游艇狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的是一種游艇狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法。包括游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備、遠(yuǎn)程管理中心、異地客戶終端。該系統(tǒng)以位于游艇上的游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)游艇位置、航向、航速以及游艇發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、剩余油量和游艇周圍環(huán)境局部影像等狀態(tài)信息的監(jiān)測(cè)，并且將這些狀態(tài)信息通過(guò)3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)程管理中心，進(jìn)一步，遠(yuǎn)在異地的船東可以在異地客戶終端通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)遠(yuǎn)程管理中心以隨時(shí)掌握游艇狀態(tài)，必要時(shí)還可以對(duì)游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備進(jìn)行參數(shù)配置管理，從而達(dá)到有效維護(hù)船東財(cái)產(chǎn)權(quán)益的目的。并且，本發(fā)明所述系統(tǒng)安裝方式簡(jiǎn)單，不破壞游艇內(nèi)部結(jié)構(gòu)，不影響游艇的性能，所應(yīng)用的游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法具有操作簡(jiǎn)便性和普遍適用性。
【專利說(shuō)明】游艇狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種游艇狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，本發(fā)明也涉及一種游艇狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]游艇是一種集航海、運(yùn)動(dòng)、娛樂(lè)等功能于一體的水上休閑消費(fèi)品。在我國(guó)，近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，游艇產(chǎn)業(yè)得到長(zhǎng)足的發(fā)展，部分機(jī)構(gòu)和企業(yè)及中高收入者成為游艇的主力消費(fèi)群體。事實(shí)上，船東(即擁有游艇的機(jī)構(gòu)、企業(yè)或者個(gè)人)僅在休閑時(shí)間駕駛游艇出海游玩，而其余時(shí)間將游艇交由游艇俱樂(lè)部代為管理，以解決停泊和保養(yǎng)問(wèn)題。游艇在碼頭停泊期間，需要碼頭工作人員定期駕駛游艇出行，以免游艇上的關(guān)鍵設(shè)備由于長(zhǎng)期閑置而出現(xiàn)故障，因此，船東將游艇委托游艇俱樂(lè)部管理期間，游艇在碼頭附近一定區(qū)域內(nèi)航行、游艇發(fā)動(dòng)機(jī)以一定轉(zhuǎn)速運(yùn)行、游艇的燃油有一定消耗等現(xiàn)象均屬于正常情況，相比之下，游艇駛出設(shè)定的安全區(qū)域范圍、游艇發(fā)動(dòng)機(jī)以一定轉(zhuǎn)速運(yùn)行而游艇位置沒(méi)有變化就屬于異常情況，其中，前一種情況屬于非合理駕駛，后一種情況表明游艇的發(fā)動(dòng)機(jī)處于空轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)，既會(huì)消耗燃油造成浪費(fèi)，也會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造成一定程度的損壞。目前的游艇管理方式存在弊端，即遠(yuǎn)在異地的船東無(wú)法隨時(shí)了解游艇的狀態(tài)，無(wú)法確認(rèn)自己的游艇是否確實(shí)得到了優(yōu)質(zhì)的維護(hù)，甚至在游艇發(fā)生異常狀況時(shí)也毫不知情，這大大損害了船東的財(cái)產(chǎn)權(quán)益，因此，迫切需求一種能夠監(jiān)測(cè)到游艇位置、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油耗等狀態(tài)信息并及時(shí)報(bào)告給遠(yuǎn)在異地的船東的系統(tǒng)，以增加船東與游艇之間的透明度，彌補(bǔ)現(xiàn)有游艇管理方式的不足。
