本發(fā)明涉及船舶安全監(jiān)控預(yù)警，具體為基于云數(shù)據(jù)的船舶安全監(jiān)控平臺(tái)及預(yù)警處理方法。

背景技術(shù)：

1、船舶安全監(jiān)控平臺(tái)是一種利用先進(jìn)技術(shù)對(duì)船舶進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理的系統(tǒng)，旨在提高船舶運(yùn)營(yíng)的安全性和效率。

2、根據(jù)中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)為cn111409784a公開(kāi)了一種基于云數(shù)據(jù)中心的船舶安全監(jiān)控方法，所述云數(shù)據(jù)中心包括監(jiān)控平臺(tái)、船舶數(shù)據(jù)管理平臺(tái)、船舶定位模塊和船舶通訊模塊；所述安全監(jiān)控方法包括以下步驟：船舶上的作業(yè)人員通過(guò)所述船舶通訊模塊連接所述船舶數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，將船舶的基本信息上傳至所述船舶數(shù)據(jù)管理平臺(tái)；管理人員在所述船舶數(shù)據(jù)管理平臺(tái)為每一與船舶數(shù)據(jù)管理平臺(tái)連接的船舶編設(shè)一編號(hào)，各船舶的編號(hào)不重復(fù)；管理人員在所述監(jiān)控平臺(tái)上預(yù)設(shè)定各船舶行駛的安全范圍；所述船舶定位模塊獲取船舶當(dāng)前位置，并通過(guò)所述船舶通訊模塊發(fā)送至監(jiān)控平臺(tái)；所述監(jiān)控平臺(tái)通過(guò)預(yù)設(shè)定的當(dāng)前船舶行駛的安全范圍判斷船舶是否處于安全行駛范圍內(nèi)。

3、上述專利中的監(jiān)控是對(duì)人員安全進(jìn)行監(jiān)控，但是部分現(xiàn)有的安全監(jiān)控平臺(tái)在對(duì)船舶進(jìn)行安全監(jiān)控的時(shí)候，缺乏對(duì)船舶航行過(guò)程中的安全預(yù)警，不能根據(jù)實(shí)時(shí)船舶航行參數(shù)來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的危險(xiǎn)預(yù)警和分析，進(jìn)一步地對(duì)整體船舶航行安全造成影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了基于云數(shù)據(jù)的船舶安全監(jiān)控平臺(tái)及預(yù)警處理方法，解決了不能根據(jù)船舶航行參數(shù)進(jìn)行危險(xiǎn)預(yù)警分析，缺乏相應(yīng)的安全預(yù)警措施，對(duì)整體船舶航行造成安全影響的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：基于云數(shù)據(jù)的船舶安全監(jiān)控平臺(tái)，包括：

3、數(shù)據(jù)處理模塊，用于對(duì)船舶信息采集模塊傳輸?shù)拇靶旭傂畔⑦M(jìn)行分析，并通過(guò)行駛安全監(jiān)測(cè)單元對(duì)傳輸行駛信息進(jìn)行分析，判斷船舶行駛的安全狀態(tài)，并生成安全狀態(tài)信息，且安全狀態(tài)信息包括：行駛安全結(jié)果和行駛不安全結(jié)果，將行駛安全結(jié)果傳輸?shù)秸Ｐ旭偙O(jiān)測(cè)單元，將行駛不安全結(jié)果傳輸?shù)疆惓Ｐ旭偡治鰡卧?/p>

4、正常行駛監(jiān)測(cè)單元，用于對(duì)獲取的行駛安全結(jié)果進(jìn)行分析，并對(duì)時(shí)間周期內(nèi)船舶的設(shè)備參數(shù)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)來(lái)判斷對(duì)應(yīng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)生成正常信號(hào)和異常信號(hào)，接著基于歷史數(shù)據(jù)對(duì)異常信號(hào)進(jìn)行分析，對(duì)船舶進(jìn)行預(yù)警分析，并生成預(yù)警信息，同時(shí)將預(yù)警信息傳輸?shù)奖O(jiān)控信息輸出單元；

5、異常行駛分析單元，用于對(duì)獲取的不安全行駛結(jié)果進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)船舶位置進(jìn)行獲取，并結(jié)合船舶位置對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)的障礙物位置影響進(jìn)行分析生成影響信號(hào)和不影響信號(hào)，同時(shí)分別對(duì)影響信號(hào)和不影響信號(hào)進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)船舶方向進(jìn)行調(diào)整生成避讓信息，并將避讓信息傳輸?shù)奖O(jiān)控信息輸出單元。

