救援船智能控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種救援船智能控制系統(tǒng)，包括主控制模塊、感知模塊、動(dòng)力模塊、導(dǎo)航模塊、避讓模塊、救援模塊；其中主控制模塊：用于對(duì)系統(tǒng)中采集的各項(xiàng)信息做出處理判定并發(fā)布對(duì)應(yīng)指令；感知模塊：與主控制模塊連接，所述感知模塊用于對(duì)待救援目標(biāo)的訊息進(jìn)行搜集并反饋主控制模塊；動(dòng)力模塊：與主控制模塊連接，所述動(dòng)力模塊用于依據(jù)主控制模塊發(fā)布的指令控制載體的運(yùn)行軌跡和速度；導(dǎo)航模塊：與主控制模塊連接，所述信息采集模塊用于實(shí)現(xiàn)所述系統(tǒng)載體的三維導(dǎo)航；避讓模塊：與主控制模塊連接，所述避讓模塊用于采集所述系統(tǒng)載體周邊的環(huán)境信息并將所述信息反饋至主控制模塊；救援模塊：與主控制模塊連接，所述救援模塊用于實(shí)施救援。本發(fā)明縮短救援時(shí)間提升救援效率。
【專利說(shuō)明】
救援船智能控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種救援船智能控制系統(tǒng)，屬于船舶控制技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，海上交通也越來(lái)越便利，但隨之而來(lái)的也伴隨著無(wú)數(shù)的危險(xiǎn)，近年來(lái)海上事故頻頻發(fā)生，對(duì)海上相關(guān)部門的搜救工作提出了新的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有的海上救援船大多采用多體船，是指利用間隔一定距離的兩個(gè)或兩個(gè)以上的瘦形船體，通過上部的強(qiáng)力構(gòu)架連成一體的船舶。目前世界上已有的多體船主要有:雙體船、三體船、四體船和五體船。同單體船相比，多體船具有更加優(yōu)越的浮性、穩(wěn)性、耐波性、機(jī)動(dòng)性和隱身性，并且能夠大量裝載，抗打擊能力強(qiáng)。
[0003]現(xiàn)有的救援船的救援方式大多還是以傳統(tǒng)的救援方式，如公開號(hào)為204775918U的中國(guó)實(shí)用新型專利“應(yīng)急救援船”，提供了一種半自動(dòng)遠(yuǎn)程操控的救援船，在發(fā)現(xiàn)待救援人員時(shí)，無(wú)法立即主動(dòng)的提供救援，容易錯(cuò)過最佳救援時(shí)機(jī)，影響救援效率。
[0004]本發(fā)明是一種救援船智能控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)基于主控制芯片，配合多種傳感器設(shè)備，在能夠自主尋找落水人員所在位置的基礎(chǔ)上，還可以立即向其投射救生設(shè)備，讓落水人員進(jìn)行自救，提高救援的成功率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種救援船智能控制系統(tǒng)，在自主尋找落水人員的同時(shí)，還可以向其彈射救生設(shè)備以達(dá)到縮短救援時(shí)間，提高救援成功率。
[0006]為實(shí)現(xiàn)以上發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種救援船智能控制系統(tǒng)，包括主控制模塊、定位模塊、動(dòng)力模塊、導(dǎo)航模塊、避讓模塊和救援模塊；
其中所述定位模塊，與所述主控制模塊連接，所述定位模塊基于待救援目標(biāo)發(fā)出的訊息，對(duì)待救援目標(biāo)進(jìn)行定位，并生成定位信息，所述定位模塊向所述主控制模塊發(fā)送定位信息;
所述導(dǎo)航模塊，與所述主控制模塊連接，所述導(dǎo)航模塊基于所述定位模塊的定位信息，生成導(dǎo)航信息，所述導(dǎo)航模塊向所述主控制模塊發(fā)送導(dǎo)航信息；
所述避讓模塊，與所述主控制模塊連接，所述避讓模塊用于偵測(cè)所述救援船周圍障礙物信息，生成避讓信息；
所述主控制模塊，基于所述定位信息、導(dǎo)航信息以及避讓信息，生成行進(jìn)方向控制信息以及施救信息；
所述動(dòng)力模塊，與所述主控制模塊連接，所述動(dòng)力模塊基于所述行進(jìn)方向控制信息，控制所述救援船智能控制系統(tǒng)載體向待救目標(biāo)方向行進(jìn)并避讓障礙物；