[0003]專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201110132569.X的中國(guó)專利公開(kāi)了“一種游艇監(jiān)控裝置及系統(tǒng)”，該專利所述系統(tǒng)從保護(hù)游艇駕駛?cè)藛T安全的目的出發(fā)，監(jiān)測(cè)游艇位置、傾斜角度、運(yùn)行時(shí)間以及電池組的電量等信息，并通過(guò)短距離無(wú)線通信協(xié)議，將監(jiān)測(cè)到的游艇狀態(tài)信息發(fā)送到位于岸上的主控室，在主控室內(nèi)的監(jiān)控終端顯示，使主控室內(nèi)的監(jiān)控人員能夠及時(shí)了解游艇的狀態(tài)信息。由于該專利采用短距離無(wú)線通信協(xié)議，所以，只限于對(duì)距岸上主控室一定海域內(nèi)航行的游艇進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。并且所監(jiān)測(cè)內(nèi)容較少，不能滿足遠(yuǎn)在異地的船東第一時(shí)間了解和掌握游艇各方面狀態(tài)信息的需求。專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201110188791.1的中國(guó)專利公開(kāi)了一種“游艇導(dǎo)航系統(tǒng)”，該系統(tǒng)能夠以無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程中心管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信，將該游艇自身的位置信息傳送到遠(yuǎn)程中心管理系統(tǒng)，并接收遠(yuǎn)程中心管理系統(tǒng)發(fā)來(lái)的同行的其它游艇的位置信息，將自身位置信息及同行的其它游艇的位置信息顯示在位于游艇上的導(dǎo)航終端，達(dá)到使游艇駕駛?cè)藛T明確自身位置以及同行各個(gè)游艇相互明確彼此位置的目的。該系統(tǒng)從導(dǎo)航目的出發(fā)，僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)游艇位置信息的監(jiān)測(cè)，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)游艇航向、航速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、剩余油量和游艇周圍環(huán)境局部影像等船東更加關(guān)注的信息的監(jiān)測(cè)。
[0004]以上兩個(gè)專利能夠?qū)τ瓮承顟B(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并且與主控室或者管理中心進(jìn)行無(wú)線通信，以實(shí)現(xiàn)信息交互，但是，由于二者的目的分別是使主控室內(nèi)的監(jiān)控人員了解游艇狀態(tài)信息以保證游艇駕控人員的安全和為游艇駕控人員提供導(dǎo)航信息，游艇狀態(tài)信息最終沒(méi)有提供給遠(yuǎn)在異地的船東，不能實(shí)現(xiàn)增加船東與游艇之間的透明度、維護(hù)船東財(cái)產(chǎn)權(quán)益的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠進(jìn)行游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)，并能與遠(yuǎn)程管理中心通信，進(jìn)而使船東可以隨時(shí)了解游艇狀態(tài)和游艇發(fā)生的異常狀況的游艇狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本發(fā)明的目的還在于提供一種游艇狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)方法。
[0006]本發(fā)明的游艇狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備、遠(yuǎn)程管理中心和異地客戶終端，其中，異地客戶終端是指運(yùn)行異地客戶終端應(yīng)用程序的計(jì)算機(jī)或者智能手機(jī)；
[0007]所述的游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備包括信息采集模塊、處理器、存儲(chǔ)器、3G通信模塊及3G天線、電源模塊；信息采集模塊包含振動(dòng)傳感器組及A/D板、GPS接收機(jī)及GPS天線、攝像頭；振動(dòng)傳感器組包含q個(gè)振動(dòng)傳感器，分別安裝于游艇各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的附體上，包括外殼及其延伸部分，將發(fā)動(dòng)機(jī)附體振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸出，由A/D板轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，由處理器進(jìn)一步處理，得出游艇發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和剩余油量信息，q表示游艇發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)目；GPS接收機(jī)及GPS天線是雙天線差分GPS模塊，獲取游艇位置、航向、航速信息，A/D板、GPS接收機(jī)、3G通信模塊、處理器、存儲(chǔ)器和電源模塊集成為一體，構(gòu)成游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備的設(shè)備主機(jī)，振動(dòng)傳感器組、攝像頭、GPS天線、3G天線通過(guò)信號(hào)線與設(shè)備主機(jī)相連；
