一种航行数据记录及船舶定位系统的制作方法

本发明涉及船舶安全生产监管领域，尤其涉及一种航行数据记录及船舶定位系统。

背景技术：

随着科技进步和经济发展，国内外贸易不断增长，海上交通运输量也呈大规模增长趋势，船舶交通日益繁忙。由于海上环境复杂，船舶航行安全问题受到越来越多的关注，为保障航行安全，现有技术中，通过在船舶上安装北斗卫星导航系统或者船舶航行数据记录仪对船舶进行安全生产监管。

北斗卫星导航系统是我国自行建立且具有自主知识产权的卫星导航定位系统，该系统由空间卫星、地面系统和各类北斗用户终端组成，集定位、双向短报文通信和授时服务这三种功能为一身，并具有覆盖中国及周边国家和地区，24小时全天候服务，无通讯盲区，高强度加密设计，安全、可靠、稳定适合关键部门应用等特点。北斗卫星导航系统广泛应用于海洋渔业安全生产监管领域。渔业管理部门在渔船上安装北斗船载终端，该终端利用北斗定位，并通过北斗短报文将船舶位置上报到渔业管理部门的数据中心，实现对渔船动态监管。现有的北斗船载终端仅具有船舶实时位置监控功能和短报文通信功能。不具有船舶航行数据采集和存储功能。一旦船舶发生事故，事故调查部门只能通过船舶发生事故前的航行轨迹以及事故现场的各种蛛丝马迹调查事故发生原因。相关调查取证工作困难。不利于分析事故原因，提高航行安全。

船舶航行数据记录仪(vdr)是指一种安装于船上用于记录驾驶台的各种声音和会话、船舶动态数据、水深信息、机舱主机工作状态等数据的仪器。其作用类似飞机上的“黑匣子”。主要由主机、传感器、数据存储器和回放再现系统等组成。可安全地保存有关船舶发生事故前后一段时间内的船舶位置、动态、物理状况、驾驶员发布的命令和操纵等信息。一旦船舶发生事故，相关部门可以从vdr中索取信息，供事故原因的调査、分析之用。vdr主要针对一些大型船舶设计，可采集的数据量大，且对其数据保护容器要求很高，造成设备单价高达十万以上。目前vdr主要在3000总吨以上的大型船舶上安装使用。在渔船等小型船舶上因成本等原因无法推广应用。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种航行数据记录及船舶定位系统，具体包括：

数据获取装置，设置于船舶上，所述数据获取装置具体包括：

第一数据获取模块，连接设置于所述船舶上的若干船载设备，用于获取所述船载设备采集得到的航行数据并输出；

第二数据获取模块，连接设置于所述船舶上的若干传感器设备，用于获取所述传感器设备采集得到的传感数据并输出；

第一电源模块，分别连接所述第一数据获取模块和所述第二数据获取模块，用于为所述第一数据获取模块和所述第二数据获取模块进行供电；

数据通信存储装置，设置于所述船舶的舱外位置，且所述数据通信存储装置通过线缆与所述数据获取装置相连，所述数据通信存储装置具体包括：

定位模块，用于对所述船舶进行定位以获取所述船舶的实时位置信息，并将所述实时位置信息发送至所述岸基数据中心；

存储模块，连接所述定位模块，用于获取所述实时位置信息并进行保存，以及获取所述航行数据和所述传感数据并进行保存；

落水报警检测模块，用于实时检测所述数据通信存储装置的安装状态，并在检测到所述数据通信存储装置处于正常安装状态时生成相应的第一触发信号并输出；以及在检测到所述数据通信存储装置处于浮离释放状态时生成相应的第二触发信号并输出；

控制模块，连接所述落水报警检测模块，用于根据所述第一触发信号生成相应的第一控制指令并输出，以及根据所述第二触发信号生成相应的第二控制指令并输出；

北斗通信模块，分别连接所述控制模块和所述存储模块，用于根据所述第一控制指令并按照预设的时间间隔，将所述航行数据通过北斗短报文的方式发送至所述岸基数据中心，以及根据所述第二控制指令将相应的遇险报警信息发送至所述岸基数据中心；