6、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：還包括船舶信息采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和智能顯示模塊，其中數(shù)據(jù)處理模塊包括多個(gè)功能單元，具體包括：行駛安全監(jiān)測(cè)單元、正常行駛監(jiān)測(cè)單元、異常行駛分析單元和監(jiān)控信息輸出單元；

7、船舶信息采集模塊，用于對(duì)船舶行駛信息進(jìn)行獲取，同時(shí)將其傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理模塊；

8、智能顯示模塊，用于將獲取的避讓信息、正常航行信號(hào)和預(yù)警信息通過(guò)智能顯示器顯示給對(duì)應(yīng)的操作人員。

9、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：所述駛安全監(jiān)測(cè)單元對(duì)傳輸行駛信息進(jìn)行分析，判斷船舶行駛的安全狀態(tài)的具體方式為：

10、基于船舶航行參數(shù)獲取對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)航行參數(shù)，同時(shí)獲取正常航行參數(shù)，接著將獲取的正常航行參數(shù)與實(shí)時(shí)航行參數(shù)進(jìn)行比較，當(dāng)實(shí)時(shí)航行參數(shù)與正常航行參數(shù)相同時(shí)，則生成行駛安全結(jié)果，反之當(dāng)實(shí)時(shí)航行參數(shù)與正常航行參數(shù)不相同時(shí)，則生成行駛不安全結(jié)果。

11、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：所述正常行駛監(jiān)測(cè)單元對(duì)獲取的行駛安全結(jié)果進(jìn)行分析的具體方式為：

12、獲取船舶的設(shè)備參數(shù)，并將獲取的船舶設(shè)備參數(shù)與正常工作參數(shù)進(jìn)行比較，若船舶設(shè)備參數(shù)與正常工作參數(shù)不相同時(shí)，則表示對(duì)應(yīng)的設(shè)備存在工作異常的情況，并生成正常信號(hào)，同時(shí)將正常信號(hào)傳輸?shù)奖O(jiān)控信息輸出單元若船舶設(shè)備參數(shù)與正常工作參數(shù)相同，則表示對(duì)應(yīng)的設(shè)備工作正常，并生成異常信號(hào)，同時(shí)對(duì)生成的異常信號(hào)進(jìn)行分析。

13、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：所述正常行駛監(jiān)測(cè)單元對(duì)異常信號(hào)進(jìn)行分析的具體方式為：

14、獲取對(duì)應(yīng)的異常船舶設(shè)備參數(shù)，同時(shí)獲取具體的異常參數(shù)，并獲取正常工作參數(shù)，接著計(jì)算異常參數(shù)與正常工作參數(shù)的差值記作異常差值，同時(shí)獲取歷史數(shù)據(jù)，并對(duì)歷史數(shù)據(jù)中同類型異常參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，接著根據(jù)獲取的同類型異常參數(shù)數(shù)據(jù)生成風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)區(qū)間；

15、根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)區(qū)間對(duì)異常參數(shù)進(jìn)行區(qū)間匹配，并生成風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)信息，同時(shí)根據(jù)異常參數(shù)獲取對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)參數(shù)，接著對(duì)關(guān)聯(lián)參數(shù)對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)信息進(jìn)行獲取，若關(guān)聯(lián)參數(shù)對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)信息與異常參數(shù)對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)信息相同，則將風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)信息作為風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)生成預(yù)警信息，并將預(yù)警信息傳輸?shù)奖O(jiān)控信息輸出單元；

16、若關(guān)聯(lián)參數(shù)對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)信息與異常參數(shù)對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)信息不相同，則對(duì)時(shí)間周期t內(nèi)的關(guān)聯(lián)參數(shù)變化值進(jìn)行分析，并將關(guān)聯(lián)參數(shù)變化值與對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)區(qū)間變化值進(jìn)行匹配得到關(guān)聯(lián)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)信息，同時(shí)將關(guān)聯(lián)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)信息作為風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)，生成預(yù)警信息，并將預(yù)警信息傳輸?shù)奖O(jiān)控信息輸出單元。

17、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：所述異常行駛分析單元對(duì)安全行駛結(jié)果進(jìn)行分析的具體方式為：

18、獲取船舶位置，同時(shí)以船舶位置為中心建立半徑為d的安全區(qū)域，并對(duì)安全區(qū)域內(nèi)所有的障礙物進(jìn)行獲取并標(biāo)號(hào)記作i，且i＝1、2、…、j，其中j表示障礙物數(shù)量，同時(shí)獲取障礙物i對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)，接著以船舶航行方向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)，判斷障礙物i是否位于航行方向上，若存在于航行方向，則將對(duì)應(yīng)的障礙物標(biāo)記為待分析障礙物，反之若不存在于航行方向上，則將對(duì)應(yīng)的障礙物標(biāo)記為無(wú)影響障礙物。