[0008]所述的游艇狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的異地客戶終端由船東操作，通過(guò)客戶端隨時(shí)訪問(wèn)遠(yuǎn)程管理中心，查看游艇狀態(tài)信息的歷史數(shù)據(jù)，向遠(yuǎn)程管理中心發(fā)送參數(shù)設(shè)定、視頻傳輸?shù)让?，并且接收游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備通過(guò)遠(yuǎn)程管理中心發(fā)送來(lái)的游艇駛出安全區(qū)域警報(bào)和發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)運(yùn)行警報(bào)；
[0009]游艇狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的三個(gè)組成部分相互遠(yuǎn)離，游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備與遠(yuǎn)程管理中心之間采用3G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，異地客戶終端與遠(yuǎn)程管理中心之間通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)以有線或者無(wú)線方式進(jìn)行通信，游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備與異地客戶終端不直接進(jìn)行通信。
[0010]本發(fā)明的游艇狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)方法為:
[0011](I)游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備監(jiān)測(cè)游艇發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、剩余油量和游艇位置、航向、航速以及游艇周圍環(huán)境的局部影像等狀態(tài)信息，并將所監(jiān)測(cè)到的游艇狀態(tài)信息按照定時(shí)傳輸、事件觸發(fā)和響應(yīng)命令三種方式傳送到遠(yuǎn)程管理中心；
[0012](2)遠(yuǎn)在異地的船東通過(guò)異地客戶終端訪問(wèn)遠(yuǎn)程管理中心以隨時(shí)了解游艇狀態(tài)和及時(shí)了解游艇發(fā)生的游艇駛出設(shè)定的安全區(qū)域范圍或是發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)運(yùn)行等異常狀況，或者通過(guò)異地客戶終端對(duì)游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，參數(shù)設(shè)置的命令通過(guò)遠(yuǎn)程管理中心發(fā)送給游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)游艇發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、剩余油量、游艇位置、航向、航速以及游艇周圍環(huán)境局部影像等狀態(tài)信息的獲取，并通過(guò)3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，按照定時(shí)傳輸、事件觸發(fā)和響應(yīng)命令等三種方式傳送到遠(yuǎn)程管理中心，使船東可以通過(guò)異地客戶終端訪問(wèn)遠(yuǎn)程管理中心，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)獲取游艇狀態(tài)信息和及時(shí)了解異常狀況的目的，財(cái)產(chǎn)權(quán)益得到保障；并且，本發(fā)明所述系統(tǒng)中游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備的設(shè)備主機(jī)、傳感器安裝方式簡(jiǎn)單，不破壞游艇內(nèi)部結(jié)構(gòu)，不影響游艇的性能，所應(yīng)用的游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法具有操作簡(jiǎn)便性和普遍適用性。【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明的游艇狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成框圖以及該系統(tǒng)與其它設(shè)施的連接方式；
[0015]圖2是本發(fā)明的游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備的處理器所完成的游艇狀態(tài)信息采集與存儲(chǔ)程序流程圖；
