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_4

文档序号:9328045阅读:来源:国知局
所述每个传感器节点的位置信息传送给所述船载终端,所述船载终端存储上述定位信息,进一步地,所述每一个传感器都具有编号以及编号的位置信息,所述编号是根据所述远洋船舶的甲板、船舱以及集装箱来进行划分的。
[0093]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,进一步地,所述工作流程示意图是对所述步骤SlOl的详细描述,具体地,包括如下步骤:
[0094]首先,进入步骤S1011,所述终端节点以及所述路由节点采集所述环境信息,所述终端节点以及所述路由节点均为所述传感器节点,所述传感器节点分为传感器单元、处理单元、无线收发单元以及电源单元,进一步地,所述处理单元控制所述传感器单元采集所述环境信息,所述环境信息包括温度、湿度等等,进一步地,采集所述环境信息是为了更好的对所述远洋船舶安全监控系统进行监测。
[0095]然后,进入步骤S1012,所述终端节点以及所述路由节点将所述环境信息转化为环境参数,本领域技术人员理解,在所述传感器单元中,还设置有模数转换模块,所述模数转换模块是一种能够将模拟信号转换为电子信号的电子元件,进一步地,是一种将模拟信号转换为数字信号的电路,具体地,在这样的实施例中,所述环境信息在采集后为一些模拟信号,通过所述模数转换模块,可以将所述模拟信号转化为数字信息,即为环境参数。
[0096]再然后,进入步骤S1013,所述终端节点以及所述路由节点将所述环境参数传输给汇聚节点。本领域技术人员理解,所述终端节点以及所述路由节点起到了收集、转化、传输的作用,而所述汇聚节点则起到了汇聚上述环境参数的作用,在这样的实施例中,所述终端节点可以直接将所述环境参数发送给所述汇聚节点,也可以通过所述路由节点进行转发,具体地,根据具体实际情况,若所述终端节点距离汇聚节点较远,通过所述路由节点进行连接,若较近,所述终端节点直接连接所述汇聚节点。所述汇聚节点具有将上述终端节点以及所述路由节点环境参数进行汇聚的作用,所述汇聚节点上优选地设置有用于连接所述船载终端的USB接口,通过所述USB接口,将所述环境参数传输到所述船载终端。
[0097]最后,进入步骤S1014,所述汇聚节点将环境参数进行整合。本领域技术人员理解,所述汇聚节点可以根据环境参数的类别不同进行区分,例如,将温度归为一大类,将湿度归为另一大类,而在所述温度类别中,优选地将其按照区域的不同进行划分,例如,在甲板为一类,在集装箱为另一类,进一步地,在所述甲板温度中,示出实时的各个编号的终端节点以及路由节点所监测到的温度情况,进一步地,所述汇聚节点将所述所有环节参数进行整入口 O
[0098]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,本领域技术人员理解,所述步骤是为了更好的对步骤S103进行说明,具体地,包括如下步骤:
[0099]首先,进入步骤S1031,所述船载终端将所述环境参数发送给所述卫星通信终端,本领域技术人员理解,所述卫星通讯终端主要包括了卫星通讯终端船载端以及卫星通讯终端地面端,所述卫星通讯船载端用于连接所述船载终端以及所述卫星通讯地面端,所述卫星通讯地面端进一步地连接一指挥台,在这样的实施例中,为了更好的对实时监测到的环境参数进行保存以及监测,优选地将所述环境参数发送给地面的指挥台,通过专业的仪器或者人员对所述环境参数进行分析,进一步地,所述船载终端通过ISDN接口与所述卫星通讯终端的船载端连接。
[0100]然后,进入步骤S1032,所述卫星通信终端接收所述环境参数数据,在这样的实施例中,优选地,所述卫星通讯终端船载端接收来自所述船载终端的环境参数数据,并将所述环境参数数据通过海事卫星发送给所述卫星通讯终端地面端。
[0101]进而进入步骤S1033,所述卫星通信终端处理所述环境参数数据,本领域技术人员理解,所述卫星通信终端地面端部署在远洋船舶或者地面的控制中心,负责数据的远程收发,所述卫星通讯终端地面端接受到所述环境参数数据后,一方面对所述环境参数数据进行解析、保存,一方面将所述环境参数数据转发给其他控制信息平台。
[0102]最后,进入步骤S1034,所述卫星通信终端将所述环境参数数据发送给控制信息中心,在这样的实施例中,所述控制信息中心即为所述陆上安全、控制部门,进一步地保护了船舶的驾驶安全、消防安全以及货物安全。
