一種水面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。它包括：多個(gè)水面監(jiān)測(cè)單體、監(jiān)管中心和被測(cè)海底光纜線，多個(gè)所述水面監(jiān)測(cè)單體之間通過無線通訊技術(shù)進(jìn)行通訊，多個(gè)所述水面監(jiān)測(cè)單體用過衛(wèi)星通訊技術(shù)與所述監(jiān)管中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，多個(gè)所述水面監(jiān)測(cè)單體的定位根據(jù)所述被測(cè)海底光纜線鋪設(shè)位置設(shè)定，并布列于所述被測(cè)海底光纜線的兩側(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)穿越所述水面監(jiān)測(cè)單體之間的船只進(jìn)行入侵警燈報(bào)警警示和驅(qū)離喊話聯(lián)動(dòng)。本水面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可廣泛適用于沿海域水下電纜的水面監(jiān)視和報(bào)警驅(qū)離喊話等應(yīng)用。
【專利說明】一種水面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉監(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制領(lǐng)域，特別是涉及一種水面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，應(yīng)用于固定航線水面監(jiān)測(cè)。

【背景技術(shù)】
[0002]海底電纜在近海域容易受到來往船只拋錨的牽拉、拉斷等事故，所以必須對(duì)在海底電纜所在固定航線的一定區(qū)域內(nèi)完成水面監(jiān)測(cè)和預(yù)警等功能，驅(qū)使在規(guī)定區(qū)域內(nèi)的船只盡快駛離而不拋錨，這對(duì)于保護(hù)淺水域海底光纜具有非常重要的意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種固定航線的水面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)淺水域海底光纜的水面監(jiān)測(cè)和入侵船只預(yù)警驅(qū)離，達(dá)到保護(hù)淺水域海底光纜的目的。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的構(gòu)思是:本發(fā)明采用在海底光纜兩側(cè)布置多個(gè)水面監(jiān)測(cè)單體建立監(jiān)測(cè)平面，對(duì)進(jìn)入監(jiān)測(cè)平面的船只進(jìn)行入侵預(yù)警，并通過警燈和喇叭呼叫驅(qū)離；采用串聯(lián)三自由度轉(zhuǎn)臺(tái)和姿態(tài)傳感器組合成自動(dòng)平衡系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)攝像保持水平可視姿態(tài)保證圖像檢測(cè)的穩(wěn)定性和可靠性；采用無線通訊技術(shù)和衛(wèi)星遠(yuǎn)程通訊技術(shù)雙通道通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的功能；
根據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
一種水面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括多個(gè)水面監(jiān)測(cè)單體、監(jiān)管中心和被測(cè)海底光纜線，其特征在于:多個(gè)所述水面監(jiān)測(cè)單體之間通過無線通訊技術(shù)進(jìn)行通訊，多個(gè)所述水面監(jiān)測(cè)單體用過衛(wèi)星通訊技術(shù)與所述監(jiān)管中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，多個(gè)所述水面監(jiān)測(cè)單體的定位根據(jù)所述被測(cè)海底光纜線鋪設(shè)位置設(shè)定，并布列于所述被測(cè)海底光纜線的兩側(cè)，形成監(jiān)測(cè)平面，實(shí)現(xiàn)對(duì)穿越所述水面監(jiān)測(cè)單體之間的船只進(jìn)行入侵警燈報(bào)警警示和驅(qū)離喊話聯(lián)動(dòng)；