[0016]圖3是本發(fā)明的3G通信程序流程圖；
[0017]圖4是本發(fā)明的視頻信息采集與發(fā)送程序流程圖；
[0018]圖5是本發(fā)明的在進(jìn)行轉(zhuǎn)速-單點(diǎn)虛擬振動(dòng)功率對(duì)應(yīng)關(guān)系擬合實(shí)驗(yàn)時(shí)，以網(wǎng)線與游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備相連接的計(jì)算機(jī)所執(zhí)行程序的流程圖；
[0019]圖6是本發(fā)明的在進(jìn)行油耗系數(shù)估計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，以網(wǎng)線與游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備相連接的計(jì)算機(jī)所執(zhí)行程序的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述。
[0021]結(jié)合圖1對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方案作詳細(xì)描述。
[0022]本發(fā)明提供的游艇狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要包括游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備1、遠(yuǎn)程管理中心2、異地客戶終端3。
[0023]處理器111、A/D板112、GPS接收機(jī)113、存儲(chǔ)器114、3G模塊115、電源模塊116構(gòu)成設(shè)備主機(jī)11，設(shè)備主機(jī)11又與攝像頭12、振動(dòng)傳感器組13、GPS天線14、3G天線15構(gòu)成游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備I。
[0024]外部電源7為游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備I供電；計(jì)算機(jī)8通過(guò)網(wǎng)線與游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備I連接，完成轉(zhuǎn)速-單點(diǎn)虛擬振動(dòng)功率對(duì)應(yīng)關(guān)系擬合實(shí)驗(yàn)及油耗系數(shù)估計(jì)實(shí)驗(yàn)；振動(dòng)傳感器組13包含若干振動(dòng)傳感器，采集游艇發(fā)動(dòng)機(jī)5附體(包括發(fā)動(dòng)機(jī)外殼及其延伸部分)的振動(dòng)信號(hào)，轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸出，進(jìn)而由A/D板112轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，由處理器111進(jìn)一步處理，得到游艇發(fā)動(dòng)機(jī)5轉(zhuǎn)速以及剩余油量信息；GPS接收機(jī)113與GPS天線14接收來(lái)自GPS衛(wèi)星4的游艇位置信息，并傳輸給處理器111，由處理器111進(jìn)一步推算出航向、航速信息；攝像頭12采集游艇周圍環(huán)境6的影像信息，并傳輸給處理器111 ;存儲(chǔ)器114用于存儲(chǔ)游艇發(fā)動(dòng)機(jī)5轉(zhuǎn)速、剩余油量和游艇位置、航向、航速信息；處理器111接收來(lái)自振動(dòng)傳感器組13和A/D板112、GPS天線14和GPS接收機(jī)113、攝像頭12傳輸?shù)男畔?，?jīng)過(guò)處理，按照定時(shí)傳輸、事件觸發(fā)或者響應(yīng)命令的方式通過(guò)3G模塊115及3G天線15發(fā)送至遠(yuǎn)程管理中心2，進(jìn)一步，船東在異地客戶終端3可以通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)遠(yuǎn)程管理中心2，以獲取游艇狀態(tài)信息。
[0025]結(jié)合圖2、3、4對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0026](I)游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備監(jiān)測(cè)游艇發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、剩余油量和游艇位置、航向、航速以及游艇周圍環(huán)境的局部影像等狀態(tài)信息，并將所監(jiān)測(cè)到的游艇狀態(tài)信息按照定時(shí)傳輸、事件觸發(fā)和響應(yīng)命令三種方式傳送到遠(yuǎn)程管理中心；
