一种智慧码头用船舶引导系统

技术领域

本发明涉及桥梁安防预警技术领域，特别是涉及一种智慧码头用船舶引导系统。

背景技术

目前，在全国很多的码头，船舶停靠均无人指挥，船舶随便停靠、抛锚、发生碰撞，造成码头拥挤，水上交通堵塞。有些大型码头虽然规划出停靠点，但是船舶停靠时，也主要是依靠甚高频无线电话与码头的工作人员直接进行沟通来联系的，在船舶停靠后抛锚、系缆情况也只能靠人工检查，并且在水上使用摄像头进行监控的难度也较大。现有技术中没有一种针对进入码头的船舶停靠进行引导的系统，能在船舶将要进入码头时，引导船舶停靠在指定的停靠点上，并且船舶停靠过程中有危险状况发生，能及时发出预警。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有技术中的船舶停靠均无人指挥，容易造成码头拥挤，水上交通堵塞，甚至出现安全危险的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种智慧码头用船舶引导系统，包括：

码头停靠感应装置，用于检测所述码头的停靠点是否有所述船舶停靠；

激光雷达，用于检测所述船舶的船身尺寸；

船舶定位装置，用于确定所述船舶的位置信息；

船舶引导单元，用于根据船身尺寸引导所述船舶进入所述码头的停靠点，并根据所述船舶的位置信息给出引导所述船舶进入所述码头的行进参数。

进一步的，所述船舶引导单元包括：

采集模块，分别与所述码头停靠感应装置、激光雷达、船舶定位装置连接，所述采集模块用于检测到的数据；

处理模块，与所述采集模块连接，所述处理模块用于对采集到的数据进行处理和分析；

控制模块，与所述处理模块连接，所述控制模块用于控制所述船舶的行进参数。

进一步的，所述处理模块用于根据所述码头上是否有停靠点判断所述船舶能否在所述码头进行停靠；

当所述码头没有剩余停靠点，所述处理模块给出所述船舶不能进行停靠的提示；

当所述码头有剩余停靠点，则所述处理模块给出所述船舶能进行停靠的提示。

进一步的，当所述码头有剩余停靠点时，所述处理模块用于根据所述船舶的船体尺寸判断所述船舶能否在所述码头进行停靠以及给出所述码头的停靠点；

当所述船舶的长度或宽度不符合所述码头的停靠限制，所述处理模块给出所述船舶不能进行停靠的警示；

当所述船舶的长度或宽度符合所述码头的停靠限制，则所述处理模块给出所述船舶在所述码头的停靠点。

进一步的，当所述船舶的长度或宽度符合所述码头的停靠限制，所述处理模块给出所述船舶在所述码头的停靠点后，所述处理模块用于根据所述船舶的在所述码头的停靠点和所述船舶的位置信息规划所述船舶的行进路线；

在所述船舶的行进路线上遇到其他船舶时，所述处理模块用于根据所述船舶与其他船舶之间的直线距离来选择是否准备调整所述船舶转向率；其中，

所述处理模块用于设定所述船舶与其他船舶之间的直线距离S0，所述采集模块用于实时采集所述船舶与其他船舶之间的直线距离为△S，所述处理模块还用于判断实时采集到的所述船舶与其他船舶之间的直线距离为△S是否大于所述船舶与其他船舶之间的直线距离S0，并根据判断结果给出是否调整所述船舶转向率△L和船舶航速△A：

当△S＞S0时，所述处理模块不对所述船舶转向率△L和船舶航速△A进行调整；

当△S≤S0时，则所述处理模块对所述船舶转向率△L和船舶航速△A进行调整。

进一步的，当△S≤S0，对所述船舶转向率△L和船舶航速△A进行调整时，所述采集模块用于根据采集到的所述船舶与其他船舶之间的直线距离△S调整所述船舶转向率△L和船舶航速△A；其中，