上述水面監(jiān)測(cè)單體安裝有警燈警號(hào)、太陽能電池板、太陽能電池板支架、攝像機(jī)、姿態(tài)傳感器、串聯(lián)三自由度轉(zhuǎn)臺(tái)、主控制系統(tǒng)、蓄電池、單體平臺(tái)、泡沫、固定繩和錨，所述太陽能電池板通過所述支架安裝在所述單體平臺(tái)上，與所述主控制系統(tǒng)相連；所述攝像機(jī)安裝在所述串聯(lián)三自由度轉(zhuǎn)臺(tái)上，與所述主控制系統(tǒng)相連；所述姿態(tài)傳感器固定在所述攝像頭下方，與所述主控制系統(tǒng)相連；所述警燈警號(hào)固定在所述串聯(lián)三自由度轉(zhuǎn)臺(tái)上，與所述主控制系統(tǒng)相連；所述蓄電池安裝在所述單體平臺(tái)上，與所述主控制系統(tǒng)相連；所述泡沫與所述單體平臺(tái)相連，保證所述水面監(jiān)測(cè)單體浮于水面；所述固定繩穿過所述泡沫與所述錨相連，實(shí)現(xiàn)所述水面監(jiān)測(cè)單體的固定；所述主控制系統(tǒng)與所述太陽能電池板和蓄電池相連，完成系統(tǒng)供電管理功能，所述主控制系統(tǒng)與所述姿態(tài)傳感器相連，獲得所述攝像機(jī)的當(dāng)前姿態(tài)信息，所述主控制系統(tǒng)與所述串聯(lián)三自由度轉(zhuǎn)臺(tái)相連，根據(jù)所述姿態(tài)傳感器所提供的所述攝像機(jī)的當(dāng)前姿態(tài)信息進(jìn)行PID姿態(tài)調(diào)整，使所述攝像機(jī)保持水平可視姿態(tài)，所述主控制系統(tǒng)與所述攝像機(jī)相連，獲得視頻監(jiān)視圖像，用于識(shí)別和判斷對(duì)穿越所述水面監(jiān)測(cè)單體之間的危險(xiǎn)船只進(jìn)行報(bào)警聯(lián)動(dòng)。
[0005]上述水平可視姿態(tài)是指所述攝像機(jī)能夠在水平姿態(tài)條件下調(diào)整左右角度以使所述攝像機(jī)所獲得的圖像內(nèi)有相鄰的所述水面監(jiān)測(cè)單體的所處姿態(tài)，保證所述攝像機(jī)所獲得圖像信息的穩(wěn)定性和可識(shí)別性。
[0006]上述主控制系統(tǒng)內(nèi)包含有微處理器、無線通訊模塊、衛(wèi)星通訊模塊、數(shù)據(jù)通訊接口、電源管理模塊、驅(qū)動(dòng)控制電路和語音電路組成；所述微處理器別于所述無線通訊模塊和衛(wèi)星通訊模塊相連實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)通訊和交互、衛(wèi)星遠(yuǎn)程通訊和控制的功能；所述微處理器經(jīng)所述數(shù)據(jù)通訊接口分別與所述攝像機(jī)和所述姿態(tài)傳感器相連，實(shí)現(xiàn)圖像信息的獲取和姿態(tài)信息的獲?。凰鑫⑻幚砥髋c電源管理模塊相連，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電源的管理；所述微處理器經(jīng)所述驅(qū)動(dòng)控制電路與所述串聯(lián)三自由度轉(zhuǎn)臺(tái)相連，實(shí)現(xiàn)所述攝像機(jī)姿態(tài)控制；所述微處理器和所述語音電路相連，實(shí)現(xiàn)警燈警號(hào)的驅(qū)動(dòng)控制；所述微處理器通過圖像信息的獲取和判斷，在發(fā)生入侵行為情況下進(jìn)行聯(lián)動(dòng)報(bào)警輸出。
