一种浮标监测系统的制作方法

本实用新型涉及河道管理领域，具体而言，涉及一种浮标监测系统。

背景技术：

浮标，指浮于水面的一种航标，是锚定在指定位置，用以标示航道范围、指示浅滩、碍航物或表示专门用途的水面助航标志。浮标在航标中数量最多，应用广泛，设置在难以或不宜设立固定航标之处。浮标，其功能是标示航道浅滩或危及航行安全的障碍物。

而在实际运用过程当中，一些船只因为不规范的操作会经常性产生撞击浮标的现象，从而造成浮标损坏的结果。为了打击这种行为，需要对肇事船只进行处罚。但由于水面情况较为复杂，使在水面无法像在陆地上一样设置岗亭。所以，在这种情况下需要在发生撞击的第一时间将肇事船只的信息进行采集，需要对浮标进行实时监测。

在远程监测方面，世界上航运业比较发达的国家，如英、法、美、日等，早在90年代初就利用现代电子技术和通讯技术建立起了浮标远程监测监控系统，魏海云事业提供了高效服务，其主要应用于浮标灯器的监控，供电设备的自动控制。

我国在实时监测方便起步较晚，但从整个发展的过程来看，随着微电子技术和计算机技术的发展，通信技术的加速发展以及微波通信等远程通讯方法的应用使得基于计算机技术及数字处理技术的监测系统研制取得突破，各种检测系统开始在航道中得到广泛应用。但还具有不足。

在远程监测系统中，最基础的是关于碰撞的检测和预警。现有技术，因为技术限制，当出现浮标碰撞时无法进行实现实时监测和报警。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种浮标监测系统，可提高监测系统的监测效果和报警灵敏度，并且降低监测系统的成本，增加使用寿命。

本实用新型是这样实现的：

一种浮标监测系统，包括碰撞检测系统、通讯网络系统、监控中心系统和移动终端。碰撞检测系统、移动终端、监控中心系统分别与通讯网络系统连接；碰撞检测系统包括碰撞检测模块、通讯模块和定位模块，通讯模块分别与定位模块和碰撞检测模块连接。

进一步的，通讯网络系统包括移动通信基站、信息发射子系统。通讯模块通过通信基站与信息发射子系统连接，信息发射子系统分别与移动终端和监控中心系统连接。

进一步的，监控中心系统包括路由器、主机和显示器。路由器与主机连接，主机与显示器连接，路由器与信息发射子系统连接。

进一步的，信息发射子系统包括GPRS模块和GSM模块其中的一种。

进一步的，碰撞检测模块包括碰撞信号检测子模块、图像信号采集与处理子模块、信号传输与控制子模块、通讯子模块和供电子模块。供电子模块与碰撞信号检测子模块、图像信号传输与处理子模块、信号传输与控制子模块分别连接。信号传输与控制子模块分别与碰撞信号检测子模块、图像信号采集与处理子模块连接。

进一步的，信号传输与控制子模块通过通讯子模块与通讯模块连接。

进一步的，碰撞信号检测子模块包括碰撞传感器。

进一步的，信号传输与控制子模块包括单片机。

进一步的，图像信号采集及处理模块包括摄像头。

进一步的，供电子模块包括太阳能电池板。

上述方案的有益效果：

本实用新型提供了一种浮标监测系统，可以实现实时监测浮标状态，通过碰撞传感器实现浮标碰撞的报警，通过图像信息采集及处理模块实现碰撞图像的采集，通过定位模块实现具体碰撞发生地点的信息采集，通过通讯网络系统实现碰撞信息的输出。使操作者第一时间接收到碰撞信息。

本实用新型通过监控中心系统可接收通讯网络系统发布的信息，并可通过软件和数据库实现监控数据的存储，并通过监控中心的硬件设备可随时对监测到的数据进行调去和观看，具有历史回查功能，实现了二十四小时不间断的监测。

本实用新型还可外接移动设备，可通过通讯网络系统将监测信息发送至操作者的手机或者移动电脑上，实现了在何时何地都进行监测的技术效果，使监测更加全面，并且降低了人力成本使操作者不需要一直在监控中心实地操作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型提供的浮标监测系统原理框图；

