一种汽车滚装船货舱安全隐患预警系统及其使用方法与流程

一种汽车滚装船货舱安全隐患预警系统及其使用方法
1.技术领域
2.本发明涉及一种汽车滚装船货舱安全隐患预警系统及其使用方法。


背景技术：

3.未来几年全球汽车滚装航运规模和运力将大幅增长，由于汽车滚装船建造设计和运输货物的特殊性，在遭遇大风浪、火灾、碰撞事故等情况时，极易造成人员伤亡和严重的经济损失，特别是新能源车的不断增加，给滚装船的安全带来了更加复杂的危险因素。
4.目前汽车滚装船的货舱均为贯通甲板，只有少量舱壁或者支柱，车辆系固的局限性大，遭遇大风浪船舶大幅摇摆，个别车辆易发生移位及碰擦，无法及时发现并采取措施，长时间的反复挤压冲击，会造成大面积的松脱连锁反应及堆积位移效应，最终导致船舶失稳倾覆事故的发生。
5.在汽车滚装船发生的事故中火灾事故所占比例较大，现有汽车滚装船遇到风浪，车辆易发生移位互相摩擦，容易引起火灾；一旦在货舱有起火点，由于车辆间没有分隔措施，易造成火势快速蔓延失控，后果严重；车辆发生剧烈碰撞或侧翻，损坏油箱，导致燃油渗漏，从而形成引发火灾的可能；新能源车除了静置自燃，受到碰撞挤压也极易造成火灾事故的发生。
6.由于滚装船货舱高度低，层数多，一般的有线通讯技术手段布线复杂且存在死角，无线通讯手段存在船体金属结构导致的电磁屏蔽，空间狭窄易导致多径效应等困难，加之车辆位置每次航程的不固定，导致单一的非接触式温度场及视频监控手段难以实现有效的隐患早期发现和报警。
7.目前滚装船针对以上安全隐患的主要采取的措施是除了事先加强固定的工作的质量管理外，在航行过程除对于车辆的移动一般采取人工巡检或视频观察的方式，针对火灾安全，部分货舱也只是安装了传统的感温感烟等报警设备，而这些设备基本在火灾发生且大多数在火灾蔓延阶段才会发出报警，并存在大量的误报情形，由于船舶火灾扑救能力较岸基差距较大，在错过早起扑灭或控制机会后，往往会较岸基火灾导致更严重的后果。
[0008][0009]
因此，在汽车滚装船火灾隐患期或发生初期及时消除安全隐患，是十分必要的。


技术实现要素：

[0010]
本发明的主要目的是为了提供一种汽车滚装船货舱安全隐患预警系统及其使用方法，解决红外温度场火灾监测的盲点，可为消防员将火灾消灭在初期阶段争取宝贵的时间。
[0011]
本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：一种汽车滚装船货舱安全隐患预警系统，其特征在于：包括有多个多功能智能终
端、多个点式边缘感知终端、局域网服务器和监控电脑，所述多功能智能终端和监控电脑均接入局域网服务器；每两个相邻的点式边缘感知终端之间及与之相邻的多功能智能终端之间均通过自组网无线通讯；所述多功能智能终端包括红外温度场及视频复合传感器模块、数据处理模块和通讯模块及位移监测模块；所述多功能智能终端用于通过红外温度场及视频复合传感器模块获取监控区域内车辆的外部的温度场数据；所述点式边缘感知终端包括特征气体传感器、温度传感器和定位模块；所述点式边缘感知终端通过特征气体传感器获取当前位置的点浓度场，并通过温度传感器获取当前位置的点温度场；所述点式边缘感知终端安装于车辆重点关注部位，并将实时获取该部分区域的点浓度场、点温度场数据并通过自组网通讯路径传输到最近的多功能智能终端的数据处理模块，所述数据处理模块用于对接收到的数据进行比对，判断其数据是否在需预警数据范围内；所述车辆重点关注部位包括有新能源车的车辆底部或燃油车的油箱位置及燃油车车体外部下侧面或车辆上方区域；所述点式边缘感知终端用于将获取的点浓度场和点温度场传输到及自身当前位置传输给所述多功能智能终端；所述多功能智能终端的数据处理模块用于将获取到的点浓度场和点温度场数据、位置信息以及自身获取的温度场数据、视频信息数据进行融合处理，并向监控电脑通过通讯模块向监控电脑或移动终端输出所述多功能智能终端所在区域的浓度场及温度场信息与预报警信息；所述多功能智能终端的位移监测模块用于对车辆的相对位移进行ai图像识别，并在车辆移动时输出报警信号。
