小型船舶监测及搜救系统的制作方法

文档序号:15314170发布日期:2018-08-31 22:35阅读:216来源:国知局

本实用新型属于船舶水上安全监测、事故调查以及搜救技术领域,尤其涉及一种小型船舶监测及搜救系统。



背景技术:

随着我国经济的持续高速发展,人们对小型船舶上生命财产的安全越来越重视。由于目前尚无完整的小型船舶事故调查和搜救系统,导致小型船舶私自离岸,发生事故后搜救不及时,甚至导致重大的生命财产损失。小型船舶发生事故后,无法保留任何现场证据,也无法找出小型船舶失事的原因。



技术实现要素:

针对现有技术中的上述不足,本实用新型提供了一种小型船舶监测及搜救系统。可有效的保存失事时的现场录音数据,船舶航行定位数据,周围船舶AIS数据,船舶遇水检测数据,电池电量数据。船舶通过无线向外发送船舶定位数据、遇水检测数据和电池电量数据,岸端设备通过无线接收船舶发送的数据并存储。从而很好的还原事发现场。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是:小型船舶监测及搜救系统,包括:船舶端设备和可手持的岸端设备。

所述船舶端设备,包括中央处理器模块和与其分别连接的AIS接收模块、电源管理模块、GPS/北斗接收模块、无线收发模块、船舶遇水检测模块、运行数据存储模块、录音模块、运行状态指示模块;用于实时监测船舶航行定位数据、周围船舶AIS数据、船舶遇水检测数据、电池电量数据,并将航行定位数据和船舶遇水检测数据发送给所述可手持的岸端设备。

所述可手持的岸端设备,包括中央处理器模块和与其分别连接的电源管理模块、GPS/北斗接收模块、无线收发模块、运行数据存储模块、运行状态指示模块、船舶信息显示模块、按键模块,接收所述船舶端设备发送的数据并存储。

所述船舶端设备和所述可手持的岸端设备的中央处理器模块均为微处理器;所述微处理器还连接锂电池用于监测锂电池的电池电量数据。

所述船舶端设备的AIS接收模块包括:依次连接的AIS接收天线、AIS基带信号接收射频前端电路、AIS基带信号解调电路和AIS基带信号处理电路,用于实现AIS信号的接收与解调获取周围船舶AIS数据;所述周围船舶AIS数据包括水上移动通信业务标识码MMSI、经纬度、航速、航向数据。

所述船舶端设备和所述可手持的岸端设备的电源管理模块包括:依次连接的锂电池充电电路、单节锂电池、升压电路、降压电路;充电电路为单节锂电池充电,升压电路将单节锂电池提供的3.5V-4.2V电压升压至5.0V连接无线收发模块,降压电路将5.0V降压至3.3V分别连接中央处理模块、AIS接收模块、GPS/北斗接收模块、运行数据存储模块、录音模块、运行状态指示模块、船舶遇水检测模块。

所述船舶端设备和所述可手持的岸端设备的GPS/北斗接收模块包括:依次连接的GPS/北斗双模接收天线、双模接收芯片;接收GPS/北斗的卫星信号,并得到包括UTC时间、经纬度、航速的船舶航行定位数据。

所述船舶端设备和所述可手持的岸端设备的无线收发模块包括:依次连接的无线天线、半双工433MHz射频收发器、无线信号处理电路。

所述船舶端设备的遇水检测模块包括:两根金属探针、检测电路;所述两根金属悬挂于船舶端设备外侧,且探针间隔1厘米,检测电路用于检测两根金属探针之间的电阻值来获取船舶遇水检测数据,从而判断船舶端设备是否遇水。

所述船舶端设备和所述可手持的岸端设备的运行数据存储模块均为SD卡;所述船舶端设备的SD卡存储船舶的UTC时间、经纬度、航速、船舶遇水检测数据、电池电量数据、周围船舶AIS数据、周围船舶遇水报警数据;所述可手持的岸端设备的SD卡存储UTC时间、经纬度、无线接收到的船舶UTC时间、船舶经纬度、船舶航速、船舶端电池电量数据、船舶遇水检测数据。

所述船舶端设备的录音模块包括:麦克风、音频编码电路和录音数据存储器;用于将麦克风采集的音频信号编码成音频数据存到录音数据存储器中。

所述船舶端设备和所述可手持的岸端设备的运行状态指示模块为多个LED指示灯,用于显示各模块的工作状态;所述可手持的岸端设备还包括船舶信息显示模块、按键模块;所述船舶信息显示模块为TFTLCD显示屏用于数据显示。

本实用新型具有以下有益效果及优点:

1.本实用新型可以存储小型船舶周围的AIS数据,防止某些带有AIS的船舶撞击小型船舶后逃逸。

2.本实用新型的无线收发模块的发射功率为1W,通信距离可达到6公里。

3.本实用新型可以存储最近24小时内的录音数据。

4.本实用新型可以有效检测小型船舶离岸,防止休渔期等时间内小型船舶私自离岸。

5.目前我国小型船舶众多,一旦小型船舶发生事故,本实用新型可以完成事故现场证据保存、快速发现事故船舶等,便于快速事故处理,避免日后此类事故的发生。

附图说明

图1为本实用新型的船舶端设备的系统框图;

图2为本实用新型的岸端设备的系统框图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

如图1所示,船舶设备主要包括中央处理器模块,AIS接收模块,电源管理模块,GPS/北斗接收模块,无线收发模块,船舶遇水检测模块,运行数据存储模块,录音模块,运行状态指示模块。