19、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：異常行駛分析單元對(duì)待分析障礙物進(jìn)行分析的具體方式為：

20、獲取待分析障礙物，同時(shí)以待分析障礙物的位置為圓心，獲取半徑為r的避讓安全區(qū)域，同時(shí)基于避讓安全區(qū)域和安全區(qū)域生成對(duì)應(yīng)的圓切線，并獲取圓切線與航行方向的夾角記作偏轉(zhuǎn)角，接著以1.5倍偏轉(zhuǎn)角為標(biāo)準(zhǔn)生成對(duì)應(yīng)的避讓信息，同時(shí)將避讓信息傳輸?shù)奖O(jiān)控信息輸出單元。

21、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案：異常行駛分析單元對(duì)無(wú)影響障礙物進(jìn)行分析的具體方式為：

22、獲取所有無(wú)影響障礙物，同時(shí)計(jì)算無(wú)影響障礙物與航行方向的直線距離，并選取直線距離最小對(duì)應(yīng)的無(wú)影響障礙物為分析對(duì)象，同時(shí)以分析對(duì)象的坐標(biāo)為圓心，獲取半徑為r1的避讓安全區(qū)域，同時(shí)將避讓安全區(qū)域與安全區(qū)域進(jìn)行分析，判斷二者是否存在相交的情況，若二者不存在相交，則不處理，同時(shí)生成正常航行信號(hào)，反之若二者存在相交，則獲取安全區(qū)域與安全區(qū)域的相切線和偏轉(zhuǎn)角，同時(shí)以1.5倍偏轉(zhuǎn)角為標(biāo)準(zhǔn)生成對(duì)應(yīng)的避讓信息，并將避讓信息傳輸?shù)奖O(jiān)控信息輸出單元。

23、基于云數(shù)據(jù)的船舶安全預(yù)警處理方法，該方法具體包括以下步驟：

24、步驟一：獲取船舶行駛信息，并基于正常航行參數(shù)對(duì)船舶的實(shí)時(shí)航行參數(shù)進(jìn)行比較，判斷船舶行駛的狀態(tài)生成行駛安全結(jié)果和行駛不安全結(jié)果；

25、步驟二：對(duì)行駛安全結(jié)果進(jìn)行分析，對(duì)時(shí)間周期內(nèi)船舶的設(shè)備參數(shù)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)來(lái)判斷對(duì)應(yīng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)生成正常信號(hào)和異常信號(hào)，接著基于歷史數(shù)據(jù)對(duì)異常信號(hào)進(jìn)行分析，對(duì)船舶進(jìn)行預(yù)警分析，并生成預(yù)警信息；

26、步驟三：對(duì)獲取的不安全行駛結(jié)果進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)船舶位置進(jìn)行獲取，并結(jié)合船舶位置對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)的障礙物位置影響進(jìn)行分析生成影響信號(hào)和不影響信號(hào)，同時(shí)分別對(duì)影響信號(hào)和不影響信號(hào)進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)船舶方向進(jìn)行調(diào)整生成避讓信息；

27、步驟四：將生成的預(yù)警信息和避讓信息顯示給對(duì)應(yīng)的操作人員。

28、本發(fā)明提供了基于云數(shù)據(jù)的船舶安全監(jiān)控平臺(tái)及預(yù)警處理方法。與現(xiàn)有技術(shù)相比具備以下有益效果：

29、本發(fā)明通過(guò)對(duì)船舶航行過(guò)程中的實(shí)時(shí)參數(shù)進(jìn)行獲取，并基于實(shí)時(shí)參數(shù)來(lái)對(duì)整體的航行狀態(tài)進(jìn)行分析，并針對(duì)航行正常情況和航行異常情況進(jìn)行單獨(dú)分析，在對(duì)正常情況進(jìn)行分析的時(shí)候，通過(guò)對(duì)船舶的設(shè)備參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并基于設(shè)備參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)，發(fā)現(xiàn)船舶的潛在問(wèn)題，提高整體航行的安全，其次對(duì)異常情況進(jìn)行分析的時(shí)候，通過(guò)對(duì)航行方向上的障礙物進(jìn)行分析并基于船舶的位置參數(shù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的航行調(diào)整，及時(shí)地對(duì)航行方向調(diào)整，提高整體航行的安全性。