专利名称：应急示位标的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于海上船只紧急救险使用的示位标，更具体地说，涉及一种用于近海救险的示位标。
背景技术：
为提高渔船海难救助水平和搜救效果，保障渔民生命财产的安全，国家农业部渔业局，在设立渔船海难救助奖励资金以及完善搜寻救助管理和协调机体的基础上，提出研发渔船安全预警报警系统的要求，探索研发渔船安全预警报警系统，建立渔船安全救助网络系统，从技术上实现渔船遇险第一时间报警、获救的可能。而在渔船安全预警报警系统，通过近海渔业安全救助基站与船载应急示位标的结合应用可有效的实现遇险船只的救助。
我国早在2000年渔业船舶法定检验规则关于无线电通信设备的配备明确要求凡作业于A2、A3海区，且船长等于或大于24m的新造渔船，均应配备至少一套卫星紧急无线电示位标。船长小于37m的现有渔船应在2005年2月1日或主管机关确定的其他日期之前应予配备。船载应急无线示位标EPIRB(emergencyposition indicating radio beacon)是一个独立的小型专用发信机。它安装在船只上，在船只发生危险时，能够发送船只的注册信息，加装了GPS接收机的可以直接发送船只的当前位置信息给全球卫星搜救系统，再由全球卫星搜救系统统一安排营救排险。就目前使用的示位标而言主要包括应急无线电示位标和卫星紧急示位无线电信标。
应急无线电示位标，由人工启动，工作是发射出“啾啾啾……”特有的无线电求救信号，供救助的飞机和船舶接收、搜索和测定方位以便进行救助。应急无线电示位标由无线电发射机、天线、电源及浮筒组成一体。其外壳水密，颜色在海上显而易见，能从20米高处投入水中，重量轻，结构坚实，设有表明正在发射信号的指示器。它的电源是能工作48小时的电池(有的可达到145小时)。救生艇、筏应急无线电示位标至少能以121.5MHz和243.0MHz频率，交替发射或同时发射符合国际民用航空组织(ICAO)所规定的信号。在船舶发生意外、遇险等紧急关头，它能发射表示船位及其状况无线电信号标志的装置。依靠接收信标信号系统确定遇险的位置。所发射信号中应含有呼救、本船识别码、报警信息及供邻近船舶、附近搜索飞机引航的船位信息。在遇险救助中，EPIRB是船对岸报警极其重要的装置，启用EPIRB，是一种有效的报警手段。
此外，另一种示位标卫星紧急示位无线电信标，简称卫星紧急示位标(S-EPIRB)，主要分两大类①利用低高度极轨道卫星跟踪的406MHzEPIRB。②利用INMARSAT同步卫星1.6GHzEPIRB。S-EPIRB一般可人工启动或落入水中释放启动，一旦船舶遇险，即使倾覆等恶劣情况，S-EPIRB落入水中，能脱离船舶，浮于水面发射报警信号。COSPAS/SARSAT系统所用的卫星示位标，海上主要用406MHz EPIRB，它同时能发射寻位信号，以便搜救机构在搜寻时便于寻找，寻位信号通常是搜救飞机使用的121.5MHz的滑音信号。遇险时第一次发射或由船员人工启动，或将EPIRB投入水中自由启动。安装在浮离式支架的EPIRB，也可由驾驶室遥控启动。启动EPIRB要注意防止船体或其他EPIRB天线指向的阻挡造成对报警信号的屏蔽。EPIRB遇险电文，在船舶电源或数据接口发生故障的情况下，存贮在EPIRB内最后的修正资料也包含在遇险电文发生器中。
综上，船舶安装了EPIRB，可以在第一时间发播本船遇险信息。然而，上述EPIRB存在如下问题第一，应急无线电示位标工作时发射出“啾啾啾……”特有的无线电求救信号，供救助的飞机和船舶接收、搜索和测定方位以便进行救助时，存在误差较大甚至搜索不到的缺点；第二，卫星紧急示位无线电信标发射的本船遇险信息并没有直接发送到我国相关的管理部门，指挥调度不够方便；第三，上述产品均定位中大型船舶，结构复杂、成本高，对于小型船只不适宜推广使用；据统计80％以上船舶发生的险情均在近海，而众多中小型船舶目前尚未装备应急示位标，占大多数的普通渔民使用者无法承受其昂贵的价格。
发明内容
本实用新型针对上述问题，提供了一种应急示位标，解决了目前船载应急无线电示位标定位不准，以及卫星紧急示位无线示位标与我国现有渔船安全救助网络系统脱节、指挥调度不便的问题；本实用新型的应急示位标还解决了现有应急示位标结构复杂、成本昂贵、不适宜推广的问题。
为了解决上述问题，本实用新型构造了一种结构简单的应急示位标，包括供电单元、主控单元，以及信号收发单元；所述信号收发单元包括与所述主控单元连接通讯的信号发射模块和GPS信号接收模块；信号发射模块采用CDMA/GSM发射模块8或者221/223双信道发射模块18或者短波发射模块28；主控单元连接有监视/存储模块2、编程接口电路模块1，以及闪光电路模块3。
