一种基于无线传感器网络的远洋船舶安全监控系统的制作方法_2

文档序号:9328045阅读:来源:国知局
安全系数,更好地保证船舶的人员和财产安全。
【附图说明】
[0042]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0043]图1示出的是根据本发明的【具体实施方式】的,一种基于无线传感器网络的远洋船舶安全监控系统的结构示意图;
[0044]图2示出的是根据本发明的【具体实施方式】的,在所述无线传感器网络的远洋船舶安全监控系统中,所述传感器节点的结构示意图;
[0045]图3示出的是根据本发明的【具体实施方式】的,在所述无线传感器网络的远洋船舶安全监控系统中,所述传感器单元的结构示意图;
[0046]图4示出的是根据本发明的【具体实施方式】的,在所述无线传感器网络的远洋船舶安全监控系统中,所述处理单元的结构示意图;
[0047]图5示出的是根据本发明的【具体实施方式】的,所述无线传感器网络的远洋船舶安全监控系统的工作流程示意图;
[0048]图6示出的是根据本发明的【具体实施方式】的,在所述传感器节点采集所述环境参数步骤之前的工作流程示意图;
[0049]图7示出的是根据本发明的【具体实施方式】的,所述传感器节点采集所述环境参数的工作流程示意图;
[0050]图8示出的是根据本发明的【具体实施方式】的,在所述船载终端处理所述环境参数的过程中,所述卫星通信终端的工作流程示意图;以及
[0051]图9示出的是根据本发明的【具体实施方式】的,所述移动智能终端获取所述环境参数的流程示意图。
【具体实施方式】
[0052]为了更好的使本发明的技术方案清晰的表示出来,下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0053]图1示出的是根据本发明的【具体实施方式】的,一种基于无线传感器网络的远洋船舶安全监控系统的结构示意图,如图1所示,图1中示出了无线传感器网络1、船载终端2、移动智能终端3之间的连接结构,以及无线传感器网络I的连接结构示意图,图1仅仅示出了所述基于无线传感器网络的远洋船舶安全监控系统结构的一种优选画法,而在其他变化例中,本领域技术人员理解,所述终端节点111还可以直接与所述汇聚节点113相连接,但在图中是通过所述路由节点112进行连接,但这并不影响本发明的技术方案,在不予赘述。
[0054]进一步地,本发明将结合图1至图4对所述基于无线传感器网络的远洋船舶安全监控系统结构进行详细描述,具体地,如图1所示,所述基于无线传感器网络的远洋船舶安全监控系统结构至少包括无线传感器网络1、船载终端2、移动智能终端3,所述无线传感器网络I主要用于收集、处理、传输以及汇聚所述通过传感器收集到的数据,具体地,所述无线传感器网络I是由多个传感器节点组成,这些将在后述的【具体实施方式】中做详细描述,在此不予赘述。
[0055]进一步地,所述船载终端2可以理解为所述船舶安全监控系统的中央控制台,所述船载终端2用于汇聚、分析、存储和转发所述通过所述传感器收集到的环境参数,进一步地,本领域技术人员理解,操作人员通过移动终端或者船舶上的控制装置向所述船载终端发送控制指令,所述船载终端2进而向传感器节点的执行传感器下发控制命令,而在其他特殊的实施例中,所述船载终端2可以在突发情况下采取应急操作。
[0056]进一步地,所述移动智能终端3即为操作人员的智能手机、平板电脑或者笔记本电脑等等,通过在上述移动智能终端3上安装与所述船载终端2系统相匹配的APP,实现所述船舶系统的智能化管理,进一步地,通过控制所述移动智能终端3,可以实时的掌握所述船舶在进行远洋时的一切安全指数,所述指数包括温度、湿度、噪声、光强度、压力等等,这些将在后述的【具体实施方式】中作详细描述,在此不予赘述。
[0057]进一步地,所述无线传感器网络I与所述船载终端2通信连接,所述船载终端2与所述移动智能终端3通信连接,且所述船载终端2还与至少一个卫星通信终端4通信连接。具体地,所述无线传感器网络I与所述船载终端2通过USB接口连接,在这样的实施例中,所述无线传感器网络I中的汇聚节点113上设置有USB接口,在所述船载终端2上设置有规格与所述汇聚节点113相同的USB接口,并优选地通过一 USB连接线将所述无线传感器网络I以及所述汇聚节点113连接。
[0058]而所述船载终端2与所述移动智能终端3的连接方式采用ISM频段,进一步地,本领域技术人员理解,所述船载终端2与所述移动智能终端3的连接可以有很多种方式,例如,在一个优选地实施例中,可以通过蓝牙连接、无线局域网连接等等,而在一个特殊的变化例中,若所述移动智能终端为笔记本电脑,可以实现有线连接,具体地,在所述船载终端2上设置有网线接口,并通过网线连接。