[0007]本發(fā)明具有如下顯而易見的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步:本發(fā)明采用在海底光纜兩側(cè)布置多個(gè)水面監(jiān)測(cè)單體建立監(jiān)測(cè)平面，對(duì)進(jìn)入監(jiān)測(cè)平面的船只進(jìn)行入侵預(yù)警，并通過警燈和喇叭呼叫驅(qū)離；采用串聯(lián)三自由度轉(zhuǎn)臺(tái)和姿態(tài)傳感器組合成自動(dòng)平衡系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)攝像保持水平可視姿態(tài)保證圖像檢測(cè)的穩(wěn)定性和可靠性；采用無線通訊技術(shù)和衛(wèi)星遠(yuǎn)程通訊技術(shù)雙通道通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的功能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]附圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的框圖。
[0009]附圖2是圖1示例中水面監(jiān)測(cè)單體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]附圖3是圖1示例中主控制系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011]本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例結(jié)合附圖詳述如下:
實(shí)施例一:
如圖1所示，本水面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它包括:多個(gè)水面監(jiān)測(cè)單體(101)、監(jiān)管中心(102)和被測(cè)海底光纜線(103)，其特征在于:多個(gè)所述水面監(jiān)測(cè)單體(101)之間通過無線通訊技術(shù)進(jìn)行通訊，多個(gè)所述水面監(jiān)測(cè)單體(101)用過衛(wèi)星通訊技術(shù)與所述監(jiān)管中心(102)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，多個(gè)所述水面監(jiān)測(cè)單體(101)的定位根據(jù)所述被測(cè)海底光纜線(103)鋪設(shè)位置設(shè)定，并布列于所述被測(cè)海底光纜線(103)的兩側(cè)，形成監(jiān)測(cè)平面，實(shí)現(xiàn)對(duì)穿越所述水面監(jiān)測(cè)單體(101)之間的船只進(jìn)行入侵警燈報(bào)警警示和驅(qū)離喊話聯(lián)動(dòng)。
[0012]實(shí)施例二:
本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，特別之處在于:
參見圖2，水面監(jiān)測(cè)單體(101)安裝有警燈警號(hào)(I)、太陽能電池板(2)、太陽能電池板支架(3)、攝像機(jī)(4)、姿態(tài)傳感器(5)、串聯(lián)三自由度轉(zhuǎn)臺(tái)(6)、主控制系統(tǒng)(7)、蓄電池
(8)、單體平臺(tái)(9)、泡沫(10)、固定繩(11)和錨(12)，所述太陽能電池板(2)通過所述支架
(3)安裝在所述單體平臺(tái)(9)上，與所述主控制系統(tǒng)(7)相連；所述攝像機(jī)(4)安裝在所述串聯(lián)三自由度轉(zhuǎn)臺(tái)(6)上，與所述主控制系統(tǒng)(7)相連；所述姿態(tài)傳感器(5)固定在所述攝像頭(4)下方，與所述主控制系統(tǒng)(7)相連；所述警燈警號(hào)(I)固定在所述串聯(lián)三自由度轉(zhuǎn)臺(tái)
(6)上，與所述主控制系統(tǒng)(7)相連；所述蓄電池(8)安裝在所述單體平臺(tái)(9)上，與所述主控制系統(tǒng)(7)相連；所述泡沫(10)與所述單體平臺(tái)(9)相連，保證所述水面監(jiān)測(cè)單體(101)浮于水面；所述固定繩(11)穿過所述泡沫(10)與所述錨(12)相連，實(shí)現(xiàn)所述水面監(jiān)測(cè)單體(101)的固定；所述主控制系統(tǒng)(7)與所述太陽能電池板(2)和蓄電池(8)相連，完成系統(tǒng)供電管理功能，所述主控制系統(tǒng)(7)與所述姿態(tài)傳感器(5)相連，獲得所述攝像機(jī)(4)的當(dāng)前姿態(tài)信息，所述主控制系統(tǒng)(7)與所述串聯(lián)三自由度轉(zhuǎn)臺(tái)(6)相連，根據(jù)所述姿態(tài)傳感器