[0027](2)遠(yuǎn)在異地的船東通過(guò)異地客戶終端訪問(wèn)遠(yuǎn)程管理中心以隨時(shí)了解游艇狀態(tài)和及時(shí)了解游艇發(fā)生的游艇駛出設(shè)定的安全區(qū)域范圍或是發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)運(yùn)行等異常狀況，或者通過(guò)異地客戶終端對(duì)游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，參數(shù)設(shè)置的命令通過(guò)遠(yuǎn)程管理中心發(fā)送給游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備。
[0028]其中，在所述步驟(I)中游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備的處理器所完成的游艇狀態(tài)信息米集與存儲(chǔ)程序流程為:
[0029]①程序開(kāi)始運(yùn)行；
[0030]②米集振動(dòng)傳感器輸出的原始電壓信號(hào)；
[0031]③對(duì)原始電壓信號(hào)進(jìn)行中位均值濾波，得到中位均值電壓；
[0032]④對(duì)中位均值電壓進(jìn)行濾波處理；
[0033]⑤由中位均值電壓計(jì)算單點(diǎn)虛擬振動(dòng)功率；
[0034]⑥根據(jù)轉(zhuǎn)速-單點(diǎn)虛擬振動(dòng)功率對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；
[0035]⑦根據(jù)油耗系數(shù)計(jì)算油耗率；
[0036]⑧計(jì)算剩余油量；
[0037]⑨由GPS接收機(jī)及GPS天線接收游艇位置、航向、航速信息；
[0038]⑩將游艇發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油耗率、位置、航向、航速等狀態(tài)信息存入存儲(chǔ)器，轉(zhuǎn)到②。
[0039]游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備的處理器所完成的游艇狀態(tài)信息采集與存儲(chǔ)程序完成的功能是:1)接收來(lái)自振動(dòng)傳感器組經(jīng)過(guò)A/D板變換得到的數(shù)字信號(hào)，結(jié)合一定算法得出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及油耗率，再由油耗率計(jì)算剩余油量；2)接收來(lái)自GPS接收機(jī)及GPS天線的游艇位置、航向、航速信息；3)將游艇發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、剩余油量、位置、航向、航速等狀態(tài)信息存入存儲(chǔ)器。
[0040]在所述步驟(I)中游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備的處理器所完成的3G通信程序流程為:
[0041]I)程序開(kāi)始運(yùn)行；
[0042]2)與遠(yuǎn)程管理中心建立3G網(wǎng)絡(luò)通信；
[0043]3)判斷游艇是否駛出安全區(qū)域范圍，若是，則轉(zhuǎn)到4)，若否，則轉(zhuǎn)到5);
[0044]4)向遠(yuǎn)程管理中心發(fā)送游艇駛出安全區(qū)域范圍的警報(bào)；
[0045]5)判斷是否發(fā)動(dòng)機(jī)以一定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，而游艇位置沒(méi)有變化，若是，則轉(zhuǎn)到6)，若否，則轉(zhuǎn)到7);
[0046]6)向遠(yuǎn)程管理中心發(fā)送發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)運(yùn)行的警報(bào)；
[0047]7)判斷遠(yuǎn)程管理中心是否發(fā)來(lái)視頻傳輸?shù)拿?，若是，則轉(zhuǎn)到8)，若否，則轉(zhuǎn)到9)；
[0048]8)創(chuàng)建視頻傳輸線程，采集并發(fā)送視頻信息；
[0049]9)判斷遠(yuǎn)程管理中心是否發(fā)來(lái)參數(shù)設(shè)定命令，若是，則轉(zhuǎn)到10)，若否，則轉(zhuǎn)到11);
[0050]10)修改系統(tǒng)參數(shù)；
[0051]11)判斷該時(shí)刻是否應(yīng)該向遠(yuǎn)程管理中心發(fā)送游艇狀態(tài)信息，若是，則轉(zhuǎn)到12)，若否，則轉(zhuǎn)到3);
[0052]12)從存儲(chǔ)器讀取游艇狀態(tài)信息，發(fā)送到遠(yuǎn)程管理中心，并清空存儲(chǔ)器，轉(zhuǎn)到3)。
