2、p4到測(cè)距傳感器S3的距離φ5為浮船塢上位于角點(diǎn)ρι、ρ2之間，與測(cè)距傳感器S1所在軸線垂直的角點(diǎn)；角點(diǎn)Ρ1、Ρ2和P5與測(cè)距傳感器S1的距離為Ip 12、I3;角點(diǎn)Pl、P2和P4與測(cè)距傳感器S2的距離為14、15、I6 ;角點(diǎn) Pp P2 和 P3 與測(cè)距傳感器 S3 的距離為 17、18、I9 ; α P α 2、α 3> α 4> α 5> α 6> α α 8> α 9分別為I、12、13、14、15、16、17、18、I9相對(duì)于水平方向的角度，執(zhí)行步驟S5 ； 55:存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存浮船瑪預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)參數(shù)屯、dyWp w2、w3、w4、Θ ,執(zhí)行步驟S6 ； 56:節(jié)點(diǎn)光纖收發(fā)單元接收監(jiān)視中心的控制指令，執(zhí)行步驟S7 ； 57:節(jié)點(diǎn)控制單元根據(jù)監(jiān)視中心的控制指令控制數(shù)據(jù)采集單元的動(dòng)作，執(zhí)行步驟S8 ； 58:數(shù)據(jù)采集單元實(shí)時(shí)采集浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集單元的測(cè)距傳感器ZpZ2實(shí)時(shí)采集測(cè)距傳感器Zp Z2分別離浮船塢的垂直距離d/、d2';云臺(tái) \、T2和T3動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)扇掃帶動(dòng)測(cè)距傳感器Sp S2和S3探測(cè)浮船塢的角點(diǎn)Pl、p2、p3、P4和p5 ;測(cè)距傳感器S1采集浮船塢的角點(diǎn)Pl、P2和P5與測(cè)距傳感器S1的距離I1U2U3 ;測(cè)距傳感器S2采集浮船塢的角點(diǎn)Pi> P2和P4與測(cè)距傳感器S2的距離14、15、I6 ;測(cè)距傳感器S3采集浮船瑪?shù)慕屈c(diǎn)Pp P2和P3與測(cè)距傳感器S3的距離17、18、I9，執(zhí)行S9 ； 59:存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)d/、d2' U1U2U3U4U5U6U7U8Ui^P h、α 2、α 3、α 4、α 5、α 6、α 7、α 8、α 9，執(zhí)行 SlO ； 510:狀態(tài)判斷單元根據(jù)存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存的Clpd2和(1/、d2'值判斷是否Id1' -Cl11 ^c1或Id2' -d2| Sc1，其中C1為預(yù)定閾值，是則轉(zhuǎn)至S19，否則執(zhí)行Sll; 511:數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)參數(shù)和浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算得到浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)公式tan Θ ' =|d2' -d/ |/ 3計(jì)算出浮船塢相對(duì)于岸的傾斜角度Θ，;設(shè)定測(cè)距傳感器S3的位置為平面坐標(biāo)系原點(diǎn)(0，0)，數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)公式P1, x=l7 cos α 7，Pl y=I7 · sin α 7 ;ρ2’χ=18 · cos α 8，p2’y=l8 · sin α 8 ；P 3,X=I9 · cos a 9, P3 y=I9 · sin a 9 計(jì)算出角點(diǎn) Pl、p2、p3 的坐標(biāo)(Pl, x, P1, y)、(p2，x, p2，y)、(P3,x. P3,y) 同時(shí)進(jìn)一步計(jì)算出浮船塢相對(duì)岸的傾斜角度θ 12=arctan[(p2jy-pljy)/(P2jx-Pljx)]> 9 13=arctan[(p3,y-pljy)/ (P3ix-Pux)]，執(zhí)行 S12 ; 512:存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)θ'、ρι、ρ2、ρ3坐標(biāo)、θ12和θ13，執(zhí)行S13; 513:狀態(tài)判斷單元判斷是否I θ ' -Θ I Sc2，其中C2為預(yù)定閾值，是則轉(zhuǎn)至S20，否則執(zhí)行S14 ； S14:狀態(tài)判斷單元判斷是否I θ12-θ13|彡(3或I θ12-θ ' |彡(3或|013-0' ^ C3時(shí)，其中C3為預(yù)定閾值，是則轉(zhuǎn)至S21，否則執(zhí)行S15 ； S15 :節(jié)點(diǎn)顯示單元根據(jù)存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存的浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)顯示浮船塢的二維方位圖，執(zhí)行S16 ； S16:節(jié)點(diǎn)控制單元控制節(jié)點(diǎn)光纖收發(fā)單元發(fā)送故障信息、浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)，執(zhí)行S23; 517:節(jié)點(diǎn)報(bào)警單元進(jìn)行數(shù)據(jù)采集單元通訊故障報(bào)警； 518:節(jié)點(diǎn)報(bào)警單元進(jìn)行監(jiān)控中心通訊故障報(bào)警；519:節(jié)點(diǎn)報(bào)警單元進(jìn)行浮船塢縱向偏移報(bào)警，執(zhí)行S22 ； 520:節(jié)點(diǎn)報(bào)警單元進(jìn)行旋轉(zhuǎn)超范圍報(bào)警，執(zhí)行S22 ； 521:節(jié)點(diǎn)報(bào)警單元進(jìn)行測(cè)距傳感器故障報(bào)警，執(zhí)行S22 ； 522:存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存故障信息；轉(zhuǎn)至S16 ； 523:節(jié)點(diǎn)控制單元控制根據(jù)浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)調(diào)整數(shù)據(jù)采集單元的動(dòng)作，執(zhí)行S8; 監(jiān)視中心的監(jiān)視方法包括以下步驟 Cl :監(jiān)視中心初始化，執(zhí)行C2 ； C2:中心控制單元判斷中心光纖收發(fā)單元與監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的收發(fā)通信狀態(tài)是否正常，是則執(zhí)行C3，否則轉(zhuǎn)至S17 ； C3:中心光纖收 發(fā)單元接收故障信息、浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)，執(zhí)行C4 ； C4:中心顯示單元根據(jù)浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)顯示浮船塢的二維方位圖，執(zhí)行C5 ； C5 :中心報(bào)警單元根據(jù)故障信息進(jìn)行報(bào)警，執(zhí)行C6 ； C6 :中心控制單元根據(jù)故障信息、浮船塢狀態(tài)初始數(shù)據(jù)和浮船塢狀態(tài)處理數(shù)據(jù)對(duì)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制指令； C7 :中心報(bào)警單元進(jìn)行監(jiān)控節(jié)點(diǎn)通訊故障報(bào)警。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種浮船塢游離和錨泊狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)，包括包括用于分別監(jiān)視不同浮船塢的多個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)和監(jiān)視中心；各個(gè)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)與監(jiān)視中心之間通過光纖連接；所述監(jiān)視節(jié)點(diǎn)包括數(shù)據(jù)采集單元、中央處理器、節(jié)點(diǎn)顯示單元、節(jié)點(diǎn)報(bào)警單元和節(jié)點(diǎn)光纖收發(fā)單元；所述中心光纖收發(fā)單元、中心顯示單元、中心控制單元和中心報(bào)警單元；所述中央處理器包括數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元、狀態(tài)判斷單元、節(jié)點(diǎn)控制單元和存儲(chǔ)單元；本發(fā)明專門應(yīng)用于浮船塢這個(gè)特殊的監(jiān)控對(duì)象，同時(shí)能夠?qū)Σ杉蜋z測(cè)到的狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理和計(jì)算，具有針對(duì)性、全面完善、準(zhǔn)確可靠、方便實(shí)用。
文檔編號(hào)G05B19/418GK102915019SQ201210429698
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者曹輝, 賈寶柱, 張均東 申請(qǐng)人:大連海事大學(xué)