一种适用于水上施工船舶的安全装置
技术领域
本实用新型涉及水上船舶安全作业领域，具体指有一种适用于水上施工船舶的安全装置。
背景技术
目前，水上生产建设活动日益频繁，水面航行安全及水面设施安全、人员安全问题突出。船舶与船舶之间，如果没有约定一个安全距离，一旦船舶与船舶的距离过于接近，此时船舶容易发生碰撞等意外。
同时，由于不能及时发现水面目标，安全作业区域，危险区域而造成的水上安全事故频发。特别是海上油气开发，海上风电建设，跨海桥梁建设等作业区域广，作业时间长，作业条件复杂，一旦发生事故，轻则造成设施损伤，延误工期；重则船翻人亡，危害巨大。
针对上述的现有技术存在的问题设计一种适用于水上施工船舶的安全装置是本实用新型研究的目的。
实用新型内容
针对上述现有技术存在的问题，本实用新型在于提供一种适用于水上施工船舶的安全装置，能够有效解决上述现有技术存在的问题。
本实用新型的技术方案是：
一种适用于水上施工船舶的安全装置，包含：
水上信息处理系统，包含电子海图模块、AIS协议栈模块、安全算法模块、数据存储模块，所述水上信息处理系统用于通过AIS协议栈模块获取本船舶水上位置信息，安全算法模块用于计算本船舶的安全区域；
水上安全系统，通信连接所述水上信息处理系统，所述水上安全系统包含第一控制处理单元，所述控制处理单元电连接有第一AIS收发单元、第一GPSBD单元、语音单元、VHF单元、声光告警单元、第一控制处理单元，所述水上安全系统通信连接其他传播的AIS系统；
人员落水检测系统，无线通信连接至所述水上安全系统，所述人员落水检测系统包含第二控制处理单元，所述第二控制处理单元电连接的第二AIS收发单元、第二GPSBD单元、落水检测单元，所述人员落水检测系统在落水感知单元检测设备落水后向水上信息处理系统和水上安全系统发出求救信息。
进一步地，所述水上信息处理系统、所述水上安全系统通过串口、有线网络、无线网络其中的一种或多种通信连接。
进一步地，所述人员落水检测系统进一步包含电源系统，所述电源系统连接所述第二控制处理单元。
进一步地，所述电源系统为可充电电池。
进一步地，所述落水感知单元包含水浸传感器。
进一步地，所述人员落水检测系统设置于救生衣。
进一步地，所述求救信息包含人员落水检测系统的ID、位置、速度、方向、时间其中的一种或多种。
本实用新型的优点：
本实用新型本申请技术方案结合各个模块/单元，以AIS信息为基础，通过AIS频道、VHF无线通信、声光报警主动向周边船舶发出安全信息，提示提醒周边船舶主动避让；以水上信息处理系统和水上安全系统为核心，主动收集周边船舶航行信息，辅助本船安全航行。为水上作业船舶安全航行，水上作业安全施工，人员生命保障提供辅助决策和整体解决方案。
附图说明
图1为本实用新型的功能示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，现将实施例结合附图对本实用新型的结构作进一步详细描述：
实施例一
参考图1，一种适用于水上施工船舶的安全装置，包含：
水上信息处理系统，包含电子海图模块、AIS协议栈模块、安全算法模块、数据存储模块，所述水上信息处理系统用于通过AIS协议栈模块获取本船舶水上位置信息，安全算法模块用于计算本船舶的安全区域；
水上安全系统，通信连接所述水上信息处理系统，所述水上安全系统包含第一控制处理单元，所述控制处理单元电连接有第一AIS收发单元、第一GPSBD单元、语音单元、VHF单元、声光告警单元、第一控制处理单元，所述水上安全系统通信连接其他船舶的AIS系统；
人员落水检测系统，无线通信连接至所述水上安全系统，所述人员落水检测系统包含第二控制处理单元，所述第二控制处理单元电连接的第二AIS收发单元、第二GPSBD单元、落水检测单元，所述人员落水检测系统在落水感知单元检测设备落水后向水上信息处理系统和水上安全系统发出求救信息。
进一步地，所述水上信息处理系统、所述水上安全系统通过串口、有线网络、无线网络其中的一种或多种通信连接。
进一步地，所述人员落水检测系统进一步包含电源系统，所述电源系统连接所述第二控制处理单元。
进一步地，所述电源系统为可充电电池。
进一步地，所述落水感知单元包含水浸传感器。
进一步地，所述人员落水检测系统设置于救生衣。
进一步地，所述求救信息包含人员落水检测系统的ID、位置、速度、方向、时间其中的一种或多种。
本实施例中，第一GPSBD单元和第二GPSBD单元均采用的是ATGM336H-5N系列模块(市购)，第一控制处理单元采用STM32L433CCT6(市购)，第二控制处理单元均采用PIC24FJ32GA002表贴PIC单片机(市购)及其外围电路组成，声光告警单元中的语音功能由SYN6288芯片(市购)实现。其余模块或单元，也均通过市购芯片实现其功能，或者固化在市购芯片内的具有对应功能的模块或单元。
具体地，水上信息处理系统安装在本船舶上，其中：
电子海图模块提供海图加载展示功能，显示水面船舶动态信息；
AIS协议栈模块提供AIS数据分析，处理功能；
安全算法模块提供安全逻辑判断，提供水面安全感知及风控提醒，产生安全信息通知功能；
数据存储模块提供业务数据保存，查询，加载，管理等功能。
水上信息处理系统安装在本船舶上，其中：
第一AIS收发单元包括发送子单元、接收子单元、转换子单元及通信天线，用于AIS无线信号接收、发射。
第一GPSBD单元负责定位信息获取；
VHF单元使用所有用于国际海事移动服务的VHF信道，当遇到紧急情况时，可将遇险信号发送到其他船舶或海上巡逻领队16个通道；
声光告警单元完成文字转语音功能和声光告警提示，提醒周边船舶避让。
人员落水检测系统安装在救生衣上，其中：
人员落水检测单元通过落水检测单元检测到人员落水后，向水上信息处理系统和水上安全系统发出求救信息。
工作时，工作人员在水上信息处理系统设置本船信息，与本船相连接的拖船或其他附属工件信息，水上安全区域信息等。设置成功后，水上信息处理系统周期性通知水上安全系统使用第一AIS收发单元向外发送本船信息，向本船周边船舶播报本船位置，速度，方向，时间，安全区域等等信息，提醒过往船舶注意避让。
水上信息处理系统解析水上安全系统收到的AIS信息，提取出周边船舶的ID，位置，速度，方向，时间，船舶大小等航行内容，结合本船的本船位置，速度，方向，安全区域，快速识别具有安全隐患的船舶，并通过声光报警方式提示本船工作人员。水上信息处理系统同时将安全信息下发给水上安全系统。
水上信息处理系统中安全算法模块负责安全决策。根据周边船舶和安全对象(区域)距离进行第一步筛选。一旦周边船舶进入预警区域，实时演算船舶实时态势，避免AIS通信时延带来的风险。模拟计算后得出危险船舶进入各级警戒区域的预估时间，路径。根据各级警戒区域安全设置，生成安全信息和安全策略。水上安全系统接收到安全信息后，转换为语音信息，通过语音单元，VHF单元向危险船舶进行安全航行提示，同时激活声光报告警单元，让潜在的危险船舶避让本船或者绕开安全区域。
水上安全系统接收到求救信息后，会立即传送给水上信息处理系统。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属于本实用新型的涵盖范围。