所述遇险报警信息包括所述实时位置信息；

第二电源模块，分别连接所述定位模块、所述存储模块、所述控制模块、所述北斗通信模块和所述落水报警检测模块，用于为各模块进行供电；

人机交互装置，设置于所述船舶的舱内位置，且所述人机交互装置与所述数据获取装置通过线缆连接，用于为所述船舶的操作者提供人机交互界面，以及获取所述航行数据和所述传感数据并进行相应显示。

优选的，所述数据获取装置具有若干数据接口，所述数据获取装置通过所述数据接口连接所述船载设备和所述传感器设备，且

所述数据接口包括串口，和/或网口，和/或wifi，和/或4g，和/或音频接口，和/或视频接口。

优选的，所述船载设备包括船舶自动识别系统，和/或测深仪，和/或风速风向仪，和/或罗经，和/或雷达。

优选的，所述传感器包括摄像头，和/或麦克风，和/或温度传感器，和/或湿度传感器，和/或气压传感器。

优选的，还包括安装支架，设置于所述船舶的所述舱外位置，用于通过一浮离释放机构将所述数据通信存储装置固定于所述安装支架上。

优选的，所述定位模块采用的定位方式包括北斗定位和/或gps定位。

优选的，所述数据通信存储装置还包括高亮示位灯，连接所述控制模块，用于根据所述第二控制指令点亮并不断闪烁。

优选的，所述数据通信存储装置还包括天线，连接所述定位模块和所述北斗通信模块，所述定位模块和所述北斗通信模块通过所述天线收发无线电信号实现定位以及与所述岸基数据中心之间的通信。

优选的，所述第二电源模块为锂电池组。

优选的，所述航行数据包括所述船舶的id，和/或经纬度，和/或航速，和/或航向。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

1)具有多种航行数据的采集存储功能，且支持定时位置报告和音视频通信，为管理部门提供多方位的船舶监管服务，同时为事故调查提供数据支撑；

2)采用浮离式释放容器，有效降低成本，使得本发明能够适用于小型渔船。

附图说明

图1为本发明的较佳的实施例中，一种航行数据记录及船舶定位系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本发明并不限定于该实施方式，只要符合本发明的主旨，则其他实施方式也可以属于本发明的范畴。

本发明的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种航行数据记录及船舶定位系统，如图1所示，具体包括：

数据获取装置1，设置于船舶上，数据获取装置1具体包括：

第一数据获取模块11，连接设置于船舶上的若干船载设备，用于获取船载设备采集得到的航行数据并输出；

第二数据获取模块12，连接设置于船舶上的若干传感器设备，用于获取传感器设备采集得到的传感数据并输出；

第一电源模块13，分别连接第一数据获取模块11和第二数据获取模块12，用于为第一数据获取模块11和第二数据获取模块12进行供电；

数据通信存储装置2，设置于船舶的舱外位置，且数据通信存储装置2通过线缆与数据获取装置1相连，数据通信存储装置2具体包括：

定位模块21，用于对船舶进行定位以获取船舶的实时位置信息，并将实时位置信息发送至岸基数据中心；

存储模块22，连接定位模块21，用于获取实时位置信息并进行保存，以及获取航行数据和传感数据并进行保存；

落水报警检测模块23，用于实时检测数据通信存储装置2的安装状态，并在检测到数据通信存储装置2处于正常安装状态时生成相应的第一触发信号并输出；以及在检测到数据通信存储装置2处于浮离释放状态时生成相应的第二触发信号并输出；

控制模块24，连接落水报警检测模块23，用于根据第一触发信号生成相应的第一控制指令并输出，以及根据第二触发信号生成相应的第二控制指令并输出；

北斗通信模块25，分别连接控制模块24和存储模块22，用于根据第一控制指令并按照预设的时间间隔，将航行数据通过北斗短报文的方式发送至岸基数据中心，以及根据第二控制指令将相应的遇险报警信息发送至岸基数据中心；

遇险报警信息包括实时位置信息；

第二电源模块26，分别连接定位模块21、存储模块22、控制模块24、北斗通信模块25和落水报警检测模块23，用于为各模块进行供电；

人机交互装置3，设置于船舶的舱内位置，且人机交互装置3与数据获取装置1通过线缆连接，用于为船舶的操作者提供人机交互界面，以及获取航行数据和传感数据并进行相应显示。

