详情

原文传递内河LNG双燃料船舶航行智能干预方法

专利名称：	内河LNG双燃料船舶航行智能干预方法
摘要：	本发明公开了内河LNG双燃料船舶航行智能干预方法，包括以下步骤：在内河LNG双燃料船舶上安装船舶航行智能干预系统；通过视频探测、雷达远距离探测和超声波近距离探测监视船舶四周的障碍物；按照优先级融合判断出障碍物的类别并做出应对决策；根据决策采取对应的航行干预措施，包括控制船舶转向、减速、制动或报警。本发明流程简单、安全可靠，适用于内河LNG双燃料船舶，能够加强安全航行，辅助人工驾驶。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广西;45
申请人：	广西感知物联科技有限公司
发明人：	不公告发明人
专利状态：	有效
申请日期：	2020-09-07T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-08T00:00:00+0800
申请号：	CN202010925935.6
公开号：	CN114153198A
分类号：	G05D1/02;G;G05;G05D;G05D1;G05D1/02
申请人地址：	530021 广西壮族自治区南宁市桃源路82-1号2栋2单元274号房
主权项：	1.内河LNG双燃料船舶航行智能干预方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一，在内河LNG双燃料船舶上安装船舶航行智能干预系统，该系统包括存储分析模块、探测模块、船舶控制模块、姿态监测模块、定位模块和报警模块；所述的存储分析模块与探测模块、船舶控制模块、姿态监测模块、定位模块、报警模块相连接；所述的探测模块包括视频探测、远距离探测、近距离探测和水深探测功能；所述的船舶控制模块包括油门控制、LNG控制、制动控制和舵机控制功能；所述的定位模块包括北斗定位和GPS定位功能；所述的报警模块包括GPRS、3G、4G、5G通信功能和蜂鸣功能；步骤二，所述的探测模块通过红外激光实现视频探测，通过激光雷达实现远距离探测，通过超声波雷达实现近距离探测，并将探测数据存入存储分析模块；步骤三，所述的存储分析模块对探测数据进行优先级融合分析，判断出障碍物的类别、方位和距离，并推理出船舶的当前安全等级，根据船舶的安全等级做出航行干预决策；步骤四，所述船舶控制模块和报警模块根据干预决策对船舶航行实施智能干预。 2.根据权利要求1所述的内河LNG双燃料船舶航行智能干预方法，其特征在于，在步骤二中，探测模块不间断进行探测，其中红外激光实现视频探测的具体过程为：（1）拍摄视频；（2）根据固定的时间间隔截取视频帧；（3）对视频帧序列采取差分检测、运动检测分析出探测范围内的障碍物情况，包括“有”、“无”两种情况，在有障碍物的情况下进一步检测出障碍物的数量。 3.根据权利要求1所述的内河LNG双燃料船舶航行智能干预方法，其特征在于，在步骤三中，对探测数据进行优先级融合分析的具体过程为：（1）将视频探测、远距离探测、近距离探测的优先级分别设置为中、低、高；（2）按照固定的时间间隔和优先级别处理探测数据；（3）融合船舶当前航速、航道和航向，分析出障碍物的状态，包括“静止”、“运动”；（4）对障碍物进行模式识别，分析出障碍物的类别，包括“桥梁”、“船舶”、“其他”；（5）融合激光雷达测距和超声波雷达测距的数据，分析出障碍物的相对位置和距离；（6）融合障碍物的相对位置、距离、自身船舶的航速、航道和航向，做出安全级别判断，包括“安全”、“一般”、“紧急”、“非常紧急”四类安全级别；（7）根据安全级别做出航行干预决策。 4.根据权利要求1或3所述的内河LNG双燃料船舶航行智能干预方法，其特征在于，航行干预决策包括“转向”、“减速”、“制动”、“报警”，决策规则具体为：（1）安全级别为“安全”时，不做决策；（2）安全级别为“一般”时，做“报警”决策；（3）安全级别为“紧急”时，做“减速”、“转向”、“报警”决策；（4）安全级别为“非常紧急”时，做“转向”、“制动”、“报警”决策。 5.根据权利要求1或4所述的内河LNG双燃料船舶航行智能干预方法，其特征在于，当航行干预决策为“转向”时，船舶控制模块对船舶航行实施智能干预的具体过程为：（1）根据障碍物方位、当前船舶方位和航向，分析转向的角度；（2）舵机控制模块向船舶自动舵控制系统发送转向控制指令，控制船舶转向；（3）姿态监测模块持续监测船体倾斜情况，超出阀值时启动报警模块进行报警；定位模块和水深探测模块持续探测，探测数据在存储模块中的航道地图上进行标定，判断船舶离岸距离，当离岸距离小于阀值时，启动制动控制功能，实现船舶制动。 6.根据权利要求1或4所述的内河LNG双燃料船舶航行智能干预方法，其特征在于，当航行干预决策为“减速”时，船舶控制模块对船舶航行实施智能干预的具体过程为：（1）判断当前船用动力来源，包括柴油、LNG；（2）当动力来源为柴油时，通过油门控制调低发动机转速，实现船舶减速；（3）当动力来源为LNG时，通过LNG控制调低LNG喷射速度，实现船舶减速。 7.根据权利要求1或4所述的内河LNG双燃料船舶航行智能干预方法，其特征在于，当航行干预决策为“制动”时，船舶控制模块向船用制动控制电机发出制动控制指令，实现船舶制动。 8.根据权利要求1或4所述的内河LNG双燃料船舶航行智能干预方法，其特征在于，当航行干预决策为“报警”时，报警模块向船员手机发送报警信息，信息内容包括当前安全等级、障碍物方位和距离；当安全级别为“紧急”、“非常紧急”时，报警模块发出蜂鸣声。
所属类别：	发明专利