[0053]其中，處理器按照定時(shí)傳輸、事件觸發(fā)和響應(yīng)命令三種方式與遠(yuǎn)程管理中心進(jìn)行通信，步驟4)、6)是以事件觸發(fā)方式完成通信；步驟8)、10)是以響應(yīng)命令方式完成通信；步驟12)是以定時(shí)傳輸方式完成通信。其中，I)定時(shí)傳輸方式，即按照設(shè)定的周期，定時(shí)從存儲(chǔ)器讀取發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、剩余油量和游艇位置、航向、航速等狀態(tài)信息，并發(fā)送到遠(yuǎn)程管理中心。2)事件觸發(fā)方式，包括兩個(gè)方面，一是判斷游艇的位置是否超出了設(shè)定的安全區(qū)域范圍，若是，則向遠(yuǎn)程管理中心發(fā)出游艇駛出安全區(qū)域的警報(bào)，若否，則不采取動(dòng)作；二是判斷是否發(fā)動(dòng)機(jī)以一定轉(zhuǎn)速運(yùn)行但游艇的位置沒(méi)有變化，若是，則向遠(yuǎn)程管理中心發(fā)出發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)運(yùn)行的警報(bào)，若否，則不采取動(dòng)作；3)響應(yīng)命令方式，包括兩個(gè)方面，一是響應(yīng)船東在異地客戶終端通過(guò)遠(yuǎn)程管理中心發(fā)來(lái)的參數(shù)設(shè)定命令，按照要求修改系統(tǒng)參數(shù)，包括游艇油箱容量、游艇停泊初始位置、游艇安全區(qū)域范圍、狀態(tài)報(bào)告周期、加入的燃油體積和進(jìn)一步修正后的油耗系數(shù)；二是響應(yīng)船東在異地客戶終端通過(guò)遠(yuǎn)程管理中心發(fā)來(lái)的視頻傳輸命令，以攝像頭采集游艇周圍環(huán)境的局部影像信息，并發(fā)送到遠(yuǎn)程管理中心，再由遠(yuǎn)程管理中心發(fā)送到異地客戶終端。另外本發(fā)明中游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備采集游艇狀態(tài)信息的周期定義為狀態(tài)更新周期，記為Tu ;向遠(yuǎn)程管理中心定時(shí)發(fā)送游艇狀態(tài)信息的周期定義為狀態(tài)報(bào)告周期，記為Tk，該周期可以由船東設(shè)定。Tk是Tu的整數(shù)倍，倍數(shù)為NK，SP:
[0054]Te=Ne.Tu (I)
[0055]其中游 艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備的處理器所完成的視頻信息采集與發(fā)送子程序的流程為:
[0056]①程序開(kāi)始運(yùn)行；
[0057]②初始化視頻系統(tǒng)；
[0058]③由攝像頭采集圖像信息；
[0059]④將圖像數(shù)據(jù)存入緩沖區(qū)；
[0060]⑤通過(guò)3G模塊發(fā)送圖像數(shù)據(jù)；
[0061 ] ⑥判定，是否接受到終止視頻傳輸?shù)拿睿羰?，則轉(zhuǎn)至⑦，若否，則轉(zhuǎn)至③；
[0062]⑦關(guān)閉視頻系統(tǒng)；
[0063]⑧程序結(jié)束運(yùn)行。
[0064]結(jié)合圖5、6對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0065]在剩余油量判斷之前，需進(jìn)行轉(zhuǎn)速-單點(diǎn)虛擬振動(dòng)功率對(duì)應(yīng)關(guān)系擬合實(shí)驗(yàn)和油耗系數(shù)估計(jì)實(shí)驗(yàn)。
[0066]由各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的附體上所安裝的振動(dòng)傳感器輸出的原始電壓信號(hào)得到該發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及剩余油量的原理是:
[0067](I)對(duì)振動(dòng)傳感器輸出的更新率為fs Hz (即振動(dòng)傳感器的采樣頻率)的原始電壓信號(hào)進(jìn)行中位均值濾波，得到更新率為fuHz的中位均值電壓，其中，
[0068]f^l/Tu (2)
[0069]即是狀態(tài)更新周期Tu的倒數(shù)，表示狀態(tài)更新率。
[0070](2)中位均值濾波的過(guò)程是:設(shè)置兩個(gè)參數(shù)，即低位濾波因子F1和高位濾波因子Fh，分別表示由于環(huán)境干擾而引起的數(shù)值過(guò)低或過(guò)高的采樣值所占的比例，二者滿足:
[0071]F1>0,Fh>0,0<F1+Fh<l (3)將Tu時(shí)間內(nèi)由振動(dòng)傳感器得到的Tu *fs個(gè)電壓值排序，并去除最低的Tu.fs.F1個(gè)數(shù)值和最高的Tu.fs Fh個(gè)數(shù)值，對(duì)余下的Tu.fs.(1-F1-Fh)個(gè)中位值取均值，定義為中位均值電壓\。
[0072](3)為了進(jìn)一步濾除中位均值電壓中的噪聲，并使本方法能夠適用于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)變化的情況，濾除由于轉(zhuǎn)速變化導(dǎo)致頻率混疊而引起的高頻噪聲，在實(shí)際測(cè)量轉(zhuǎn)速的過(guò)程中，需要對(duì)中位均值電壓作進(jìn)一步濾波處理。
[0073](4)假設(shè)中位均值電壓作用于單位電阻，相應(yīng)的功率定義為單點(diǎn)虛擬振動(dòng)功率Pv(對(duì)應(yīng)于振動(dòng)傳感器安裝點(diǎn)):
[0074]
【權(quán)利要求】