所述救援模塊，與所述主控制模塊連接，所述救援模塊基于所述施救信息進(jìn)行施救操作。
[0007]進(jìn)一步地，所述定位模塊包括人體熱釋紅外傳感器單元和聲音傳感器單元； 所述人體熱釋紅外傳感器單元，與所述主控制模塊連接，所述人體熱釋紅外傳感器單元用于采集人體發(fā)出的紅外輻射以定位人員位置；
所述聲音傳感器單元，與所述主控制模塊連接，所述聲音傳感器單元用于采集人體發(fā)出的聲音以定位人員位置。
[0008]進(jìn)一步地，所述動(dòng)力模塊包括驅(qū)動(dòng)單元和轉(zhuǎn)向單元；
所述驅(qū)動(dòng)單元，與所述主控制模塊連接，所述驅(qū)動(dòng)單元控制所述救援船的運(yùn)行；
所述轉(zhuǎn)向單元，與所述主控制模塊連接，所述轉(zhuǎn)向單元用于操縱所述救援船進(jìn)行轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)。
[0009]進(jìn)一步地，所述導(dǎo)航模塊包括GPS單元和九軸單元；
所述GPS單元，與所述主控制模塊連接，所述GPS單元用于對(duì)所述救援船進(jìn)行定位導(dǎo)航；所述九軸單元，與所述主控制模塊連接，所述九軸單元用于對(duì)所述救援船的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行檢測(cè)。
[00?0] 進(jìn)一步地，所述避讓模塊包括測(cè)距單元、圖像采集單元和GPRS圖傳單元；
所述測(cè)距單元，與所述主控制模塊連接，所述測(cè)距單元用于探測(cè)前方障礙物或待救人員的距離信息；
所述圖像采集單元，與所述GPRS圖傳單元連接，所述圖像采集單元用于將現(xiàn)場(chǎng)信息以圖像的形式傳遞給圖傳單元；
所述GPRS圖傳單元，與所述主控制模塊連接，所述GPRS圖傳單元用于將所述圖像采集單元提供的圖像信息進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸。
[0011 ]進(jìn)一步地，所述救援模塊包括彈射單元和風(fēng)速采集單元；
所述彈射單元，與所述主控制模塊連接，所述彈射單元用于彈射救生設(shè)備；
所述風(fēng)速采集單元，與所述主控制模塊連接，所述風(fēng)速采集單元用于采集風(fēng)速信息。
[0012]進(jìn)一步地，所述救援模塊還包括機(jī)械手輔助救援單元；
所述機(jī)械手輔助救援單元，與所述主控制模塊連接，所述機(jī)械手輔助救援單元用于抓取水面物品。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
1.本發(fā)明在甲板頂部安裝的彈射裝置將救生設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)距離投射，獲得了讓落水者進(jìn)行自主救援，縮短救援時(shí)間，提升救援效率的技術(shù)效果。
[0014]2.本發(fā)明安裝的機(jī)械手輔助救援單元，獲得了撈取漂浮物品的技術(shù)效果。
[0015]3.本發(fā)明采用太陽(yáng)能作為輔助能源，獲得節(jié)能環(huán)保的技術(shù)效果。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)框圖；
圖2是本發(fā)明的實(shí)施例2的系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)照【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0018]實(shí)施例1: 如圖1所示本發(fā)明提供的一種救援船智能控制系統(tǒng)，該智能控制系統(tǒng)包括主控制模塊
1、定位模塊20、動(dòng)力模塊30、導(dǎo)航模塊40、避讓模塊50、救援模塊60;