如图2所示,岸端设备主要包括中央处理器模块,电源管理模块,GPS/北斗接收模块,无线收发模块,运行数据存储模块,运行状态指示模块,船舶信息显示模块,按键模块。

船舶端设备与岸端设备的中央处理器模块,选用STM32F407系列微处理器,该模块与其他各个模块相连接,主要控制其他各个模块的运行,并对其他各个模块的数据进行处理。

船舶端设备的AIS(Automatic Identification System船舶自动识别系统)接收模块由AIS接收天线、AIS基带信号接收射频前端电路、AIS基带信号解调电路和AIS基带信号处理电路构成,主要用于接收船舶周围AIS数据。AIS数据包括MMSI(Maritime Mobile Service Identify水上移动通信业务标识码)、经纬度、航速、航向。AIS基带信号接收射频前端电路主要由MB15E03芯片构成,通过滤波器选出AIS接收天线接收到的160MHz信号,滤除掉干扰信号,然后将选出的信号频率降低再放大,得到455KHz信号。AIS基带信号解调电路主要由CMX7042芯片构成,将455KHz信号进行解调。AIS基带信号处理电路主要由STM32F105RC微处理器构成,通过对AIS基带信号接收射频前端电路和AIS基带信号解调电路的控制,完成AIS信号的接收与解调。

船舶端设备与岸端设备的电源管理模块由单节锂电池、升压电路、降压电路、锂电池充电电路构成。主要用于将单节锂电池电压升压至各个电路所需的电压,并对锂电池进行充电。升压电路主要由TPS55330芯片构成,将锂电池的3.5V-4.2V电压升压至5.0V,供无线收发模块使用。降压电路主要由RT9193线性稳压器构成,将5.0V降压至3.3V,供中央处理模块、AIS接收模块、GPS/北斗接收模块、运行数据存储模块、录音模块、运行状态指示模块、船舶遇水检测模块使用。锂电池充电电路主要由TP4056芯片构成,最大充电电流1A,充电速度快。

船舶端设备与岸端设备的GPS/北斗接收模块由GPS/北斗双模接收天线、双模接收芯片构成。主要用于接收GPS/北斗的卫星信号,并得到UTC(Universal Time Coordinated世界统一时间)时间,经纬度,航速。GPS/北斗双模接收天线使用有源天线,以增强卫星信号接收能力。GPS/北斗双模接收芯片采用TG612S-BD芯片,2.5米CEP(Circular Error Probable圆概率误差)定位精度。

船舶端设备与岸端设备的无线收发模块由无线天线、半双工433MHz射频收发器、无线信号处理电路构成。主要用于收发无线数据。半双工433MHz射频收发器主要由SX1278芯片构成,发射功率1W,通信距离可达6公里。无线信号处理电路主要由STM8L系列微处理器构成,完成对SX1278芯片的配置和数据交换。

船舶端设备的遇水检测模块金属探针、检测电路构成。金属探针是两根防腐蚀,并且间隔1厘米的金属棒构成,金属探针悬挂于船舶设备外侧。检测电路主要由LM393芯片构成。通过检测两根金属探针之间的电阻值,来判断船舶端设备是否遇水。船舶端设备未遇水时,两根金属探针之间的电阻非常大,一旦船舶端设备遇水,两根金属探针由液体连接,从而导致两根金属探针之间的阻值明显减小,从而判断出船舶端设备遇水。一旦检测到遇水,中央处理器模块将通过运行状态指示模块提示遇水警告,并且通过无线收发模块向外广播船舶遇水警告。

船舶端设备与岸端设备的电池电量监测模块主要由各自的中央处理器模块的AD采样完成。锂电池的电量与电压成正比,通过采集锂电池的电压估算出锂电池剩余电量。

船舶端设备的运行数据存储模块由SD卡构成。船舶的运行数据存储模块,存储船舶的UTC时间、经纬度、航速、遇水检测数据、电量数据、AIS数据、周围船舶遇水报警数据。

岸端的运行数据存储模块由SD卡构成,存储岸端设备的UTC时间、经纬度和无线接收到的船舶UTC时间、船舶经纬度、船舶航速、船舶电量数据、船舶遇水检测数据。

船舶端设备的录音模块由麦克风,音频编码电路,录音数据存储器构成。主要用于将音频信号编码,并将音频数据存到录音数据存储器中。音频编码器电路主要由QJ000芯片构成,录音数据存储器由SD卡构成。录音模块受中央处理器模块控制,每个录音文件记录10分钟录音数据,录音数据存储器中最多存在144个录音文件,最新的录音文件会覆盖掉最早的录音文件,由此实现不间断存储最近24小时录音数据。

船舶端设备与岸端设备的运行状态指示模块由LED构成。船舶端设备运行状态指示主要用于指示船舶端设备GPS信号的有无、运行状况、遇水检测状况、充电状况、无线收发状况。岸端设备运行状态指示主要用于指示岸端设备GPS信号的有无、运行状况、充电状况、无线收发状况。

岸端设备的船舶信息显示模块由TFTLCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display薄膜晶体管液晶显示器)显示屏构成。主要用于岸端设备,显示屏顶端显示岸端设备的UTC时间、经纬度、地面速率、剩余电量。显示屏逐条显示船舶的识别码、经纬度、电量数据。

岸端设备的按键模块由实体按键构成。主要用于用户选中某个船舶设备,查看被选中的船舶的航速、该船舶与岸端设备之间的距离方位数据。

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