(5)所提供的所述攝像機(jī)(4)的當(dāng)前姿態(tài)信息進(jìn)行PID姿態(tài)調(diào)整，使所述攝像機(jī)(4)保持水平可視姿態(tài)，所述主控制系統(tǒng)(7)與所述攝像機(jī)(7)相連，獲得視頻監(jiān)視圖像，用于識(shí)別和判斷對(duì)穿越所述水面監(jiān)測(cè)單體(101)之間的危險(xiǎn)船只進(jìn)行報(bào)警聯(lián)動(dòng)。
[0013]所述水平可視姿態(tài)是指所述攝像機(jī)(4)能夠在水平姿態(tài)條件下調(diào)整左右角度以使所述攝像機(jī)(4)所獲得的圖像內(nèi)有相鄰的所述水面監(jiān)測(cè)單體(101)的所處姿態(tài)，保證所述攝像機(jī)(4)所獲得圖像信息的穩(wěn)定性和可識(shí)別性。
[0014]實(shí)施例三:
本實(shí)施例與實(shí)施例二基本相同，特別之處在于:
參見圖3，所述主控制系統(tǒng)(7)內(nèi)包含有微處理器(201)、無線通訊模塊(202)、衛(wèi)星通訊模塊(203)、數(shù)據(jù)通訊接口(204)、電源管理模塊(205)、驅(qū)動(dòng)控制電路(206)和語音電路(207)組成；所述微處理器(201)分別于所述無線通訊模塊(202)和衛(wèi)星通訊模塊(203)相連實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)通訊和交互、衛(wèi)星遠(yuǎn)程通訊和控制的功能；所述微處理器(201)經(jīng)所述數(shù)據(jù)通訊接口(204)分別與所述攝像機(jī)(4)和所述姿態(tài)傳感器(5)相連，實(shí)現(xiàn)圖像信息的獲取和姿態(tài)信息的獲取；所述微處理器(201)與電源管理模塊(205)相連，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電源的管理；所述微處理器(201)經(jīng)所述驅(qū)動(dòng)控制電路(206)與所述串聯(lián)三自由度轉(zhuǎn)臺(tái)(6)相連，實(shí)現(xiàn)所述攝像機(jī)(4)姿態(tài)控制；所述微處理器(201)和所述語音電路(207)相連，實(shí)現(xiàn)警燈警號(hào)的驅(qū)動(dòng)控制；所述微處理器(201)通過圖像信息的獲取和判斷，在發(fā)生入侵行為情況下進(jìn)行聯(lián)動(dòng)報(bào)警輸出。
[0015]以上通過【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但這些并非構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種水面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括:多個(gè)水面監(jiān)測(cè)單體(101 )、監(jiān)管中心(102)和被測(cè)海底光纜線(103)，其特征在于:所述多個(gè)水面監(jiān)測(cè)單體(101)之間通過無線通訊技術(shù)進(jìn)行通訊，多個(gè)所述水面監(jiān)測(cè)單體(101)通過衛(wèi)星通訊技術(shù)與所述監(jiān)管中心(102)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，所述多個(gè)水面監(jiān)測(cè)單體(101)的定位根據(jù)所述被測(cè)海底光纜線(103)鋪設(shè)位置設(shè)定，并布列于所述被測(cè)海底光纜線(103)的兩側(cè)，形成監(jiān)測(cè)平面，實(shí)現(xiàn)對(duì)穿越所述水面監(jiān)測(cè)單體(101)之間的船只進(jìn)行入侵警燈報(bào)警警示和驅(qū)離喊話聯(lián)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述水面監(jiān)測(cè)單體(101)安裝有警燈警號(hào)(I)、太陽能電池板(2)、太陽能電池板支架(3)、攝像機(jī)(4)、姿態(tài)傳感器(5)、串聯(lián)三自由度轉(zhuǎn)臺(tái)(6)、主控制系統(tǒng)(7)、蓄電池(8)、