該智能控制系統(tǒng)主要用于救援船上，常用的救援船有三體船和五體船，本實(shí)施例以五體船為例，即五個(gè)救援船都安裝有本發(fā)明所需要保護(hù)的系統(tǒng)。當(dāng)有事故發(fā)生時(shí)，由救援艇母船將五艘救援船搭載、拖曳到事故地點(diǎn)。到達(dá)事故地點(diǎn)后，母船將救援船放下，救援船中的主控制模塊10控制定位模塊30對(duì)待救目標(biāo)進(jìn)行定位，一般待救目標(biāo)都會(huì)發(fā)出一些求救信息，定位模塊30可以通過這些求救信息對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位。定位信息有了之后，主控制模塊10啟動(dòng)導(dǎo)航模塊40，主控制模塊10會(huì)根據(jù)導(dǎo)航模塊40的導(dǎo)航信息驅(qū)動(dòng)動(dòng)力模塊30推動(dòng)救援船向目標(biāo)移動(dòng)。由于事故現(xiàn)場(chǎng)肯定存在較多的殘骸，救援船移動(dòng)過程中肯定會(huì)受到阻礙，避讓模塊50會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)控救援船周圍障礙物，主控制模塊30會(huì)根據(jù)避讓模塊50反饋的信息驅(qū)動(dòng)動(dòng)力模塊30做出相應(yīng)的避讓動(dòng)作。當(dāng)救援船到達(dá)待救目標(biāo)時(shí)，主控制模塊10控制救援模塊60將救援工具投放給待救目標(biāo)。動(dòng)力模塊30安裝于船體底部，通過甲板進(jìn)行分隔，甲板上船首布置定位模塊20、避讓模塊50，船中部分布置主控制模塊10、導(dǎo)航模塊40，船尾布置救援模塊60。整個(gè)過程可以由搭載本發(fā)明系統(tǒng)的救援船自動(dòng)完成，大大提高了救援效率。
[0019]實(shí)施例2:
如圖2所示，相較于圖1做出了進(jìn)一步具體化。
[0020]—般情況下，待救援目標(biāo)都會(huì)有呼救行為，同時(shí)由于海洋輻射紅外線較小，而在海面漂浮的生物可以發(fā)出大量的紅外線，所以我們采用在定位模塊20中設(shè)置人體熱釋紅外傳感器單元201和聲音傳感器單元202，分別對(duì)待救援人員的紅外信息和聲音信息進(jìn)行搜集。主控制模塊10會(huì)根據(jù)搜集的信息分析待救目標(biāo)的位置，例如:紅外值較大的地方可以判定為待救目標(biāo);聲音來(lái)源方向也可以判斷待救目標(biāo)方向。主控制模塊10通過導(dǎo)航模塊40中的GPS單元獲知當(dāng)前救援船的位置，以及設(shè)置待救目標(biāo)的位置，并控制導(dǎo)航模塊40形成導(dǎo)航路徑。路徑形成后主控制模塊10通過動(dòng)力模塊30中的驅(qū)動(dòng)單元301和轉(zhuǎn)向單元302驅(qū)動(dòng)救援船前后左右移動(dòng)，快速準(zhǔn)確的駛向落水人員所在地點(diǎn)。為確保救援船的行駛安全，通過避讓模塊50中的測(cè)距單元501對(duì)行進(jìn)途中的障礙物的位置進(jìn)行定位并繞行，同時(shí)也通過測(cè)距單元501判定救援船是否到達(dá)待救援區(qū)域?，F(xiàn)場(chǎng)的信息以圖像的形式通過圖像采集單元502和GPRS圖傳單元503時(shí)時(shí)傳輸出來(lái)供救援人員參考。
[0021]當(dāng)救援船到達(dá)待救目標(biāo)一定范圍內(nèi)時(shí)，救援模塊60開始準(zhǔn)備投放救援工具，由于海上海風(fēng)較大，投放的工具可能因?yàn)轱L(fēng)速的影響而偏離預(yù)定的投擲點(diǎn)，救援模塊60中的風(fēng)速采集單元602會(huì)采集風(fēng)速信息，發(fā)送給主控制模塊10進(jìn)行計(jì)算，再由主控制模塊10將最優(yōu)的彈射方案反饋給救援模塊60中的彈射單元601，彈射單元601就會(huì)以電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行自動(dòng)彈射待救人員所需的救生設(shè)備。
[0022]另外，救援模塊60中還增加了機(jī)械手輔助救援單元603，主要用于在彈射救生設(shè)備的同時(shí)進(jìn)行輔助救援，用于抓取水面交通事故或海難中的物品。