具体地，本实施例中，上述数据获取装置1具有若干数据接口，各数据接口为船载设备和传感器提供物理和电气接口，通过各数据接口可连接船舶自动识别系统(ais)、测深仪、风速风向仪、罗经、雷达等船载设备，同时可连接摄像头、麦克风、温度传感器、湿度传感器、气压传感器等传感器，通过各船载设备及各传感器采集船舶的经纬度、航速、航向、船艏向、温度、湿度、风速、风向、周围船舶ais数据、雷达数据、驾驶舱视频、驾驶舱音频等数据。同时本发明航行数据记录及船舶定位系统具有定位和短报文通信功能，可根据需求定时通过北斗短报文向岸基数据中心上报船舶的动态信息，同时可与其他北斗终端之间互发短消息。

上述数据获取装置1获取航行数据和传感数据后，还包括将航行数据和传感数据进行数据协议格式转换，随后发送至数据通信存储装置2。数据获取装置1还支持wifi和4g通信，用户可以通过宽带卫星船载终端搭载的wifi或4g连接数据获取装置，实时查看船舶的航行数据和传感数据，并通过麦克风和扬声器与人机交互装置3进行实时语音通信。

上述数据通信存储装置2接收数据获取装置1发送的航行数据和传感数据后，将航行数据和传感数据进行保存，并按照设定的工作参数，即预设的时间间隔，定时将航行数据和传感数据回传给岸基数据中心，为管理部门提供多方位的船舶监管服务。当船舶遇险沉没时，数据通信存储装置2可以自动从固定数据通信存储装置2的安装支架上浮离释放，上浮至水面，并向岸基数据中心发送包含实时位置信息的遇险报警信息，管理部门可以根据遇险报警信息中包含的实时位置信息对数据通信存储装置2进行搜索并打捞，并可导出数据通信存储装置2中存储的航行数据和传感数据，用于事故调查分析。

上述人机交互装置3为船舶的操作者提供人机交互界面，优选的，该人机交互界面为液晶显示屏，同时具有供船舶的操作者进行控制命令输入的按键模块。人机交互装置3的液晶显示屏可以显示预先存储的电子海图，以通过电子海图显示船舶实时位置信息并进行导航，同时可以通过按键模块进行北斗短报文的编辑，以及查看接收到的北斗短报文，还用于将航行数据和传感数据进行显示。

换言之，本发明的技术方案具有多种航行数据的采集存储功能和音视频通信功能，为管理部门提供多方位的船舶监管服务，同时也为事故调查提供数据支撑。相对于传统的航行数据记录仪(vdr)，本发明既具有数据采集功能也具有位置报告和音视频通信功能，在采集数据的同时，支持定时位置报告和音视频通信，满足监管机构对船舶实时监管的需求。同时，本发明为适应渔船的使用条件，降低产品的成本，仅保留了浮离式释放容器，未保留固定式保护容器。

本发明的较佳的实施例中，数据获取装置1具有若干数据接口，数据获取装置1通过数据接口连接船载设备和传感器设备，且

数据接口包括串口，和/或网口，和/或wifi，和/或4g，和/或音频接口，和/或视频接口。

本发明的较佳的实施例中，船载设备包括船舶自动识别系统，和/或测深仪，和/或风速风向仪，和/或罗经，和/或雷达。

本发明的较佳的实施例中，传感器包括摄像头，和/或麦克风，和/或温度传感器，和/或湿度传感器，和/或气压传感器。

本发明的较佳的实施例中，还包括安装支架，设置于船舶的舱外位置，用于通过一浮离释放机构将数据通信存储装置2固定于安装支架上。

本发明的较佳的实施例中，定位模块21采用的定位方式包括北斗定位和/或gps定位。

本发明的较佳的实施例中，数据通信存储装置2还包括高亮示位灯27，连接控制模块24，用于根据第二控制指令点亮并不断闪烁。

具体地，本实施例中，高亮示位灯27点亮并不断闪烁，可以在夜间用于示位。

本发明的较佳的实施例中，数据通信存储装置2还包括天线28，连接定位模块21和北斗通信模块25，定位模块21和北斗通信模块25通过天线28收发无线电信号实现定位以及与岸基数据中心之间的通信。

本发明的较佳的实施例中，第二电源模块26为锂电池组。

本发明的较佳的实施例中，航行数据包括船舶的id，和/或经纬度，和/或航速，和/或航向。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。