[0012]
优选的，所述点式边缘感知终端通过无线通讯及定位模块和与其相邻的多功能智能终端构成自组网无线通讯系统，所述点式边缘感知终端为磁吸贴装式结构。
[0013]
优选的，还包括有移动终端，该移动终端通过无线网络与多功能智能终端连接，所述多功能智能终端输出的信号均通过无线网络向监控电脑输送。
[0014]
优选的，所述多功能智能终端还包括有烟雾传感器和漏油探测器，所述烟雾传感器用于对车辆着火后的烟雾进行检测，并实时向通讯模块进行传输，所述漏油探测器用于对漏在车辆外部的汽油进行检测，并实时向通讯模块进行传输。
[0015]
优选的，每辆所述车辆底部至少安装五组点式边缘感知终端，且它们安装位置不同，可对车辆底部的不同位置的温度进行检测。
[0016]
优选的，所述通讯模块用于将汇总的信号通过网络传输至监控电脑或传输至移动终端。
[0017]
优选的，还包括有避险及逃生路线规划模块，其用于在一台或多台车辆已处于火灾发展状态时根据火灾区域规划好安全避险及紧急逃生路线。
[0018]
优选的，所述点式边缘感知终端设有多个，其中部分通过吊绳安装在车辆上方。
[0019]
一种汽车滚装船货舱安全隐患预警系统的使用方法，包括有以下步骤：步骤1、对多功能智能终端和点式边缘感知终端进行布置，其中多功能智能终端布置于车辆仓库内，点式边缘感知终端布置于车辆底部；步骤2、多功能智能终端对车辆仓库内全域进行温度监测；步骤3、点式边缘感知终端对车辆底部进行重点部位的温度监测，重点部位包括锂电池附近区域、油箱附近区域，在点式边缘感知终端进行温度监测的同时还获取特征气体浓度，点式边缘感知终端获取的温度数据和气体浓度数据分别为点温度数据、点气体浓度数据；步骤4、将步骤3得到的温度和特征气体浓度的数据通过自适应组网通讯路径传输到多功能智能终端，在传输过程中一并告知自身的位置，多功能智能终端的数据处理模块将获取的点温度数据、点气体浓度数据和点式边缘感知终端的位置信息以及自己获取的温度、视频信息数据进行融合处理，处理后向局域网服务器输出所在区域的浓度场及温度场信息与预报警信息；步骤5、局域网服务器将各组多功能智能终端处理过的信息进行集成处理，以判断区域内是否发生火灾，并联动监控电脑和移动终端实现区域内火灾预警，局域网服务器在进行集成处理过程中若得到的浓度场和温度场信息达到预设范围内，则向监控电脑或移动终端发出预警信号；步骤5中的移动终端通过无线网络连接局域网服务器，使步骤5中的温度场和浓度场数据以及点式边缘感知终端所在地实时向移动终端传送。
[0020]
本发明的有益技术效果：本发明提供的预警系统通过多功能智能终端和点式边缘感知终端将全域温度场与重点部位的测温数据相结合，解决了红外温度场火灾监测的盲点，实现了火灾早期预警，而且利用自适应组网解决了金属结构且狭窄空间的无线通讯难题。
附图说明
[0021]
图1为按照本发明的实施例的系统示意图。
具体实施方式
[0022]
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0023]
如图1所示，本实施例提供的一种汽车滚装船货舱安全隐患预警系统，包括有多个多功能智能终端、多个点式边缘感知终端、局域网服务器和监控电脑，多功能智能终端和监控电脑均接入局域网服务器；每两个相邻的点式边缘感知终端之间及与之相邻的多功能智能终端之间均通过自组网无线通讯；多功能智能终端包括红外温度场及视频复合传感器模块、数据处理模块和通讯模块及位移监测模块；多功能智能终端通过红外温度场及视频复合传感器模块获取监控区域内车辆的外部的温度场数据；