單體平臺(tái)(9)、泡沫(10)、固定繩(11)和錨(12)，所述太陽能電池板(2)通過一個(gè)太陽能電池板支架(3)安裝在所述單體平臺(tái)(9)上，與所述主控制系統(tǒng)(7)相連；所述攝像機(jī)(4)安裝在所述串聯(lián)三自由度轉(zhuǎn)臺(tái)(6)上，與所述主控制系統(tǒng)(7)相連；所述姿態(tài)傳感器(5)固定在所述攝像頭(4)下方，與所述主控制系統(tǒng)(7)相連；所述警燈警號(hào)(I)固定在所述串聯(lián)三自由度轉(zhuǎn)臺(tái)(6)上，與所述主控制系統(tǒng)(7)相連；有一個(gè)蓄電池(8)安裝在所述單體平臺(tái)(9)上，與所述主控制系統(tǒng)(7)相連；所述泡沫(10)與所述單體平臺(tái)(9)相連，保證所述水面監(jiān)測(cè)單體(101)浮于水面；所述固定繩(11)穿過所述泡沫(10)與所述錨(12)相連，實(shí)現(xiàn)所述水面監(jiān)測(cè)單體(101)的固定；所述主控制系統(tǒng)(7)與所述太陽能電池板(2)和蓄電池(8)相連，完成系統(tǒng)供電管理功能，所述主控制系統(tǒng)(7)與所述姿態(tài)傳感器(5)相連，獲得所述攝像機(jī)(4)的當(dāng)前姿態(tài)信息，所述主控制系統(tǒng)(7)與所述串聯(lián)三自由度轉(zhuǎn)臺(tái)(6)相連，根據(jù)所述姿態(tài)傳感器(5)所提供的所述攝像機(jī)(4)的當(dāng)前姿態(tài)信息進(jìn)行PID姿態(tài)調(diào)整，使所述攝像機(jī)(4)保持水平可視姿態(tài)，所述主控制系統(tǒng)(7)與所述攝像機(jī)(7)相連，獲得視頻監(jiān)視圖像，用于識(shí)別和判斷對(duì)穿越所述水面監(jiān)測(cè)單體(101)之間的危險(xiǎn)船只進(jìn)行報(bào)警聯(lián)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述水平可視姿態(tài)是指所述攝像機(jī)(4)能夠在水平姿態(tài)條件下調(diào)整左右角度以使所述攝像機(jī)(4)所獲得的圖像內(nèi)有相鄰的所述水面監(jiān)測(cè)單體(101)的所處姿態(tài)，保證所述攝像機(jī)(4)所獲得圖像信息的穩(wěn)定性和可識(shí)別性。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述主控制系統(tǒng)(7)內(nèi)包含有微處理器(201)、無線通訊模塊(202)、衛(wèi)星通訊模塊(203)、數(shù)據(jù)通訊接口(204)、電源管理模塊(205)、驅(qū)動(dòng)控制電路(206)和語音電路(207);所述微處理器(201)分別于所述無線通訊模塊(202)和衛(wèi)星通訊模塊(203)相連實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)通訊和交互、衛(wèi)星遠(yuǎn)程通訊和控制的功能；所述微處理器(201)經(jīng)所述數(shù)據(jù)通訊接口(204)分別與所述攝像機(jī)(4)和所述姿態(tài)傳感器(5)相連，實(shí)現(xiàn)圖像信息的獲取和姿態(tài)信息的獲??；所述微處理器(201)與電源管理模塊(205)相連，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電源的管理；所述微處理器(201)經(jīng)所述驅(qū)動(dòng)控制電路(206)與所述串聯(lián)三自由度轉(zhuǎn)臺(tái)(6)相連，實(shí)現(xiàn)所述攝像機(jī)(4)姿態(tài)控制；所述微處理器(201)和所述語音電路(207)相連，實(shí)現(xiàn)警燈警號(hào)的驅(qū)動(dòng)控制；所述微處理器(201)通過圖像信息的獲取和判斷，在發(fā)生入侵行為情況下進(jìn)行聯(lián)動(dòng)報(bào)警輸出。
【文檔編號(hào)】G08B13/196GK104240419SQ201410492501
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】唐智杰 申請(qǐng)人:上海大學(xué)