1.一種游艇狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備、遠(yuǎn)程管理中心和異地客戶終端，其特征是: 所述的游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備包括信息采集模塊、處理器、存儲(chǔ)器、3G通信模塊及3G天線、電源模塊；信息采集模塊包含振動(dòng)傳感器組及A/D板、GPS接收機(jī)及GPS天線、攝像頭；振動(dòng)傳感器組包含q個(gè)振動(dòng)傳感器，分別安裝于游艇各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的附體上，包括外殼及其延伸部分，將發(fā)動(dòng)機(jī)附體振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸出，由A/D板轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，由處理器進(jìn)一步處理，得出游艇發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和剩余油量信息，q表示游艇發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)目；GPS接收機(jī)及GPS天線是雙天線差分GPS模塊，獲取游艇位置、航向、航速信息，A/D板、GPS接收機(jī)、3G通信模塊、處理器、存儲(chǔ)器和電源模塊集成為一體，構(gòu)成游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備的設(shè)備主機(jī)，振動(dòng)傳感器組、攝像頭、GPS天線、3G天線通過(guò)信號(hào)線與設(shè)備主機(jī)相連； 所述的游艇狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的異地客戶終端由船東操作，通過(guò)客戶端隨時(shí)訪問(wèn)遠(yuǎn)程管理中心，查看游艇狀態(tài)信息的歷史數(shù)據(jù)，向遠(yuǎn)程管理中心發(fā)送參數(shù)設(shè)定、視頻傳輸?shù)让睿⑶医邮沼瓮顟B(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備通過(guò)遠(yuǎn)程管理中心發(fā)送來(lái)的游艇駛出安全區(qū)域警報(bào)和發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)運(yùn)行警報(bào)； 游艇狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的三個(gè)組成部分相互遠(yuǎn)離，游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備與遠(yuǎn)程管理中心之間采用3G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，異地客戶終端與遠(yuǎn)程管理中心之間通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)以有線或者無(wú)線方式進(jìn)行通信，游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備與異地客戶終端不直接進(jìn)行通信。
2.一種基于權(quán)利要求1所述的游艇狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)方法，其特征是: (1)游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備監(jiān)測(cè)游艇發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、剩余油量和游艇位置、航向、航速以及游艇周圍環(huán)境的局部影像等狀態(tài)信息，并將所監(jiān)測(cè)到的游艇狀態(tài)信息按照定時(shí)傳輸、事件觸發(fā)和響應(yīng)命令三種方式傳送到遠(yuǎn)程管理中心； (2)遠(yuǎn)在異地的船東通過(guò)異地客戶終端訪問(wèn)遠(yuǎn)程管理中心以隨時(shí)了解游艇狀態(tài)和及時(shí)了解游艇發(fā)生的游艇駛出設(shè)定的安全區(qū)域范圍或是發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)運(yùn)行等異常狀況，或者通過(guò)異地客戶終端對(duì)游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，參數(shù)設(shè)置的命令通過(guò)遠(yuǎn)程管理中心發(fā)送給游艇狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備。
【文檔編號(hào)】G08G3/00GK104035388SQ201410003183
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】嚴(yán)浙平, 張耕實(shí), 徐健, 李本銀, 汪慢 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)