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_3

文档序号:9328045阅读:来源:国知局
2转化为环境参数数据。
[0070]如图4所示,所述处理单元13包括处理器131以及存储器132,所述处理器131用于控制所述传感器单元、无线收发单元,所述处理单元131优选地执行来自船载终端的控制命令,同时还起到了收发所述环境参数数据的作用,所述存储器132用于存储所述环境参数数据。具体地,所述处理单元131连接所述存储器2。
[0071]优选地,所述无线收发单元14由无线收发模块组成,所述无线收发模块用于与其他传感器节点通讯,将所述环境参数数据进行传输。
[0072]优选地,所述电源15用于为所述传感器单元12、处理单元13、无线收发单元14提供电能,进一步地,所述电源15为微型电源。
[0073]优选地,所述传感器节点11用于采集环境参数,所述环境参数通过所述汇聚节点113传输给所述船载终端2。所述环境参数通过终端节点以及所述路由节点收集所述环境参数,进一步地,将所述环境参数传输到所述汇聚节点113,在通过搜书汇聚节点113传输到所述船载终端2。
[0074]进一步地,在本发明中提到的环境参数主要包括温度、湿度、噪声、光强度、压力、加速度或者方向。本领域技术人员理解,所述的环境参数并不仅仅局限于上述中的种类,随着社会的不断进步,还可以有其他的环境参数,但这并不影响本发明的技术方案,在此不予赘述。
[0075]进一步地,所述传感器节点11被分布于所述远洋船舶的集装箱、甲板和/或船舱。本领域技术人员理解,所述集装箱、甲板以及船舱中的传感器节点11越多,所能获取的环境参数越详细、越准确,具体地,可以在所述集装箱的外表面、甲板的上表面、下表面以及船舱内部各角落等处设置有所述传感器节点U。而在一种特殊的实施例中,还可以在集装箱内部设置有所述传感器节点11,在这样的实施例中,所述集装箱在还没运到目标地点的时候,一般是不会将其中货物反复换装的,在所述集装箱内部设置所述传感器节点11可以时刻监控运送货物的环境的温度、湿度等等情况,实现了实时监控的目的。
[0076]进一步地,在工作状态下,在所述远洋船舶正在运输途中,所述无线传感器网络I将环境参数发送给所述船载终端2,所述船载终端2对所述环境参数进行分析、存储,所述移动智能终端3可以实时的监控所述整体远洋船舶的情况,所述卫星通信终端4将所述环境参数数据发送给卫星通信终端地面端,所述卫星通信终端地面端进一步地对所述环境参数数据进行存储以及监测。
[0077]优选地,所述远洋船舶系统安全监控系统还包括至少一个卫星通信终端4,所述卫星通信终端4分为卫星通信终端船载端41以及卫星通信终端地面端42,所述卫星通信终端船载端41分别与所述船载终端2以及卫星通信终端地面端42通讯连接。所述卫星通信终端船载端41位于船上,而所述卫星通信终端地面端42位于陆地上,所述卫星通信终端地面端42类似于一个指挥台,进一步地,可以通过所述卫星通信终端地面端42监测到不止一艘船舶的实时环境参数数据。
[0078]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,具体地,包括如下步骤:
[0079]首先,进入步骤S101,所述传感器节点采集所述环境参数。所述传感器节点位于所述无线传感器网络中,而所述传感器节点主要包括了终端节点、路由节点以及汇聚节点三种不同功能作用的节点,而所述三种不同功能作用的节点是由传感器单元、处理单元、无线收发单元以及电源单元组成,进一步地,在一个优选地实施例中,所述终端节点以及路由节点收集所述环境参数,并通过所述传感器节点中的模数转换器将其转化为环境参数数据,更进一步地,所述环境参数将汇聚到所述汇聚节点。
[0080]进一步地,所述步骤的目的是为了通过采集所述环境参数,并对所述环境参数进行分析,从而获得所述船舶内部具体情况,实现实时监控。进一步地,本领域技术人员理解,所述环境参数通过网络的最优路径层层传输给路由节点,经路由节点转发给汇聚节点后,由汇聚节点传递给船载终端。本领域技术人员理解,所述步骤SlOl还可以参考图7中示出的采集所述环境参数的详细步骤,在此不予赘述。
[0081]然后,进入步骤S102,所述传感器节点将所述环境参数传输给所述船载终端。所述步骤的目的是为了将所述环境参数在船载终端中进行存储以及转发,进一步地,通过所述船载终端,所述移动智能终端以及所述卫星通信终端可以实时的掌握所述船舶在远洋时的实时情况。