图2示出了本是实用新型提供的碰撞检测模块原理框图。

图标：100-浮标碰撞监测系统；110-碰撞检测系统；120-通讯网络系统；130-监控中心系统；140-移动终端；111-碰撞检测模块；112-定位模块；113-通讯模块；114-碰撞信号检测子模块；115-图像信号采集与处理子模块；116-信号传输与控制子模块；117-供电子模块；118-通讯子模块；121-信息发射子系统；122-移动通信基站；131-路由器；132-主机；134-显示器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参阅图1，本实施例提供了一种浮标碰撞监测系统100，主要用于对浮标的监测，包括对浮标碰撞的检测和对报警信息的反馈实现实时报警。浮标碰撞监测系统100包括碰撞检测系统110、通讯网络系统120、监控中心系统130和移动终端140。碰撞检测系统110与通讯网络系统120连接，通讯网络系统120分别与监控中心系统130和移动终端140连接。

由图1可知，碰撞检测系统110包括碰撞检测模块111、定位模块112、通讯模块113组成。通讯网络系统120包括信息发射子系统121和移动通讯基站。监控中心系统130包括路由器131、主机132和显示器134硬件设备，还包括数据库服务器和监控中心管理软件。

碰撞检测模块111与通讯模块113双向连接，定位模块112与通讯模块113双向连接。通讯模块113与移动通信基站122通过信号连接，移动通信基站122通过信号与信息发射子系统121连接，信息发射子系统121通过网络信号与移动终端140和路由器131连接，路由器131连接有主机132，主机132连接有显示器134。

本实施例中，信息发射子系统121实现数据从浮标到监控中心系统130的数据传递，常用的信息发射子系统121包括GSM、GPRS、3G以及最新的4G网络，但是4G和3G覆盖率较低，一般选用GPRS或GSM进行无线传输。但GSM无线传输的传输速度较低，容易断线，本实施例中优先使用GPRS无线传输设备。GPRS无线传输的数据传输速度10于GSM，可提供高达115kbps的传输速率。

本实施例中，移动终端140主要起到是操作者可以离开监控中心，能够随时进行远程操作。包括手机、移动电脑和可一切进行移动操作的设备。在本实施例中，手机较体积较小、携带方便，并且操作软件的安装也较于其他移动终端140更为方便，并且接收信息较为方便，可实现多渠道的信息的获取，实现远程操作平台的意义。

本实施例中，在监控中心系统130主机132中安装有监控中心数据库服务器软件、监控中心管理软件。监控中心数据库服务器软件主要对浮标的连接和接受数据，并对浮标发送来的信息进行处理，存入相应的数据库表中，实现数据的收集和整理。监控中心管理软件实现肇事船只位置信息的显示、被撞浮标传回的照片及其他信息、各种资料数据的管理。

在本实施例中，信息发射子系统121与监控中心系统130之间的信息传输方式为internet网络传播。

本实施例中，定位模块112为GPS定位装置，用于测量浮标所在位置的经纬度。定位模块112可以实现全天候的定位工作，并且具有较高的精度、较短的观测时间，并且定位模块112为较成熟的定位技术，较容易进行匹配，其功能更容易实现，误差低。

在本实施例中，通讯模块113为GPRS装置。

由图2可知，本实施例中碰撞检测模块111包括碰撞信号检测子模块114、图像信号采集与处理子模块115、信号传输与控制子模块116、供电子模块117、通讯子模块118。

供电子模块117分别与碰撞信号检测子模块114、图像信号传输与处理子模块、信号传输与控制子模块116、通讯子模块118连接。

信号传输与控制子模块116分别与所述碰撞信号检测子模块114、所述图像信号采集与处理子模块115连接，信号传输与控制子模块116通过通讯子模块118还与通讯模块113连接。