所述处理模块用于预设第一预设所述船舶与其他船舶之间的直线距离S1、第二预设所述船舶与其他船舶之间的直线距离S2、第三预设所述船舶与其他船舶之间的直线距离S3和第四预设所述船舶与其他船舶之间的直线距离S4，且S0＞S1＞S2＞S3＞S4；所述处理模块还用于预设第一预设所述船舶转向率调节系数x1、第二预设所述船舶转向率调节系数x2、第三预设所述船舶转向率调节系数x3和第四预设所述船舶转向率调节系数x4，且1＜x1＜x2＜x3＜x4＜1.3；所述处理模块还用于预设第一预设船舶航速调节系数y1、第二预设船舶航速调节系数y2、第三预设船舶航速调节系数y3和第四预设船舶航速调节系数y4，且1.1＜y1＜y2＜y3＜y4＜1.5；

所述处理模块用于根据实时采集到的所述船舶与其他船舶之间的直线距离△S与各预设所述船舶与其他船舶之间的直线距离Si之间的关系调整所述船舶转向率和船舶航速：

当S1＞△S≥S2时，选定所述第一预设所述船舶转向率调节系数x1对所述船舶转向率和第一预设所述船舶航速调节系数y1对所述船舶航速进行调整，调整后的所述船舶转向率为△L＊x1，调整后的所述船舶航速为△A＊y1；

当S2＞△S≥S3时，选定所述第二预设所述船舶转向率调节系数x2对所述船舶转向率和第二预设所述船舶航速调节系数y2对所述船舶航速进行调整，调整后的所述船舶转向率为△L＊x2，调整后的所述船舶航速为△A＊y2；

当S3＞△S≥S4时，选定所述第三预设所述船舶转向率调节系数x3对所述船舶转向率和第三预设所述船舶航速调节系数y3对所述船舶航速进行调整，调整后的所述船舶转向率为△L＊x3，调整后的所述船舶航速为△A＊y3；

当S4＞△S时，选定所述第四预设所述船舶转向率调节系数x4对所述船舶转向率和第四预设所述船舶航速调节系数y4对所述船舶航速进行调整，调整后的所述船舶转向率为△L＊x4，调整后的所述船舶航速为△A＊y4。

进一步的，所述智慧码头用船舶引导系统还包括：

安全预警单元，用于对引导所述船舶进入所述码头过程中出现的安全问题进行提前预警。

进一步的，所述安全预警单元包括：

码头停靠限制预警装置，设置在所述码头上，所述码头停靠限制预警装置用于所述船舶能否在所述码头的停靠点上停靠进行预警；

船舶碰撞预警装置，设置在所述船舶上，所述船舶碰撞预警装置用于对所述船舶碰撞进行预警；

船舶超速预警装置，设置在所述船舶上，所述船舶超速预警装置用于所述船舶超速进行预警。

本发明实施例一种智慧码头用船舶引导系统与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明通过设置船舶引导单元，能够根据船舶的位置信息给出引导船舶进入码头的具体行进参数，避免船舶在进入码头的过程中，由于引导混乱而发生危险，有效的降低了船舶在海上发生交通事故的概率，保证船舶在船舶引导单元的引导下能够顺利的进入到码头中，提高了船舶进入码头的效率，并且能够在规定的时间内完成对船舶进行引导的任务。

附图说明

图1是本发明实施例中智慧码头用船舶引导系统的结构示意图；

图2是本发明实施例中智慧码头用船舶引导系统的船舶引导单元的结构示意图；

图3是本发明实施例中智慧码头用船舶引导系统的采集模块连接示意图；

图4是本发明实施例中智慧码头用船舶引导系统的安全预警单元的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1所示，在本申请的实施例中，提供了一种智慧码头用船舶引导系统，包括：码头停靠感应装置，用于检测所述码头的停靠点是否有所述船舶停靠；激光雷达，用于检测所述船舶的船身尺寸；船舶定位装置，用于确定所述船舶的位置信息；船舶引导单元，用于根据船身尺寸引导所述船舶进入所述码头的停靠点，并根据所述船舶的位置信息给出引导所述船舶进入所述码头的行进参数。