本实用新型应急示位标的进一步改进在于，主控单元还连接通讯有语音电路模块4。
本实用新型应急示位标的进一步改进还在于，所述信号发射模块的发射信号通过无线信道传送到全国海洋渔业安全通信网的渔政指挥中心。
本实用新型应急示位标的进一步改进还在于，主控单元包括单片机控制电路6。
针对近海众多的中小型船舶，通过上述技术方案，本实用新型的应急示位标具有如下特点第一，遇险报警定位信息以GPS给出的经纬度发送，定位精确。第二，遇险报警定位信息在专用信道上直接发送到相关部门，便于救险指挥。第三，价位合理，使用方便、可靠。第四，结合农业部“全国海洋渔业安全通信网”使用本应急示位标，保证了救助工作的快速有效。第五，采用多种启动方式，保证应用的可靠性；同时，落水人员可以将救生圈等救生物通过(用)绳索系到本近海应急示位标上并与其同步漂流，从而便于寻找落水人员。
图1是本实用新型一种基于近海渔业安全救助通讯网通信的应急示位标实施例电路原理示意框图；图2是图1所示实施例的实现电路图；图3是本实用新型一种基于CDMA/GSM通讯的应急示位标实施例电路原理示意框图；图4是图3所示实施例的实现电路图；图5是本实用新型一种基于短波通讯的应急示位标实施例电路原理示意框图。
具体实施方式
本实用新型的应急示位标，其整机结构与现有技术的卫星示位标相仿，均采用“不倒翁”形式的密闭结构。外观为橘黄色，便于观察。能够承受从10米以上的高度投入水中；不同在于内部的电路结构。本实用新型的应急示位标包括密封于浮筒内的供电单元、主控单元，以及信号收发单元；信号收发单元包括与主控单元分别连接通讯的信号发射模块和GPS信号接收模块；信号发射模块主要用于发射求救信号，可采用CDMA/GSM发射模块8，也可采用基于近海渔业安全救助通讯网通信的221/223双信道发射模块18，还可采用短波发射模块28。通过上述信号发射模块，可向通讯设备如电话、移动接收电路等装置以及近海渔业安全救助通讯网的各个近海基站发送求救信号，最终，信号发射模块发射的信号通过无线信道传送到全国海洋渔业安全通信网的渔政指挥中心。此外，主控单元连接有监视/存储模块2、编程接口电路模块1、语音电路模块4，以及闪光电路模块3。主控单元包括单片机控制电路6；而供电单元包括电池10、电源开关11以及稳压电路12。
其中，监视/存储模块2又习惯称作看门狗/EEPROM电路模块，该模块起双重作用，首先，看门狗时刻监视单片机工作正常与否。一旦发现单片机工作异常，立即将其复位，使其恢复正常工作。其二，EEPROM保存着本船区号、船号等相关信息。同时，对每次发送，均作记载，记载内容包括呼叫时间、呼叫时的经纬度等信息。
闪光电路3发出0.75Cd Xenon光，闪烁频率23次/分。
GPS信号接收模块包括GPS接收电路5以及连接的GPS接收天线7；GPS接收电路5采用OEM模块，对单片机每秒钟提供1次串行中断，串行信息包括经纬度、航向、航速、格林威治时间等相关信息。
接口电路1提供与微机接口，使得可以通过微机对本近海应急示位标编程。微机操作环境为Windows 98或更高。编程信息包括本近海应急示位标所在船区号、船号、购买日期等相关信息。这些信息一并保存在EEPROM中。
语音电路4可以根据需要，提供如下可选话音(男声)信息①我船遇险了，请快来救命！②区号XXXXXX，船号XXXXX的渔(货)船现在北纬(南纬)XXXXX.XXXX，东经(西经)XXXXX.XXXX遇险，请快来救援！谢谢！③区号XXXXXX，船号XXXXX的渔(货)船，航向XXX.XXXX度，航速XXX.XXX节，现在北纬(南纬)XXXXX.XXXX，东经(西经)XXXXX.XXXX遇险，请快来救援！谢谢！其中，船号、区号是预先编程写到EEPROM内部的，航向、航速、经纬度是遇险船只当时的数据。
蓄电池10应是耐长期(至少6个月)存贮的锂电池或其它类型的高效电池。为了确保遇险后有足够能量发射遇险信号，每年应为本蓄电池充电至少1次。
在基于近海渔业安全救助通讯网应用的应急示位标中，如图1所示，信号发射模块采用221/223双信道5W发射机18，其工作频段在27.5-39.5MHz。而天线9采用高增益发射天线，该天线与GPS接收天线7采用特定结构封装。示位标顶端加有便于搜救搜索目标的闪光灯。结合图2给出的电路说明，其中，GP1为GPS接收模块，每秒钟向IC2发送一次带有接收点经纬度、航向、航速信息的数据。IC6为专用MODEM，将相关数据转变成适于发射的信号。IC1为专用语音电路，用来产生所需的话音信号。IC3为开关电路，用于切换IC2送出和输入的信号。IC4为带有看门狗的EEPROM，其作用是，存储本示位标所属船的船号、区号等相关信息和发生事故时的经纬度等相关信息，同时，确保CPU稳定可靠工作。T1、D1、D2为发出0.75Cd Xenon光的闪光电路，闪烁频率23次/分。
