船舶运动状态AI分析感知系统

大型船舶在泊状态智能监测解决方案

针对泊位旋回水域较小的码头,本系统通过工业视觉监测技术实时监测船舶六自由度运动姿态,防止恶劣气象、海况导致船舶剧烈摇荡,保障船舶作业安全、稳定和效率。

查看技术规格
6DOF 六自由度监测
1mm 距离10m时精度
24/7 全天候监测
实时 超限告警

系统概述

针对港口码头特殊环境设计的智能监测系统,保障大型船舶在泊安全

智能·实时·可靠

遇到泊位旋回水域较小,经常受外海涌浪和本地气旋的影响。恶劣气象、海况会导致船舶产生剧烈摇荡运动,严重影响船舶作业的安全性、稳定性和作业效率,甚至引发严重安全事故。

本系统通过建设"大型油轮在泊状态监测系统"实现船舶在系泊状态下的运动姿态智能实时监测,采用工业视觉监测技术和先进信息化智能算法,对船舶运动六自由度进行实时监测,系统搭载视距传感器,提高雾天、夜间测量的准确性。

  • 船舶运动六自由度实时监测(纵荡、横荡、垂荡、横摇、纵摇、艏摇)
  • 根据设定阈值进行超限告警,便于及时处置
  • 为码头调度提供科学决策依据,提高生产效率,降低事故率
  • PC端和APP端展示,引航、海事、码头三方均可实时查看
系统应用场景示意图

核心功能

系统提供的全方位监测与管理功能

实时监测

对靠离泊过程的船舶速度、加速度、船舶与码头距离等数据实时获取;在泊状态下船舶六自由度运动姿态实时监测。

风险告警

根据设定的位移、角度阈值参数,当船体运动姿态超出参数值后进行实时报警,为船舶系缆安全调整、安全系泊提供数据支撑。

数据管理

支持历史数据查询、趋势分析、数据统计和导出功能,可按1秒、10秒、30秒、1分钟、5分钟、10分钟等间隔查看数据。

趋势分析

提供船舶六自由度数据趋势变化图和统计展示,包括折线图和饼状图,直观展示船舶运动状态变化趋势。

全天候监测

采用视距传感器,保证夜间及雾天的数据准确性,实现24小时不间断监测。

多端访问

支持PC端和APP端访问,引航、海事、码头三方人员均可通过终端实时查看船舶运动状态。

系统界面展示

直观、易用的用户操作界面

系统登录

进入登录页面后,输入账号密码,点击登录按钮进入系统。

系统主界面

系统主界面

展示船舶六自由度数据的单位时间变化值、一分钟内的趋势变化图、码头船舶停靠状态、系统报警信息提示和查询功能。

历史数据查询界面

历史数据查询

可对近三个月船舶六个自由度数据进行查询,支持按1秒、10秒、30秒、1分钟、5分钟、10分钟等间隔显示,支持数据导出。

趋势分析界面

趋势分析

提供折线图展示船舶六自由度数据趋势变化,饼状图展示数据统计分布,帮助用户直观了解船舶运动状态。

软件著作权

自主研发的核心技术获得多项软件著作权

软件著作权

融合视觉与激光雷达的船舶六自由度运动智能分析系统 V1.0

登记号:2026R11L0795835

软件著作权

船舶夜航雾航雷达-光学图像智能融合算法V1.0

登记号:2026R11L0793281

技术原理

基于工业视觉双目测距的先进监测技术

工业视觉监测技术原理示意图

工业视觉监测技术

系统基于工业视觉双目测距的基本原理,模拟人类视觉原理,使用计算机被动感知距离的方法。从两个或者多个点观察一个物体,获取在不同视角下的图像,根据图像之间像素的匹配关系,通过三角测量原理计算出像素之间的偏移来获取物体的三维信息。

系统采用自主研发的核心算法,配合视距传感器,支持分米到百米级的测量距离,距离10m时精度可达1毫米。智能识别船体,船系泊状态时自动进行特征点提取并开始分析。

  • 基于先进信息化智能算法,对船舶运动六自由度进行实时监测
  • 支持单点、多点的二维和三维监测
  • 利用GPU进行算法加速,可进行动态高速实时分析
  • 非接触式监测,不影响船舶正常作业

船舶六自由度运动

船舶在系泊作业过程中的六种基本运动形式

线性运动(荡)

横荡 (Sway)
左右方向的晃动(窜动、荡)
纵荡 (Surge)
前后方向的晃动(窜动、荡)
垂荡 (Heave)
上下方向的晃动(窜动、荡)

旋转运动(摇)

横摇 (Roll)
左右方向摇摆(绕X轴旋转)
纵摇 (Pitch)
前后方向摇摆(绕Y轴旋转)
艏摇 (Yaw)
船艏左右摇摆(绕Z轴旋转)

坐标轴定义

X轴 (纵向)
船舶的艏-艉(前后)方向
Y轴 (横向)
左-右舷(左右)方向
Z轴 (垂直方向)
船的上甲板-船舱底(上下)方向

技术规格

详细的系统技术参数与性能指标

监测性能

监测维度 六自由度(横荡、纵荡、垂荡、横摇、纵摇、艏摇)
测量精度 距离10m时精度可达1mm
测量距离 支持分米到百米级
数据更新频率 每秒更新
环境适应性 雾天、夜间正常监测

硬件要求

视觉传感器 工业级双目视觉传感器
CPU 一般配置:2核,推荐配置:4核以上
显卡 一般配置:集成显卡,推荐配置:GTX 1050Ti以上
内存 一般配置:4G,推荐配置:8G以上
显示器分辨率 1920 * 1080

软件环境

操作系统 Windows, Linux, Mac等
用户权限 三级权限管理(浏览、查询、下载)
数据存储 近三个月历史数据
报警功能 用户可设定报警阈值,超限实时报警

运行与维护建议

保障系统长期稳定运行的最佳实践

传感器清洁

由于视距传感器会受到海水及矿粉的影响,经常导致镜头脏污,影响测量精度。建议一周对传感器镜头进行一次清洁。

系统维护

展示端系统采用Unity3D进行数字孪生展示,建议一周对服务器进行一次重启以保证服务器的运行状态不卡顿。

定期检查

由于码头附近偶尔会有渔船靠近至码头墩台处,建议定期观察码头前端设备是否有松动及变形情况并及时反馈,确保设备安全。

应用场景

系统适用于多种港口码头场景

油品码头

特别适用于油品公司泊位等旋回水域较小的油品码头,保障大型油轮在泊安全。

集装箱码头

适用于集装箱码头前沿,实时监测靠离泊及在泊状态下船舶运动姿态,提高作业效率。

散货码头

用于散货码头,防止恶劣气象、海况导致船舶剧烈摇荡,保障装卸作业安全。

多用户协同

支持引航、海事、码头三方通过PC端和APP端实时查看船舶运动状态,实现协同作业。