进一步的，本发明通过设置所述船舶引导单元，能够根据所述船舶的位置信息给出引导所述船舶进入所述码头的具体行进参数，避免所述船舶在进入所述码头的过程中，由于引导混乱而发生危险，有效的降低了所述船舶在海上发生交通事故的概率，保证所述船舶在所述船舶引导单元的引导下能够顺利的进入到所述码头中，提高了所述船舶进入所述码头的效率，并且能够在规定的时间内完成对所述船舶进行引导的任务。

如图2－3所示，在本申请的实施例中，提供了一种智慧码头用船舶引导系统，所述船舶引导单元包括：采集模块，分别与所述码头停靠感应装置、激光雷达、船舶定位装置连接，所述采集模块用于检测到的数据；处理模块，与所述采集模块连接，所述处理模块用于对采集到的数据进行处理和分析；控制模块，与所述处理模块连接，所述控制模块用于控制所述船舶的行进参数。

具体的，所述采集模块负责采集所述码头停靠感应装置、激光雷达和船舶定位装置检测到的数据；所述处理模块负责用对采集到的数据进行集中的处理和分析；所述控制模块负责控制所述船舶的行进参数，并及时的对其中的参数进行调整。

在本申请的实施例中，提供了一种智慧码头用船舶引导系统，所述处理模块用于根据所述码头上是否有停靠点判断所述船舶能否在所述码头进行停靠；当所述码头没有剩余停靠点，所述处理模块给出所述船舶不能进行停靠的提示；当所述码头有剩余停靠点，则所述处理模块给出所述船舶能进行停靠的提示。

具体的，通过所述码头停靠感应装置获取所述码头上是否有剩余的停靠点，在获取到有剩余的停靠点，则所述处理模块给出所述船舶能进行停靠的提示，并做出下一步的判断动作。

在本申请的实施例中，提供了一种智慧码头用船舶引导系统，当所述码头有剩余停靠点时，所述处理模块用于根据所述船舶的船体尺寸判断所述船舶能否在所述码头进行停靠以及给出所述码头的停靠点；当所述船舶的长度或宽度不符合所述码头的停靠限制，所述处理模块给出所述船舶不能进行停靠的警示；当所述船舶的长度或宽度符合所述码头的停靠限制，则所述处理模块给出所述船舶在所述码头的停靠点。

具体的，当所述码头上有剩余的停靠点时，通过根据所述船舶的长度和宽度判断所述船舶能否在所述码头进行停靠以及给出具体所述码头的停靠点，使所述船舶可以直接进入到所述码头的停靠点。

在本申请的实施例中，提供了一种智慧码头用船舶引导系统，当所述船舶的长度或宽度符合所述码头的停靠限制，所述处理模块给出所述船舶在所述码头的停靠点后，所述处理模块用于根据所述船舶的在所述码头的停靠点和所述船舶的位置信息规划所述船舶的行进路线；在所述船舶的行进路线上遇到其他船舶时，所述处理模块用于根据所述船舶与其他船舶之间的直线距离来选择是否准备调整所述船舶转向率；其中，所述处理模块用于设定所述船舶与其他船舶之间的直线距离S0，所述采集模块用于实时采集所述船舶与其他船舶之间的直线距离为△S，所述处理模块还用于判断实时采集到的所述船舶与其他船舶之间的直线距离为△S是否大于所述船舶与其他船舶之间的直线距离S0，并根据判断结果给出是否调整所述船舶转向率△L和船舶航速△A：当△S＞S0时，所述处理模块不对所述船舶转向率△L和船舶航速△A进行调整；当△S≤S0时，则所述处理模块对所述船舶转向率△L和船舶航速△A进行调整。