图1、图2所示的示位标，其工作原理如下当该种近海应急示位标被投入水中，开关电路将自动将蓄电池与稳压电路接通。开关电路也可以由人工闭合。单片机控制电路等外围电路得电后，立即开始工作。在单片机控制下，221/223双信道5W发射机首先在221信道上用与90-C兼容的格式发射带有本船区号、船号、经纬度的求救信息，然后转到223信道用特定调制信号发射本船区号、船号、经纬度、航向、航速的求救信息，之后，再用语音信息在223信道发送本船区号、船号、经纬度信息。总共发射时间约1分钟。如此，3～5分钟循环。按12AH蓄电池容量计算，可以确保48～72小时可靠工作。由于“全国近海渔业安全救助通信网”的渔政指挥中心台24小时常年执守在221和223信道，可以确保不漏警。另外，一旦遇险船舶远离渔政指挥中心台，与90-C兼容的带有本船区号、船号、经纬度的求救信息也可以由周围能够联系上的装备有90-C船台的船只收到，从而便于互救。
在基于CDMA/GSM通讯的应急示位标实施例中，如图3所示原理框图，其中，信号发射模块采用CDMA/GSM模块18。发射天线9与GPS接收天线7采用特定结构封装。示位标顶端加有便于搜救搜索目标的闪光灯。结合图4给出的电路说明，其中，GP1为GPS接收模块，每秒钟向IC2发送一次带有接收点经纬度、航向、航速信息的数据。IC6为专用MODEM，将相关数据转变成适于发射的信号。IC1为专用语音电路，用来产生所需的话音信号。IC5为开关电路，用于切换IC2送出和输入的信号。IC4为带有看门狗的EEPROM，其作用是，存储本示位标所属船的船号、区号等相关信息和发生事故时的经纬度等相关信息，同时，确保CPU稳定可靠工作。T1、D1、D2为发出0.75Cd Xenon光的闪光电路，闪烁频率23次/分。与图2电路的主要区别是连接信号发射模块的接口不同，如两图中的INOUT1的引脚连接方式。CDMA/GSM模块18采用市场上已有的电路模块实现即可。
上述图3、图4所示基于CDMA/GSM通讯的应急示位标，其工作原理如下当基于CDMA/GSM通讯的应急示位标被投入水中，开关电路将自动将蓄电池与稳压电路接通。开关电路也可以由人工闭合。单片机控制电路等外围电路得电后，立即开始工作。在单片机控制下，CDMA/GSM模块首先在短信信道上向指挥中心发射带有本船区号、船号、经纬度的求救信息，然后转到话音信道用特定调制信号发射本船区号、船号、经纬度、航向、航速的求救信息，之后，再用语音信息在话音信道发送本船区号、船号、经纬度信息。由于渔政指挥中心台24小时常年执守在CDMA/GSM短信信道和语音信道，可以确保不漏警。
图5给出了本实用新型基于短波通讯的应急示位标的电路原理框图；其中，信号发射模块采用短波发射模块28实现。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种应急示位标，包括供电单元、主控单元，以及信号收发单元；所述信号收发单元包括与所述主控单元连接通讯的信号发射模块和GPS信号接收模块；其特征在于，所述信号发射模块为CDMA/GSM模块(8)或者221/223双信道发射模块(18)或者短波发射模块(28)；所述主控单元连接有监视/存储模块(2)、编程接口电路模块(1)，以及闪光电路模块(3)。
2.根据权利要求1所述应急示位标，其特征在于，所述主控单元还连接通讯有语音电路模块(4)。
3.根据权利要求1或2所述应急示位标，其特征在于，所述信号发射模块的发射信号通过无线信道传送到全国海洋渔业安全通信网的渔政指挥中心。
4.根据权利要求1或2所述应急示位标，其特征在于，所述主控单元包括单片机控制电路(6)。
专利摘要本实用新型公开了一种用于海上船只紧急救险使用的应急示位标，包括供电单元、主控单元，以及信号收发单元；信号收发单元包括与主控单元连接通讯的信号发射模块和GPS信号接收模块；信号发射模块采用CDMA/GSM模块(8)或者221/223双信道发射模块(18)或者短波发射模块(28)；主控单元连接有监视/存储模块(2)、编程接口电路模块(1)，以及闪光电路模块(3)。本实用新型的应急示位标主要针对众多的中小型船舶设计，具有定位精确、便于救险指挥调度、成本低、价位合理、使用方便、可靠的特点。本实用新型的示位标结合农业部“全国海洋渔业安全通信网”，保证了救助工作的及时有效。
文档编号B63C9/00GK2823111SQ200520105439
公开日2006年10月4日 申请日期2005年8月16日 优先权日2005年8月16日
发明者姚和平, 孙国强, 曾庆书 申请人:大连博思特科技发展有限公司