[0023]除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種救援船智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述救援船智能控制系統(tǒng)包括:主控制模塊、定位模塊、動(dòng)力模塊、導(dǎo)航模塊、避讓模塊和救援模塊； 所述定位模塊，與所述主控制模塊連接，所述定位模塊基于待救援目標(biāo)發(fā)出的訊息，對(duì)待救援目標(biāo)進(jìn)行定位，并生成定位信息，所述定位模塊向所述主控制模塊發(fā)送定位信息；所述導(dǎo)航模塊，與所述主控制模塊連接，所述導(dǎo)航模塊基于所述定位模塊的定位信息，生成導(dǎo)航信息，所述導(dǎo)航模塊向所述主控制模塊發(fā)送導(dǎo)航信息； 所述避讓模塊，與所述主控制模塊連接，所述避讓模塊用于偵測(cè)所述救援船周圍障礙物信息，生成避讓信息； 所述主控制模塊，基于所述定位信息、導(dǎo)航信息以及避讓信息，生成行進(jìn)方向控制信息以及施救信息； 所述動(dòng)力模塊，與所述主控制模塊連接，所述動(dòng)力模塊基于所述行進(jìn)方向控制信息，控制所述救援船智能控制系統(tǒng)載體向待救目標(biāo)方向行進(jìn)并避讓障礙物； 所述救援模塊，與所述主控制模塊連接，所述救援模塊基于所述施救信息進(jìn)行施救操作。2.如權(quán)利要求1所述的救援船智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述定位模塊包括人體熱釋紅外傳感器單元和聲音傳感器單元； 所述人體熱釋紅外傳感器單元，與所述主控制模塊連接，所述人體熱釋紅外傳感器單元用于采集人體發(fā)出的紅外輻射以定位人員位置； 所述聲音傳感器單元，與所述主控制模塊連接，所述聲音傳感器單元用于采集人體發(fā)出的聲音以定位人員位置。3.如權(quán)利要求2所述的救援船智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述動(dòng)力模塊包括驅(qū)動(dòng)單元和轉(zhuǎn)向單元； 所述驅(qū)動(dòng)單元，與所述主控制模塊連接，所述驅(qū)動(dòng)單元控制所述救援船的運(yùn)行； 所述轉(zhuǎn)向單元，與所述主控制模塊連接，所述轉(zhuǎn)向單元用于操縱所述救援船進(jìn)行轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)。4.如權(quán)利要求3所述的救援船智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)航模塊包括GPS單元和九軸單元； 所述GPS單元，與所述主控制模塊連接，所述GPS單元用于對(duì)所述救援船進(jìn)行定位導(dǎo)航；所述九軸單元，與所述主控制模塊連接，所述九軸單元用于對(duì)所述救援船的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行檢測(cè)。5.如權(quán)利要求4所述的救援船智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述避讓模塊包括測(cè)距單元、圖像采集單元和GPRS圖傳單元； 所述測(cè)距單元，與所述主控制模塊連接，所述測(cè)距單元用于探測(cè)前方障礙物或待救人員的距離信息； 所述圖像采集單元，與所述GPRS圖傳單元連接，所述圖像采集單元用于將現(xiàn)場(chǎng)信息以圖像的形式傳遞給圖傳單元； 所述GPRS圖傳單元，與所述主控制模塊連接，所述GPRS圖傳單元用于將所述圖像采集單元提供的圖像信息進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸。6.如權(quán)利要求5所述的救援船智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述救援模塊包括彈射單元和風(fēng)速采集單元； 所述彈射單元，與所述主控制模塊連接，所述彈射單元用于彈射救生設(shè)備； 所述風(fēng)速采集單元，與所述主控制模塊連接，所述風(fēng)速采集單元用于采集風(fēng)速信息。7.如權(quán)利要求1-6中任一所述的救援船智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述救援模塊還包括機(jī)械手輔助救援單元； 所述機(jī)械手輔助救援單元，與所述主控制模塊連接，所述機(jī)械手輔助救援單元用于抓取水面物品。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK106054842SQ201610504687
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月1日
【發(fā)明人】邴紹金, 楊松林, 邴紹旺, 曹雪, 陸婷婷, 楊旺林, 馬椿林
【申請(qǐng)人】江蘇科技大學(xué)