基于物联网的船舶通导系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明专利涉及一种基于物联网的船舶通导系统。
【背景技术】
[0002]海洋运输是国际物流中最主要的运输方式，国际贸易总运量中的2/3以上，我国93%以上的外贸运输任务是通过海运完成的。中国海运事业发展迅猛，船队总吨位排行世界第九位，船舶数量排行世界第四位.中国有155万船员，其中海员65万人，是世界上拥有海员数量最多的国家，海员年培养规模达4.6万人，外派海员达10万多人次。船员长时间的海上工作，无规律的海上生活，信息闭塞，新鲜食物缺乏、船体摇晃、长时间的噪音、持续的振动、电磁辐射环境和高温高湿、疲劳，特殊的职务岗位特点和值班制度等会对船员职业健康造成多种损害。由于船舶的运行环境一般都比较恶劣，且船舶的体积都比较大，船员的状况每时每刻都会有发生变化，因此时刻监测船员的身体状况信息，并对船员的地理位置做出精确定位，对于船舶的安全稳定运行、船舶突发事件应急处理和船员的安全性都具有重大的意义。依托着计算机技术与现代通信技术的发展，以物联网技术为核心的船舶运据采集分析系统应运而生并且正在不断的发展、成熟，应用范围不断扩大，集成度不断提高。近年来，信息技术的越发成熟为船舶自动化的发展提供了强大的理论支持，船舶数据采集系统正在向集成化、自动化、智能化的方向发展。利用这些技术可以在船员生理状况发生异常时，他们能够及时地得到需要的医疗帮助，那么这对船员、企业、社会将起到很好的效益。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是:提供一种基于物联网的船舶通导系统，以便克服上述现有技术存在的缺陷。
[0004]本发明解决其技术问题采用以下的技术方案:
[0005]本发明提供的基于物联网的船舶通导系统，包括人体生理信息采集系统、无线通信系统、上位机程序、人机交互界面、报警与预警系统、船舶船员定位系统和船员生理信息数据库系统，所述人体生理信息采集系统通过其人体生理信息传感器采集船员的生理信息，该生理信息通过无线通信系统发送至船舶控制室中的主机中，经主机处理后由人机交互界面进行显示；当船员的生理信息异常或者船员发生异常情况时，通过无线通信系统和船舶船员定位系统迅速定位到异常船员的位置，同时通过预警与报警系统发出异常警告，以便展开营救，实现实时监测船员的生理状况，减少船员意外事故发生的概率。
[0006]所述的人体生理信息传感器采用无线传感器网络节点的传感器，有多个，它们分别布置在人体各个位置，分别采集船员的各种生理信号；该传感器采集包括船员的脉搏、血压和心跳的人体等生理信息，传感器输出为模拟信号，需对模拟信号进行AD转换处理后传送到网关节点。
[0007]所述的无线通信系统采用ZigBee无线传输技术，进行无线传输，由ZigBee节点组成。
[0008]所述的无线通信系统的总机布置在船舶监控室，每个船员携带无线发射节点芯片，实现无线组网，其将人体生理信息传感器采集到的生理信号经AD转换的数字信号发送到CAN总线网络上，实现数据的接收和发送等通信任务，最终实现将船员生理信息上传至监控中心PC端。
[0009]所述的船员生理信息数据库系统储存每船员的大量是数据信息，可以计算及处理一个船员一段时间的生理信息的平均值，得出船员的生理变化情况，对船员一段时间内的生理状况做评估；船员生理信息库系统主要由服务器和主机组成。
[0010]本发明船舶通导系统，其利用LabVIEW里实现上位机界面的搭建，以便后期对船员生理状况进行分析处理及显示。
[0011]本发明与现有的方法相比具有以下的主要的优点:
[0012](I)首次将物联网技术与船舶数据采集传输结合，利用物联网无线传输技术实现船舶上的数据的采集与传递，传输效率高，成本低。
[0013](2)提出采集船员生理信息的方法，监测船员的生理状况。通过生理信息传感器采集船员的生理信息，并发送至主机，实现对船舶生理信息的实时和长期监测，便于船员的管理，提高了船员的安全系数。
[0014](3)将定位技术用于船舶上的船员定位，便于应急处理。当船员生理信息异常时，能迅速定位到船员的位置，并开始相应营救措施。
[0015](4)对船员的基本生理信息建库，方便对船员生理信息的查询和分析，可以对船员未来生理状况进行预测，减少事故的发生。
【附图说明】
[0016]图1是船员生理彳目息米集系统不意图。
[0017]图2是基于CAN总线的无线通信系统示意图。
[0018]图3是报警与预警系统组成示意图。
[0019]图4是船员定位系统的设计图。
[0020]图5是数据库组成示意图。
【具体实施方式】
[0021]本发明提出一种基于物联网技术的船舶通导系统，该系统可以实现整个船舶船员信息的采集、显示和信息报警等功能，使计算机能够迅速获得船舶上的船员信息，主要包括船员的生理状况信息和船员的地理位置信息，并且这种清晰的数据显示。该系统能够时刻监测船员的信息，当船员信息发生异常、船员发生意外或者船舶需要应急处理时，能够顺利定位船员的位置，并采集相应的应急措施。同时该系统会建立一个储存船员生理状况的数据库，分析记录船员的基本生理特征，并对船员的身体状况进行基本评估和预测，充当着电子病历的作用，使船员的生理情况一目了然。
[0022]下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明，但并不局限于下面所述内容。
[0023]本发明提供的基于物联网的船舶通导系统，其结构如图1至图4所示，包括船员生理信息实时采集系统、数据无线收发系统、上位机与人机交互界面、报警与预警系统、船舶船员定位系统和船员生理信息数据库系统，其中:船员生理信息采集系统与无线收发系统的发射点相连，无线收发系统的接收点与上位机与人机交互界面相连，上位机与人机交互界面与报警与预警系统、船员定位系统相连。
[0024]所述船员生理信息实时采集系统，通过无线传输技术实现无线组网，无线传感器网络节点的传感器采集人体生理信息，并对信息简单处理后传送到网关节点，无线传感器网络节点组成不尽相同，但都由数据采集模块(传感器、A/D转换器)、数据处理模块(微处理器、存储器)、数据无线传输模块和电源模块4部分组成。该系统的结构如图1所示，主要由以电信号依次相连的传感器、信号调理电路、A/D数模转换电路、微处理器及无线发射设备组成。
[0025]所述传感器采用HAS-2000生理信息传感器，可以检测人体心跳、血压等生理参数。
[0026]所述信号调理电路，用于传感器采集的生理的电信号的调理与预处理，该信号调理电路由跟随电路、信号放大电路组成，其中:跟随电路用于提高AD转换器的采集的输入阻抗，可以避免