在本申请的实施例中，提供了一种智慧码头用船舶引导系统，当△S≤S0，对所述船舶转向率△L和船舶航速△A进行调整时，所述采集模块用于根据采集到的所述船舶与其他船舶之间的直线距离△S调整所述船舶转向率△L和船舶航速△A；其中，所述处理模块用于预设第一预设所述船舶与其他船舶之间的直线距离S1、第二预设所述船舶与其他船舶之间的直线距离S2、第三预设所述船舶与其他船舶之间的直线距离S3和第四预设所述船舶与其他船舶之间的直线距离S4，且S0＞S1＞S2＞S3＞S4；所述处理模块还用于预设第一预设所述船舶转向率调节系数x1、第二预设所述船舶转向率调节系数x2、第三预设所述船舶转向率调节系数x3和第四预设所述船舶转向率调节系数x4，且1＜x1＜x2＜x3＜x4＜1.3；所述处理模块还用于预设第一预设船舶航速调节系数y1、第二预设船舶航速调节系数y2、第三预设船舶航速调节系数y3和第四预设船舶航速调节系数y4，且1.1＜y1＜y2＜y3＜y4＜1.5；所述处理模块用于根据实时采集到的所述船舶与其他船舶之间的直线距离△S与各预设所述船舶与其他船舶之间的直线距离Si之间的关系调整所述船舶转向率和船舶航速：当S1＞△S≥S2时，选定所述第一预设所述船舶转向率调节系数x1对所述船舶转向率和第一预设所述船舶航速调节系数y1对所述船舶航速进行调整，调整后的所述船舶转向率为△L＊x1，调整后的所述船舶航速为△A＊y1；当S2＞△S≥S3时，选定所述第二预设所述船舶转向率调节系数x2对所述船舶转向率和第二预设所述船舶航速调节系数y2对所述船舶航速进行调整，调整后的所述船舶转向率为△L＊x2，调整后的所述船舶航速为△A＊y2；当S3＞△S≥S4时，选定所述第三预设所述船舶转向率调节系数x3对所述船舶转向率和第三预设所述船舶航速调节系数y3对所述船舶航速进行调整，调整后的所述船舶转向率为△L＊x3，调整后的所述船舶航速为△A＊y3；当S4＞△S时，选定所述第四预设所述船舶转向率调节系数x4对所述船舶转向率和第四预设所述船舶航速调节系数y4对所述船舶航速进行调整，调整后的所述船舶转向率为△L＊x4，调整后的所述船舶航速为△A＊y4。

具体的，当所述船舶与其他船舶之间的直线距离在设定的范围内时，这时通过自动调整所述船舶转向率和船舶航速，使所述船舶与其他船舶相互避开，尽可能的减少发生碰撞的概率。

在本申请的实施例中，提供了一种智慧码头用船舶引导系统，所述智慧码头用船舶引导系统还包括：安全预警单元，用于对引导所述船舶进入所述码头过程中出现的安全问题进行提前预警。

如图4所示，在本申请的实施例中，提供了一种智慧码头用船舶引导系统，所述安全预警单元包括：码头停靠限制预警装置，设置在所述码头上，所述码头停靠限制预警装置用于所述船舶能否在所述码头的停靠点上停靠进行预警；船舶碰撞预警装置，设置在所述船舶上，所述船舶碰撞预警装置用于对所述船舶碰撞进行预警；船舶超速预警装置，设置在所述船舶上，所述船舶超速预警装置用于所述船舶超速进行预警。

综上，本发明实施例提供一种智慧码头用船舶引导系统，其包括：码头停靠感应装置，用于检测码头的停靠点是否有船舶停靠；激光雷达，用于检测船舶的船身尺寸；船舶定位装置，用于确定船舶的位置信息；船舶引导单元，用于根据船身尺寸引导船舶进入所述码头的停靠点，并根据船舶的位置信息给出引导船舶进入码头的行进参数。本发明通过设置船舶引导单元，能够根据船舶的位置信息给出引导船舶进入码头的具体行进参数，避免船舶在进入码头的过程中，由于引导混乱而发生危险，有效的降低了船舶在海上发生交通事故的概率，保证船舶在船舶引导单元的引导下能够顺利的进入到码头中，提高了船舶进入码头的效率，并且能够在规定的时间内完成对船舶进行引导的任务。

最后应说明的是：显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

以上所述仅为本发明的一个实施例子，但不能以此限制本发明的范围，凡依据本发明所做的结构上的变化，只要不失本发明的要义所在，都应视为落入本发明保护范围之内受到制约。所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的进一步实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。