[0103]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,所述步骤主要说明了船舶操作人员如何通过船舶安全监控系统实现对于船舶环境情况的实时监控,具体地,包括如下步骤:
[0104]首先,进入步骤S301,移动智能终端发出请求信息,本领域技术人员理解,在所述步骤S301之前,优选地将所述移动智能终端加入到船舶上船载终端的无线网络中,所述移动智能终端与所述船载终端相关联,更具体地,可以通过所述船载终端对所述接入的移动智能终端设置权限,进一步地,所述移动智能终端上优选地设置有关联所述船载终端的APP,而在其他变化例中,还可以通过网页版进行登录,这都不影响本发明的实施方案,在此不予赘述。
[0105]进一步地。所述移动智能终端发出请求信息是指所述移动智能终端向所述船载终端发出请求指令,所述指令包括查看、控制或者其他指令。
[0106]然后,进入步骤S302,移动智能终端与所述船载终端产生通信,在这样的实施例中,所述移动智能终端与所述船载终端产生关联,更进一步地,可以通过设置账号密码登陆的形式产生通信,而在其他变化例中,还可以通过指纹、声控等方式实现验证,这都不影响本发明的技术方案,在此不予赘述。
[0107]再然后,进入步骤S303,船载终端将实时环境参数发送给所述移动智能终端,在执行完步骤S302之后,所述船载终端确认了所述移动智能终端的身份,并将从所述无线传感器网络中获得的实时环境参数转发给所述移动智能终端。
[0108]最后,进入步骤S304,移动智能终端接收所述实施环境参数,进一步地,所述移动智能终端可以通过在线浏览或者在线下载等方式获取到所述实施环境参数,而在一个优选地变化例中,所述移动智能终端浏览的可以为实时的数据,还可以为一曲线表,并优选地将异常参数醒目设置。
[0109]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。
[0110]例如,以下是根据本发明示出的另一种优选地实施方式,具体地,本领域技术人员理解,本发明涉及一种基于无线传感器网络和移动智能终端的远洋船舶安全监控系统,它由无线传感器网络、船载终端、移动智能终端和卫星通信终端等组成。无线传感器网络的传感器节点负责采集船舱、甲板和船载集装箱内的各项环境参数,这些数据经无线传感器网络传输到船载终端上。船载终端负责对数据的收集、分析、存储和选择性转发,此外,船载终端还可以向传感器中的开关传感器下发控制命令。船舶工作人员携带的移动智能终端则可以通过无线网络和船载终端进行双工通信,既可以接收数据也可以发送命令。卫星通信终端部署在远洋船舶或者地面的控制中心,负责数据的远程收发。此发明能够实时获取船舶监控区域的数据,当发现灾情隐患时三种终端都可以远程操控开关,从而将损失降到最低。
[0111]进一步地,所述基于无线传感器网络和移动智能终端的远洋船舶安全监控系统由无线传感器网络、船载终端、移动智能终端和卫星通信终端等组成。船舶无线传感器网络通过遍布于船舶集装箱、甲板、船舱的传感器采集与船舶安全有关的各项参数。船载终端用以汇集、分析、存储和转发数据,并且可以向传感器节点的执行传感器下发控制命令,从而在突发情况下实现对船舶的控制。移动智能终端用以和船载终端交互,可以让工作人员在移动作业中获取传感网的数据以及下发控制命令。卫星通信终端负责船舶与地面间的远程数据收发。
[0112]进一步地,所述的无线传感器网络使用的是分层体系,在这种结构体系中节点被划分在不同级别的子网络中,各子网络分别对应不同的作业区域;在船舶集装箱、甲板、船舱的检测部位安置相应的传感器节点并通过编号的方式以供定位;在各子网络中分为终端节点和路由节点,数据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。
[0113]进一步地,所述的移动智能终端为常用的智能手机、平板电脑等搭载有操作系统的电子产品。
[0114]进一步地,所述卫星通信终端根据实际需求将船载终端上汇聚的部分或者全部传感器数据以及船舶的GPS信息发送给地面上的卫星通信终端,以供陆上管理人员实时掌握船舶的状态。
[0115]本领域技术人员理解,所述船载终端可以对传感网采集的数据进行分析,当环境的某些关键参数出现异常时,船载智能终端会发出报警。
[0116]进一步地,所述无线传感器网络不仅具有数据采集功能,传感器节点配置的传感执行单元还可以根据终端下发的命令做出控制操作。
[0117]进一步地,所
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