点式边缘感知终端包括特征气体传感器、温度传感器、第二数据处理模块和无线通讯及定位模块，点式边缘感知终端通过无线通讯及定位模块和与其相邻的多功能智能终端构成自组网无线通讯系统，点式边缘感知终端为磁吸贴装式结构，可以直接贴装在汽车车身上，该点式边缘感知终端可使用电池供电，便于贴在汽车车身上不同位置；点式边缘感知终端也可以用吊绳或者弹簧挂在汽车存储区域顶部，便于直接对点式边缘感知终端进行供电；特征气体传感器检测的是co浓度，采样速率可为30s~60s，点式边缘感知终端依靠特征气体传感器自动生成监控区域co浓度场，与多功能智能终端的视频监测相配合能够消除漏报和误报现象；点式边缘感知终端安装于车辆重点关注部位，并将实时获取车辆底部的温度信号通过自组网通讯路径传输到最近的多功能智能终端的数据处理模块，数据处理模块对接收到的数据进行比对，判断其数据是否在需预警数据范围内；车辆重点关注部位包括有新能源车的车辆底部或燃油车的油箱位置及燃油车车体外部下侧面；多功能智能终端通过红外温度场及视频复合传感器模块获取监控区域内车辆的外部的温度场数据，同时运用点式边缘感知终端获取的车辆底部的温度数据进行智能化处理并输出预报警信号；点式边缘感知终端用于将获取的点浓度场和点温度场传输到及自身当前位置传输给多功能智能终端；多功能智能终端的数据处理模块用于将获取到的点浓度场和点温度场数据、位置信息以及自身获取的温度场数据、视频信息数据进行融合处理，并向监控电脑或移动终端输出多功能智能终端所在区域的浓度场及温度场信息与预报警信息；与此同时，多功能智能终端的位移监测模块对车辆的相对位移进行ai图像识别，并在车辆移动时输出报警信号。
[0024]
在本实施例中，预报警信号包括有预警信号、初期报警信号、紧急报警信号，其中预警信号具体为车辆发生位移等信号；初期报警信号具体为某一点式边缘感知终端检测到对应的一台车已处于火灾萌芽状态；紧急报警信号具体为一台或多台车辆已处于火灾发展状态，此时应采取更强力的灭火措施，并根据火情发展及船舶状态数据，规划好安全笔仙及紧急逃生路线。
[0025]
在本实施例中，如图1所示，多功能智能终端输出的信号均通过局域网服务器向监控电脑输送。
[0026]
在本实施例中，如图1所示，还包括有移动终端，该移动终端通过无线网络与多功能智能终端连接，多功能智能终端输出的信号均通过无线网络向监控电脑输送。
[0027]
在本实施例中，如图1所示，多功能智能终端还包括有烟雾传感器和漏油探测器，烟雾传感器用于对车辆着火后的烟雾进行检测，并实时向通讯模块进行传输，漏油探测器用于对漏在车辆外部的汽油进行检测，并实时向通讯模块进行传输。
[0028]
在本实施例中，针对于新能源车辆，每辆车辆底部至少安装五组点式边缘感知终端，且它们安装位置不同，可对车辆底部的不同位置的温度进行检测，能够更加全方位的检
测到车辆上可能起火的位置。
[0029]
在本实施例中，通讯模块用于将汇总的信号通过网络传输至监控电脑或传输至移动终端，通讯模块具备通讯节点功能，除了可以将其局部汇总的信息通过网络传输至系统服务器平台外，也可以直接传输至现场移动终端，也可以将局域网服务器集成后的信息转传至现场移动终端。
[0030]
在本实施例中，还包括有避险及逃生路线规划模块，其用于在一台或多台车辆已处于火灾发展状态时根据火灾区域规划好安全避险及紧急逃生路线。
[0031]
