[发明专利]用于监测船舶稳定性的系统和方法

权利要求书

1.一种自动式连续监测船舶的稳定性的方法，所述方法包括：

i)在所述船舶上提供数字加速度计、数字陀螺仪和数字磁力计；

ii)提供包括计算机处理器、数据存储器和计算机代码的处理器，所述计算机代码在被执行时基于输入信号实施数学计算和比较，并且基于所述数学计算和比较生成输出信号；

iii)将周期的或连续的测量信号从所述加速度计、陀螺仪和磁力计传达至所述处理器；

iv)所述处理器使用所述测量信号计算所述船舶在连续时间点的固有摇动频率；

v)所述处理器根据在连续时间点的所述固有频率计算所述船舶的固有摇动周期；

vi)所述处理器根据所述固有摇动周期计算所述船舶在连续时间点的定倾中心高度；

vii)所述处理器将所述船舶在连续时间点的所述计算的定倾中心高度与预定的限值相比较；以及

viii)如果所述船舶在某个时间点的所述计算的定倾中心高度低于所述预定的限值，发出警报。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：

ix)提供全球定位系统接收器以将定位、时间和速度数据提供至所述处理器，以及

x)当被所述处理器执行时，计算机代码使得所述处理器能够修正在固有频率的所述计算中使用的所述时间和/或速度。

3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括以下步骤：

xi)所述处理器计算所述船舶在连续时间点的平均斜度；

xii)所述处理器将所述船舶在连续时间点的所述平均斜度与预定的上限相比较；以及

xiii)如果所述船舶在某个时间点的所述平均斜度高于所述预定的限值，发出警报。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，还包括以下步骤：

xiv)所述处理器计算所述船舶在连续时间点的最大摇动角值；

xv)所述处理器将所述船舶在连续时间点的所述最大摇动角值与预定的上限相比较；以及

xvi)如果所述船舶在某个时间点的所述最大摇动角值高于所述预定的限值，发出警报。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的方法，还包括：

xvii)提供将测量数据传达至所述处理器的一个或多个附加传感器，其中所述处理器选自由以下项组成的组：温度传感器、湿度传感器、应变力传感器、背景辐射水平传感器、燃料水平传感器、压载物水平传感器以及货物稳定性传感器；

xii)所述处理器将由所述一个或多个附加传感器在连续时间点提供的所述测量数据与预定的上限或下限相比较；以及

xiii)如果由所述一个或多个附加传感器在连续时间点提供的所述测量数据大于所述预定上限或者小于所述预定下限，发出警报。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：

ix)提供主电源和备用电池；

x)当所述主电源降至低于最小电压时，所述处理器从所述主电源切换至所述备用电池；以及

xi)如果电源被切断或低于特定的电压持续大于最大允许周期的周期，所述处理器提供有序的关断程序以确保数据存储。

7.一种用于自动连续监测船舶的稳定性的系统，所述系统包括：

i)数字加速度计；

ii)数字陀螺仪；

iii)数字磁力计；

iv)处理器，所述处理器包括计算机处理器、数据存储器和计算机代码，所述计算机代码在被执行时基于输入信号实施数学计算和比较，并且基于所述数学计算和比较生成输出信号；

v)通信网络，所述通信网络用于将测量信号从所述加速度计、陀螺仪和/或磁力计周期性或连续性传达至所述处理器；以及

vi)报警器，所述报警器用于产生可视和/或可听的警报信号；

其中所述计算机代码在被执行时，使用所述测量信号计算所述船舶在连续时间点的固有摇动频率、根据在连续时间点的所述固有频率计算所述船舶的固有摇动周期并且根据所述固有摇动周期计算所述船舶在连续时间点的定倾中心高度，将所述船舶在连续时间点的所述计算的定倾中心高度与预定的限值相比较，并且如果所述船舶在某个时间点的所述计算的定倾中心高度低于所述预定的限值，传达警报。