本实施例中的碰撞信号检测子模块114是碰撞传感器，通过船只对浮标碰撞时产生的震动，使碰撞传感器内部产生模拟信号。

本实施例中的图像信号采集与处理子模块115优先使用CCD摄像机，用于采集海面上的图像数据。CCD摄像机可直接将光学信号转换为模拟电流信号，经过放大和模数转换，实现图像的获取、存储、传输、处理和复现。具有体积小重量轻、功率小工作点压力、寿命长、性能稳定、灵敏度高、相应快速的优点。适用于监控环境下的图像的拍摄。

本实施例中信号传输与控制子模块116为单片机AT89S52，是碰撞检测模块111的核心，能存储用户设定的各项参数及用户号码，对图像信号采集与处理子模块115采集的海面的图像数据和信号采集与处理子模块发送的数据进行处理。

本实施例中通讯子模块118为RS-232接口。

本实施例中供电子模块117是电源，本实施例中的电源为太阳能电池板。

结合图1、图2，本实施例提供的浮标碰撞监测系统100的工作原理如下：

一种浮标碰撞监测系统100用于浮标的实时监控，并在浮标产生碰撞时发出信号。浮标漂浮在水面上，通过多个浮标可组成水上的航道，用于规定船只的行走方向。

本实施例提供的浮标碰撞监测系统100主要实时监测浮标周围的航行情况，监测是否有碰撞发生，当碰撞发生时，将碰撞信息进行传递，并且记录碰撞画面和肇事船只的信息。

在浮标使用时，将浮标放置在既定位置，多个浮标组成航道。船只在浮标组成的航道内进行行驶。

当航道内的船只失控或者因为驾驶员的操作不规范，使船只脱离航道范围，使出航道并且与水面上的浮标产生碰撞。这时，浮标受到较大的冲击力，使设置在浮标内部的碰撞信号检测子模块114检测到碰撞信号，并将检测到的碰撞信号传递给信号传输与控制子模块116。

信号传输与控制子模块116先将将碰撞的模拟信号转化为数字信号，并通过通讯模块与通讯模块113连接，通过通讯模块113将数字信号传递至通讯网络系统120，并通过通讯网络系统120传递至移动终端140和监控中心系统130。

与此同时，定位模块112用于采集浮标的位置，在发生碰撞时，定位模块112将发生碰撞的浮标位置通过通讯模块113传递至通讯网络系统120，最终传递至移动终端140和监控子系统中。

图像信号采集与处理子模块115将发生碰撞时，浮标周围图像进行拍照采集，并通过通讯模块113将图像信息通过通讯网络系统120传递至移动终端140和监控子系统中。

碰撞信息、图像资料和碰撞浮标地理位置通过移动基站传递至信息发射子系统121。信息发射子系统121将碰撞信息、图像资料和碰撞浮标地理位置传递至移动终端140和监控子系统。

传递至移动终端140的信息将直接通过短信或者移动终端140内置的软件进行显示。

传递至监控中心系统130的信息首先储存在数据库服务器软件内，再通过监控中心管理软件在显示器134上显示。实现浮标碰撞的实时报警和监测。

本实用新型提供的碰撞检测子模块利用太阳能进行供电，太阳能电池板与碰撞信号检测子模块114、图像信号采集与处理子模块115、信号传输与控制子模块116、供电子模块117、通讯子模块118分别连接，为各子模块的工作提供必要的电力支持。

本实用新型提供的一种浮标碰撞监测系统100，通过碰撞信号检测子模块114实现浮标碰撞的报警，通过图像信号采集与处理子模块115实现碰撞图像的采集，通过定位模块112实现具体碰撞发生地点的信息采集，通过通讯网络系统120实现碰撞信息的输出，通过监控中心系统130和移动终端140使管理人员获得碰撞信息并存储碰撞信息。

具有远程报警和远程监测的作用。只需要在碰撞发生时采取解决方案不需要实时进行盯点监控。降低了工作强度，节省了人力成本，并且使用太阳能作为检测系统的电力来源，具有环保节能的技术优点。

本实施例提供的数据库服务器软件具有储存信息的作用，可以将历史发生的碰撞信息进行储存。实现了历史回溯的功能，使操作人员操作更丰富。能够给河道管理人员提供数据和影像证据的支持，使河道管理人员可以对以往浮标碰撞事件进行处理。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。