一种汽车滚装船货舱安全隐患预警系统的使用方法，包括有以下步骤：步骤1、对多功能智能终端和点式边缘感知终端进行布置，其中多功能智能终端布置于车辆仓库内，点式边缘感知终端布置于车辆底部，多功能智能终端布置在船舱两侧上部，采用舱内两边对射形式对整个货舱进行温度场监测，多功能智能终端选用相阵式火灾探测终端，相阵式火灾探测终端作为主控制器，融合每个运输车辆上安装的边缘感知终端（磁吸co+温度探测器），点-面结合实现温度及oc气体监测全覆盖；步骤2、多功能智能终端对车辆仓库内全域进行温度监测；相阵式火灾探测终端在收到各点位co信息后，通过无线自组网及tof定位模块，形成监控区域co浓度场，以克服空气流场中气体飘逸导致的漏测难题,并在相阵式火灾探测终端完成集群温度补偿及双相关智适应，以消除低温工作环境的漏报及误报现象，可靠的实现货舱火灾极早期发现功能；步骤3、点式边缘感知终端对车辆底部进行重点部位的温度监测，重点部位如：锂电池附近区域、油箱附近区域等，在点式边缘感知终端进行温度监测的同时还获取特征气体浓度，点式边缘感知终端获取的温度数据和气体浓度数据分别为点温度数据、点气体浓度数据；步骤4、将步骤3得到的温度和特征气体浓度的数据通过自适应组网通讯路径传输到多功能智能终端，在传输过程中一并告知自身的位置，多功能智能终端的数据处理模块将获取的点温度数据、点气体浓度数据和点式边缘感知终端的位置信息以及自己获取的温度、视频信息数据进行融合处理，处理后向局域网服务器输出所在区域的浓度场及温度场信息与预报警信息；步骤5、局域网服务器将各组多功能智能终端处理过的信息进行集成处理，以判断区域内是否发生火灾，并联动监控电脑和移动终端实现区域内火灾预警，局域网服务器在进行集成处理过程中若得到的浓度场和温度场信息达到预设范围内，则向监控电脑或移动终端发出预警信号；步骤5中的移动终端通过无线网络连接局域网服务器，使步骤5中的温度场和浓度场数据以及点式边缘感知终端所在地实时向移动终端传送。
[0032]
在本实施例中，多功能智能终端的位移监测模块对车辆的相对位移进行实时识别，在车辆移动时向局域网服务器输出报警信号。
[0033]
综上所述，在本实施例中，本实施例提供的预警系统通过多功能智能终端和点式边缘感知终端将全域温度场与重点部位的测温数据相结合，解决了红外温度场火灾监测的盲点，实现了火灾早期预警，而且利用自适应组网解决了金属结构且狭窄空间的无线通讯难题。
[0034]
以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何
熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种汽车滚装船货舱安全隐患预警系统，其特征在于：包括有多个多功能智能终端、多个点式边缘感知终端、局域网服务器和监控电脑，所述多功能智能终端和监控电脑均接入局域网服务器；所述多功能智能终端包括红外温度场及视频复合传感器模块、数据处理模块和通讯模块及位移监测模块；所述多功能智能终端用于通过红外温度场及视频复合传感器模块获取监控区域内车辆的外部的温度场数据；所述点式边缘感知终端包括特征气体传感器、温度传感器和定位模块；所述点式边缘感知终端通过特征气体传感器获取当前位置的点浓度场，并通过温度传感器获取当前位置的点温度场；所述点式边缘感知终端用于将获取的点浓度场和点温度场传输到及自身当前位置传输给所述多功能智能终端；所述多功能智能终端的数据处理模块用于将获取到的点浓度场和点温度场数据、位置信息以及自身获取的温度场数据、视频信息数据进行融合处理，并通过通讯模块向监控电脑或移动终端输出所述多功能智能终端所在区域的浓度场及温度场信息与预报警信息；所述多功能智能终端的位移监测模块用于对车辆的相对位移进行ai图像识别，并在车辆移动时输出报警信号。2.根据权利要求1所述的汽车滚装船货舱安全隐患预警系统，其特征在于：每两个相邻的点式边缘感知终端之间及与之相邻的多功能智能终端之间均通过自组网无线通讯；所述点式边缘感知终端安装于车辆重点关注部位，并将实时获取该部分区域的点浓度场、点温度场数据并通过自组网通讯路径传输到最近的多功能智能终端的数据处理模块，所述数据处理模块用于对接收到的数据进行比对，判断其数据是否在需预警数据范围内；所述车辆重点关注部位包括有新能源车的车辆底部或燃油车的油箱位置及燃油车车体外部下侧面或车辆上方区域；所述点式边缘感知终端通过无线通讯及定位模块和与其相邻的多功能智能终端构成自组网无线通讯系统，所述点式边缘感知终端为磁吸贴装式结构。