[0082]进一步地,所述环境参数传输给所述船载终端是通过USB接口传输,在这样的实施例中,所述传感器节点中的汇聚节点中优选地设置有用于传输数据的USB接口,相应地,在所述船载终端中同样设置有用于传输数据的USB接口,而在其他实施例中,所述传输方式并不仅仅局限于上述USB接口传输,还可以使用无线网络、有限网络甚至蓝牙的方式,但这并不影响本发明的技术方案,在此不予赘述。
[0083]再然后,进入步骤S103,所述船载终端处理所述环境参数。本领域技术人员理解,所述船载终端在获得所述环境参数后,优选地将所述环境参数进行存储,进一步地,对所述环境参数进行分析,优选地,在所述船载终端中设置有每一种参数的阈值控制范围,若所述分析的环境参数在上述阈值控制范围内,则继续保持监测,若所述分析的环境参数不在上述阈值控制范围内,优选地发出警报,并生成预警信息,再然后将所述预警信息发送给移动智能终端以及卫星通信终端。
[0084]优选地,在所述船载终端中设置有无线网络模块、存储器、中央处理单元、USB接口模块,所述环境参数优选地从USB接口模块获取所述环境参数,并将所述环境参数发送给存储器进行存储,而在另一方面,所述中央处理单元对所述数据进行实时分析,并优选地将所述分析结果通过无线网络模块发给所述移动智能终端,进一步地,还可以将所述分析结果通过卫星通信终端发送到陆地端,进行同步监控。
[0085]在执行完步骤S103后,进入步骤S104,若所述船载终端发现异常参数,发出警报,并断开电源,本领域技术人员理解,在所述船载终端中优选地设置有上述参数的阈值,进一步地,所述参数是指环境参数,即所述温度、湿度、噪声、光强度、压力、加速度或者方向的参数数值。
[0086]具体地,在一个优选地变化例中,操作人员可以在船载终端的操作系统中人为的对所述参数进行设定,例如,温度参数,优选地将所述温度参数阈值设置为-15°?45°,即在这样的设定中,若所述温度在上述阈值范围内,则表示所述监控正常,若所述温度低于-15°或者高于45°,则说明所述安全监控系统存在安全隐患,需要进行进一步地排查,进一步地,优选地发出警报,并断开电源,停止一切工作,以免造成其他更为严重的后果。
[0087]最后,进入步骤S105,所述船载终端实时采集所述环境参数,直到所述环境参数恢复正常,取消警报。本领域技术人员理解,所述步骤S105是在执行完步骤S104后,所述船载终端并未停止工作,仍在实时的采集所述环境参数,进一步地,所述警报将体现在声音以及画面上,优选地在所述船载终端上设置有显示屏,而在所述显示屏上显示上述警报提示,而在其他变化例中,所述警报还可以通过扬声器实现预警,而在另一个实施例中,所述船载终端还可以将所述异常参数发送给移动智能终端,通过移动智能终端实现预警。
[0088]进一步地,操作人员在接受到来自所述船载终端的警报后,将采取一定的措施对所述异常参数进行排查检测,进一步地,当所述环境恢复正常后,所述船载终端分析所述实时的环境参数,并确定所述环境是否恢复正常,进一步地,取消警报。
[0089]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,所述流程示意图是为所述传感器节点采集所述环境参数所做的准备操作,从而更好的对所述远洋船舶安全监控系统进行监控,具体地,包括如下步骤:
[0090]首先,进入步骤S201,对远洋船舶作业区域进行划分,所述步骤是为了对所述船舶进行分布式管理,具体地,可以将所述远洋船舶作业区域划分为甲板、船舱、集装箱等等区域,而在其他变化例中,所述划分方式并不仅仅局限于按照作用不同进行划分,还可以按照船头、船中以及船尾进行划分,但这并不影响本发明的技术方案,在此不予赘述。
[0091]然后,进入步骤S202,对所述传感器节点进行编号,本领域技术人员理解,所述传感器节点分为终端节点、路由节点以及汇聚节点,所述终端节点、路由节点以及汇聚节点分布在船舶上的各个部位、角落,进一步地,可以按照节点类型不同对所属传感器节点进行编号,例如,假设所述甲板区域为A,所述甲板区域内第一块区域的第一个终端节点为AU,第二块区域的第五个终端节点为A25,以此类推,这样做可以对所述传感器节点实现集中化分布管理,一旦哪个区域中的传感器节点出现异常,能迅速确定异常位置,为检测修理提供了便捷,提高了效率,从而降低了风险。
[0092]最后,进入步骤S203,将所述编号传感器节点进行定位处理,所述步骤的目的是为了更好的实现对所述远洋船舶安全监控系统的各个部位进行全方位的管理,优选地,执行完步骤S202后,优选地将
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