专利名称：溢油跟踪定位浮标系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到溢油跟踪定位浮标系统，可以为水上船舶发生溢油事件后提供 实时跟踪、定位、通讯、显示功能，尤其可以为海上溢油事件提供及时、准确的信息。
背景技术：
目前，各国油轮在公海及我国水域频发船舶溢油事件，导致海域油类污染日益加 重。在大量油类泄漏的情况下，世界各国普遍采用卫星遥感、航空遥感、雷达探测、GPRS/GPS 等技术来跟踪监测溢油的漂移和扩散，但由于卫星遥感技术受天气的制约较大，实时性较 低，相关设备、仪器昂贵；航空遥感技术和雷达探测技术易受到环境条件、气候因素的影响， 测量精度较低；GPRS/GPS溢油技术监测数据传输距离短、可靠性较差等因素，使得水上溢 油监测、跟踪、定位的发展受到很大的制约。溢油跟踪定位浮标系统是以水上浮标作为载体，当水上船舶发生溢油事故后，应 急人员及时把该浮标投放到溢油区域，能够实时跟踪飘浮在水面上的溢油，掌握溢油的扩 散范围及动态漂移轨迹，为国家溢油应急部门提供科学依据。
发明内容为提高水上溢油跟踪定位浮标系统在内河及海水的跟踪、定位的能力，本专利致 力于开发一种低价位、实时、全天候的溢油应急通讯定位系统，主要用于水上船舶发生溢油 事件后提供实时跟踪、定位、通讯、显示功能。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是研究一种与水上油膜漂浮移 动性能相似的浮标体，使用定位装置及传感器装置实时测定浮标体的经纬度坐标及环境信 息，运用通讯装置及时接收、发送、传输信号，经过通讯链路转接，将信号传递至溢油跟踪定 位浮标系统的接收端，由接收端装置转化为可读信息，结合GIS地理信息综合显示为电子 海图，为使用者实时掌握水上溢油的扩散范围、动态漂移轨迹及环境信息提供平台。溢油跟踪定位浮标系统含有硬件和软件两个方面。硬件主要包括浮标体、定位装 置、通讯装置、天线模块、电源模块、主板模块、传感器部件以及电池模块等；软件主要包括 实时定位系统、无线通讯系统、终端信息处理系统、电子海图显示系统等。溢油跟踪定位浮标系统主要由浮标体、定位装置、通讯装置、天线模块、电源模块、 主板模块、传感器部件、电池模块、实时定位系统、无线通讯系统、终端信息处理系统、电子 海图显示系统构成。所述的浮标体由非金属材料制成，由上壳体、下壳体、密封圈、螺栓、垫片组成；上 壳体、下壳体密闭扣合形成类球形中空结构体，浮标体内部安装有定位装置、通讯装置、天 线模块、电源模块、主板模块、传感器部件以及电池模块等；浮标体结合面边缘处有外延平 台，平台内设置有凹槽，密封圈放置在凹槽内。所述的定位装置负责确定浮标体的经纬度坐标，其主要有GPS模块、北斗卫星定 位模块、Argos定位模块等；定位装置可以单一模块使用，也可以是模块的任意组合，以提
3高定位精度；所述的定位装置的输出端与主板模块输入端相连。所述的通讯装置负责传输浮标体的定位信息及传感信息，其主要有北斗卫星通讯 模块、海事卫星模块、Argos通讯模块、VHF通讯模块、GPRS模块等；通讯装置可以单一模块 使用，也可以是模块的任意组合，以提高通讯可靠性；所述的通讯装置的输入端与主板模块 输出端相连。所述的电源模块内置电源稳压装置、滤波装置，电源模块前端与磁通开关相连接， 后端与主板模块相连。磁铁放置在壳体外部时，磁通开关断开，电源模块断开供电回路，系 统失电；当磁铁移开浮标壳体后，磁通开关自动闭合，电源模块闭合供电回路，系统得电。所述的传感器部件与主板模块并行连接，可根据配置的传感器，实时测量浮标体 周围的环境信息，主要有流速、流向、温度、油膜等信息。所述的电池模块与电源模块输入端口相连，为主板模块、定位装置、通讯装置、传 感器部件供电；所述的电池模块为特制的组合环形电池组。所述的电子海图显示系统采用B/S架构，以GIS地理信息为基础平台，包含有应用 层、数据层、服务层，主要系统信息有跟踪信息、通讯消息、定位信息、路径信息。本实用新型的有益效果是，本溢油跟踪定位浮标系统简洁、构思新颖、结构独特、 维护方便、成本低，满足了水上溢油事件的要求，解决了常规遥感和探测等方式高成本、易 受环境和气候因素影响、传输距离短、可靠性低、实时性差的问题，为水上溢油跟踪提供了 一种简单实用的跟踪定位浮标系统，该系统的应用可提高浮标体的跟踪、定位、通讯能力， 确保系统的实时性和有效性。
附图1是本实用新型的外观立体图；附图2是本实用新型的浮标体内部模块组合布置图；附图3是本实用新型的信号处理流程图；图中1.浮标体，2.定位装置，3.通讯装置，4.天线模块，5.电源模块，6.主板模 块，7.传感器部件，8.电池模块，9.实时定位系统，10.无线通讯系统，11.终端信息处理系 统，12.电子海图显示系统