3.根据权利要求1所述的汽车滚装船货舱安全隐患预警系统，其特征在于：还包括有移动终端，该移动终端通过无线网络与多功能智能终端连接，所述多功能智能终端输出的信号均通过无线网络向监控电脑输送。4.根据权利要求1所述的汽车滚装船货舱安全隐患预警系统，其特征在于：所述多功能智能终端还包括有烟雾传感器和漏油探测器，所述烟雾传感器用于对车辆着火后的烟雾进行检测，并实时向通讯模块进行传输，所述漏油探测器用于对漏在车辆外部的汽油进行检测，并实时向通讯模块进行传输。5.根据权利要求1所述的汽车滚装船货舱安全隐患预警系统，其特征在于：每辆所述车辆底部至少安装五组点式边缘感知终端，且它们安装位置不同，可对车辆底部的不同位置的温度进行检测。6.根据权利要求1所述的汽车滚装船货舱安全隐患预警系统，其特征在于：所述通讯模块用于将汇总的信号通过网络传输至监控电脑或传输至移动终端。7.根据权利要求1所述的汽车滚装船货舱安全隐患预警系统，其特征在于：还包括有避
险及逃生路线规划模块，其用于在一台或多台车辆已处于火灾发展状态时根据火灾区域规划好安全避险及紧急逃生路线。8.根据权利要求1所述的汽车滚装船货舱安全隐患预警系统，其特征在于：所述点式边缘感知终端设有多个，其中部分通过吊绳安装在车辆上方。9.一种汽车滚装船货舱安全隐患预警系统的使用方法，其特征在于：包括有以下步骤：步骤1、对多功能智能终端和点式边缘感知终端进行布置，其中多功能智能终端布置于车辆仓库内，点式边缘感知终端布置于车辆底部；步骤2、多功能智能终端对车辆仓库内全域进行温度监测；步骤3、点式边缘感知终端对车辆底部进行重点部位的温度监测，重点部位包括锂电池附近区域、油箱附近区域，在点式边缘感知终端进行温度监测的同时还获取特征气体浓度，点式边缘感知终端获取的温度数据和气体浓度数据分别为点温度数据、点气体浓度数据；步骤4、将步骤3得到的温度和特征气体浓度的数据通过自适应组网通讯路径传输到多功能智能终端，在传输过程中一并告知自身的位置，多功能智能终端的数据处理模块将获取的点温度数据、点气体浓度数据和点式边缘感知终端的位置信息以及自己获取的温度、视频信息数据进行融合处理，处理后向局域网服务器输出所在区域的浓度场及温度场信息与预报警信息；步骤5、局域网服务器将各组多功能智能终端处理过的信息进行集成处理，以判断区域内是否发生火灾，并联动监控电脑和移动终端实现区域内火灾预警，局域网服务器在进行集成处理过程中若得到的浓度场和温度场信息达到预设范围内，则向监控电脑或移动终端发出预警信号；步骤5中的移动终端通过无线网络连接局域网服务器，使步骤5中的温度场和浓度场数据以及点式边缘感知终端所在地实时向移动终端传送。

技术总结
本发明公开了一种汽车滚装船货舱安全隐患预警系统及其使用方法，所述系统包括有多个多功能智能终端、多个点式边缘感知终端、局域网服务器和监控电脑，所述多功能智能终端和监控电脑均接入局域网服务器；每两个相邻的点式边缘感知终端之间及与之相邻的多功能智能终端之间均通过自组网无线通讯。本发明提供的预警系统通过多功能智能终端和点式边缘感知终端将全域温度场与重点部位的测温数据相结合，解决了红外温度场火灾监测的盲点，实现了火灾早期预警，而且利用自适应组网解决了金属结构且狭窄空间的无线通讯难题。且狭窄空间的无线通讯难题。且狭窄空间的无线通讯难题。


技术研发人员：朱清
受保护的技术使用者：江苏弘冉智能科技有限公司
技术研发日：2022.11.14
技术公布日：2023/7/11