[0059]进一步地,所述船载终端2还与至少一个卫星通信终端4通信连接。本领域技术人员理解,所述卫星通信终端分为卫星通信终端船载端41以及卫星通信终端地面端42,具体地,所述船载终端2与所述卫星通信终端船载端41之间可以通过ISDN接口连接,所述ISDN是指综合业务数字网,是一个数字电话网络国际标准,是一种典型的电路交换网络系统,所述ISDN接口连接属于目前现有技术,在此不予赘述。
[0060]更进一步地,所述卫星通信终端船载端41与所述卫星通信终端地面端42之间的通讯连接是通过海事卫星实现,所述海事卫星连接的性能可靠、连接稳定、系统完善、覆盖面广等等,所述运用海事卫星实现所述卫星通信终端船载端41与所述卫星通信终端地面端42之间的通讯属于目前现有技术,在此不予赘述。
[0061]更进一步地,本领域技术人员理解,所述无线传感器网络I是有多个传感器节点组成,所述多个传感器节点优选地采用Zigbee通信协议,具体地,所述Zigbee通信是一种短距离、低功耗的无线通讯技术,所述Zigbee采用的是自组织网的多通道通讯模式,在这样的模式下,所述多个传感器节点之间可以实现互联互通。
[0062]进一步地,结合上述优选实施例,示出了一种基于无线传感器网络的远洋船舶安全监控系统的各部分组成以及连接的结构示意图,在这样的实施例中,所述传感器节点收集所述环境参数,并将所述环境参数进行处理、整合,进一步地,将所述环境参数传送给所述船载终端,所述船载终端一方面可以将所述环境参数传送给所述移动智能终端,一方面还可以将所述环境参数传送给所述卫星通信终端。
[0063]图2示出的是根据本发明的【具体实施方式】的,在所述无线传感器网络的远洋船舶安全监控系统中,所述传感器节点的结构示意图。
[0064]本领域技术人员理解,结合图1示出的结构示意图,所述无线传感器网络I由多个传感器节点11组成,所述传感器节点11分为终端节点111、路由节点112以及汇聚节点113,所述终端节点111分别与所述路由节点112以及汇聚节点113通信连接,所述汇聚节点113与所述船载终端2通信连接。
[0065]本领域技术人员理解,所述终端节点用于控制所述传感器的收集工作,收集所述环境参数,并将所述环境参数发送给路由节点或汇聚节点,所述路由节点同样具有所述终端节点的功能,还可以对所述环境参数数据实现路由转发,所述汇聚节点负责将所述终端节点以及所述路由节点收集的环境参数数据传输给所述船载终端。
[0066]进一步地,如图2所示,所述终端节点111、路由节点112以及汇聚节点113均由传感器单元12、处理单元13、无线收发单元14以及电源单元15组成,本领域技术人员理解,所述传感器单元12主要用于收集所述环境参数以及将所述环境参数进行模数转换,所述处理单元13为所述传感器节点的执行单元,用于处理相应地控制指令以及存储数据参数等等,所述无线收发单元14用于实现所述各个传感器节点之间的互联互通,进一步地,所述电源单元15用于给所述传感器单元12、处理单元13、无线收发单元14提供电能。
[0067]进一步地,如图2所示,所述电源15分别与所述传感器单元12、处理单元13、无线收发单元14电连接,所述处理单元13分别与所述传感器单元12以及无线收发单元14通信连接,所述无线收发单元14在工作状态下提供无线传感器网络I的正常工作以及移动智能终端3的信息收发。
[0068]本领域技术人员理解,图1中将所述无线传感器网络分为了终端节点111、路由节点112以及汇聚节点113,是从结构分层上对所述无线传感器网络进行了描述,而图2中示出的是所述无线传感器网络中的上述传感器节点的内部模块组成进行了描述。两者通过不同的层面对所述无线传感器网络进行了描述。
[0069]进一步地,图3示出的是根据本发明的【具体实施方式】的,在所述无线传感器网络的远洋船舶安全监控系统中,所述传感器单元的结构示意图,而图4示出是所述处理单元的结构示意图,进一步地,所述传感器单元12包括传感器121以及模数转换模块122,如图3所示,所述传感器121连接所述模数转换模块122,在一个优选地实施例中,当所述无线传感器网络的远洋船舶安全监控系统处于工作状态下时,所述传感器优选地收集到相应地环境参数,进一步地,将所述环境参数通过模数转换模块12
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