具体实施方式
如图1、2所示，浮标体(1)分为上壳体和下壳体，内装有定位装置(2)、通讯装置 (3)、天线模块(4)、电源模块(5)、主板模块(6)、传感器部件(7)、电池模块(8)，其中浮标 体(1)由非金属材料制成，结合面边缘处有外延平台，平台内设置有凹槽，密封圈放置在凹 槽内，起到防水、密封的作用；定位装置(2)嵌入在主板模块(6)之上，输出端与主板模块 (6)输入端相连，实时测算定位信息；通讯装置(3)的输入端与主板模块(6)输出端相连， 借助主板模块(6)的信息处理能力，提高通讯效率；电源模块(5)前端与磁通开关相连接， 后端与主板模块(6)相连，用于浮标体(1)内部供电回路的通断；传感器部件(7)与主板模 块(4)并行连接，可测量浮标周围环境信息；电池模块(8)与电源模块(5)输入端口相连， 为主板模块(6)、定位装置(2)、通讯装置(3)、传感器部件(7)提供电力供应。本实用新型上轻下重，投入水中，位于浮标体(1)的上壳体中的定位装置(2)、通
4讯装置(3)、天线模块(4)在始终保持在中间平台的上方，确保信号的有效接收与发射；电 源模块(5)、主板模块(6)、传感器部件(7)、电池模块(8)位于浮标体(1)的下壳体中，实现 系统功能，并起到平衡配重、调整漂浮姿态的辅助作用。 如图3所示，浮标体⑴内的定位装置(2)、通讯装置(3)为该系统的核心模块， 借以主板模块(6)的高效处理功能，通过通讯装置(3)及天线模块(4)组成的无线通讯系 统(10)，按照特定的编码制式，将浮标体的经纬度坐标及环境信息发送到远程控制中心的 终端信息处理系统(11)，终端信息处理系统(11)按照编码制式解码信息，结合地理信息， 实现电子海图显示系统(12)。
权利要求一种为溢油跟踪定位浮标系统，其特征是主要由浮标体、定位装置、通讯装置、天线模块、电源模块、主板模块、传感器部件、电池模块、实时定位系统、无线通讯系统、终端信息处理系统、电子海图显示系统构成；所述的浮标体内部安装有定位装置、通讯装置、天线模块、电源模块、主板模块、传感器部件以及电池模块；所述的定位装置嵌入在主板模块之上，输出端与主板模块输入端相连；所述的通讯装置的输入端与主板模块输出端相连；所述的传感器部件与主板模块并行连接。
2.根据权利要求1所述的溢油跟踪定位浮标系统，其特征是所述的浮标体由非金属 材料制成，由上壳体、下壳体、密封圈、螺栓、垫片组成；所述的浮标体结合面边缘处有外延 平台，平台内设置有凹槽，密封圈放置在凹槽内。
3.根据权利要求1所述的溢油跟踪定位浮标系统，其特征是所述的定位装置主要有 GPS模块、北斗卫星定位模块、Argos定位模块；所述的定位装置可以单一模块使用，也可以 是模块的任意组合。
4.根据权利要求1所述的溢油跟踪定位浮标系统，其特征是所述的通讯装置主要有 北斗卫星通讯模块、海事卫星模块、Argos通讯模块、VHF通讯模块、GPRS模块；所述的通讯 装置可以单一模块使用，也可以是模块的任意组合。
5.根据权利要求1所述的溢油跟踪定位浮标系统，其特征是所述的电源模块内置电 源稳压装置、滤波装置；所述的电源模块前端与磁通开关相连接，后端与主板模块相连。
6.根据权利要求1所述的溢油跟踪定位浮标系统，其特征是所述的电池模块与电源 模块输入端口相连；所述的电池模块为特制的组合环形电池组。
7.根据权利要求1所述的溢油跟踪定位浮标系统，其特征是所述的电子海图显示系 统采用B/S架构，以GIS地理信息为基础平台，包含有应用层、数据层、服务层。
专利摘要本实用新型涉及一种溢油跟踪定位浮标系统，可以为船舶发生溢油事件后提供实时跟踪、定位、通讯、显示功能，尤其可以为海上溢油事件提供及时、准确的信息。本实用新型是一种与水上油膜漂浮移动性能相似的浮标体，使用定位装置及传感器装置实时测定浮标体的经纬度坐标及环境信息，运用通讯装置及时接收、发送、传输信号，经过通讯链路转接，将信号传递至溢油系统接收端，结合GIS地理信息综合显示为电子海图，为使用者实时掌握水上溢油的扩散范围、动态漂移轨迹及环境信息提供平台。本实用新型的溢油跟踪定位浮标系统构思新颖、结构独特、维护方便、成本低，采用本实用新型后，可提高浮标体的跟踪、定位、通讯能力，确保系统的实时性和有效性。
文档编号B63B22/00GK201737138SQ20102020520
公开日2011年2月9日 申请日期2010年5月27日 优先权日2010年5月27日
发明者刘晋川, 姚立柱, 李海波, 杨瑞, 谢文宁 申请人:交通运输部水运科学研究所;交通运输系统机电工程设计所