一种基于北斗的船联网智能岸基交互装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及多模定位技术、感知技术、无线组网通信技术和安全加密技术，实现智 能报闸、船舶状态监控、海事业务办理、应急指挥和船岸信息交互等功能，具体涉及了一种 基于北斗的船联网智能岸基交互装置。
【背景技术】
[0002] 船联网是一种为了实现航运管理精细化、行业服务全面化、出行体验人性化的目 标，融合了物联网技术的智能航运信息服务网络。在内河航运领域应用物联网技术，能够使 船与船、船与岸互联互通，增强通航能力、物流运输能力和安全保障能力。经过长期信息化 发展，我国内河航运管理科技及服务水平得到了长足的进步，多种物联网技术手段如全球 定位系统（GPS)、船舶自动识别系统（AIS)、射频识别系统（RFID)、视频监控系统等获得不 同程度地应用，有力促进了内河航运业的发展，其中以智能船载终端、RFID、视觉感知等为 代表的物联网技术在内河航运的应用正逐步推进。
[0003] 然而，由于内河航运信息资源环境复杂性与用户需求的不明确性，以及多系统平 台之间信息交互与信息安全设计等方面问题，我国内河航运智能化发展遇到不少瓶颈，其 中以航运信息缺乏共享、航运服务领域狭窄、应急调度指挥手段落后等问题尤为突出。市 面上的智能船载终端或类似产品大多功能单一，集成度低，不能同时满足船东、船员、航运 管理部门和沿岸企业的诸多需求。如海事部门推广的AIS终端以安全航行管理为主；如 中国专利申请号为201220187864. 5公开的一种面向内河智能航运信息服务的智能船载 终端设备，包括：电源模块、数据采集模块、主控模块、通信模块和人机交互模块，结合GPS、 AIS、传感器和摄像头等设备，实现船舶身份自动识别、定位导航、船舶状态检测、船载货物 监控、不停船报港签证等功能。如中国专利申请号201220690453. 8公开的用于船舶电子 通关的船载终端，包括ARM处理器、拾音器、播音器、语音编解码模块、北斗卫星定位模块、 GPS模块、GSM模块、GPRS模块、存储器和电源管理电路，实现定位、数据传输和语音集群功 能，最终实现船舶进出境不停船电子申报和通航指令接收与确认。再如中国专利申请号 201220691495. 3公开的便携式导航监控一体化系统，包括安装在船舶上的外部设备和船载 终端，以及位于船舶以外的通讯系统和岸上监控单元，主要实现对船舶运行数据的集中采 集并进行远程集中监控。以上船载装置没有解决的问题有：
[0004] (1)智能过闸，在我国一些内河流域船闸众多，传统的过闸方式效率低下，严重阻 碍通航。
[0005] (2)油耗、油量监控，这是船东所关心的热点问题之一，也是节能减排的有效手段 之一。
[0006] (3)可视化应急指挥调度，通过与应急指挥中心的视频、语音和文字在线即时交互 能够极大提高应急调度的效率。
[0007] (4)以船代货代为中心的航运电子商务，这为航运物流提供更多商机和便利。
[0008] (5)不间断供电机制。由于船载终端监测船舶状态和航运状态的特殊性，要求监控 设备不间断工作，而传统的终端设备普遍采用备用电池的做法，电量有限，容易因为人为操 作而中断监控。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种集成性高、功能强大、使用方 便、安全可靠的一种基于北斗的船联网智能岸基交互装置，实现船与船、船与人、船与岸等 互联互动的船联网体系。
[0010] 为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
[0011] 一种基于北斗的船联网智能岸基交互装置，包括嵌入式主控制板、扩展控制板、通 信/定位模块、AIS模块、ZigBee模块、传感器模块、RFID模块、内部控制模块、加密模块、 电源模块、外部控制模块、指纹识别模块、DVR模块、多媒体模块、存储器、智能终端系统、液 晶触摸屏和按键/接口模块；所述的嵌入式主控制板与扩展控制板连接；所述的电源模块 分别与嵌入式主控制板、扩展控制板连接；所述的通信/定位模块通过北斗短报文或3G/ GPRS信号与岸基设备实现交互；
[0012] 所述的通信/定位模块、AIS模块、ZigBee模块、传感器模块、RFID模块、内部控 制模块、加密模块、外部控制模块、指纹识别模块、DVR模块、多媒体模块分别与嵌入式主控 制板相连接，所述的存储器、智能终端系统、液晶触摸屏和接口模块分别与扩展控制板相连 接，所述的ZigBee模块与传感器模块相连接，所述的多媒体模块与DVR模块相连接，所述的 接口模块分别与外部控制模块、液晶触摸屏相连接；
[0013] 所述的嵌入式主控制板固化集成了通信/定位模块、AIS模块插槽、ZigBee模块 和DVR模块；
[0014] 所述的电源模块包括交流电电源接口、内置不间断电池、太阳能充电模块、充电控 制模块和电源管理模块，采取外部供电和内置不间断电池供电的方式；
[0015] 所述的内置不间断电池与嵌入式主控制板有独立的电性连接，与扩展控制板上的 按键/接口模块有独立的电性连接，满载电量能够持续供电48小时，并能通过太阳能充电 模块自动充电，确保在外部电源断电、智能终端系统关闭或崩溃等异常情况下不间断供电， 使嵌入式主控制板上的所有硬件以及扩展控制板上的按键正常工作；
[0016] 所述的传感器模块包括油耗传感器、油量传感器、加速度传感器、温湿度传感器、 水平传感器，每个传感器均集成ZigBee子模块；
[0017] 所述的ZigBee模块采用能够自动进行无线组网的远距离ZigBee模块，ZigBee主 节点模块集成在主控制板上，与传感器模块上的ZigBee子模块进行自动主网；
[0018] 所述的多媒体模块包括内置摄像头、内置麦克风、外置摄像头、外置麦克风；
[0019] 所述的DVR模块外接多媒体模块中的外置摄像头和外置麦克风，同时内置硬件压 缩模块与超过1T的固态盘，实现本地高清和超高清视频存储，并可按预设的报警模式按事 件提取图片及视频录像；
[0020] 所述的加密模块为在嵌入式主控制板上直接写入使用了加密算法的汇编程序，实 现对智能终端系统的加?。
[0021] 进一步说明，所述的按键/接口模块包括USB接口、网络接口、VGA接口、PS12接 口、COM接口、"一键报闸"键、"一键报警"键、"一键图片采集"键和开/关键。
[0022] 进一步说明，所述的电源管理模块可以根据开/关键的不同操作控制电源向不同 的对象供电：短按开/关键，仅关闭液晶触摸屏；长按开/关键（3秒以上），关闭扩展控制 板和外部电源，由内置不间断电池向嵌入式主控制板和扩展控制板上的按键供电。
[0023] 进一步说明，所述的通信/定位模块包括北斗卫星导航芯片（支持BD1、BD2)、GPS 芯片、3G模块、4G模块和GPRS模块，可以。
[0024] 进一步说明，所述的内部控制模块包括内部温度采集模块、开关控制模块和背光 控制模块。
[0025] 进一步说明，所述的外部控制模块包括按键/接口控制模块和信号采集模块。
[0026] 进一步说明，所述的信号采集模块可以进行ADC采集、开关信号采集、脉冲信号采