一种基于北斗卫星的船舶应急示位装置的制作方法

1.本技术涉及应急救援通讯技术领域，尤其是涉及一种基于北斗卫星的船舶应急示位装置。


背景技术：

2.船舶应急示位装置为水上工作人员的最后一道安全保障，当船舶遇险且难以进行通信的时候，船舶应急示位装置将提供应急定位和求援作用。
3.现有专利公告号cn206594299u且专利名称为一种基于北斗卫星的船舶应急示位装置的专利，公开了一种基于北斗卫星的船舶应急示位装置，当船舶遇难未沉没时，可以通过人工操作装置启动主控模块发送寻位信号与求救信号，当船舶遇难并沉没时，装置落入水中触发装置内的水敏开关并导通主控模块，从而发送寻位信号与求救信号。但船舶航行时还可能发生火灾灾害，火灾灾害发生时可能会有明火和大量浓烟，明火与浓烟使得船员难以人工操作示位装置，且火灾灾害通常发生在甲板上，因此发生火灾灾害后船舶可能不会立即沉没，因此水敏开关也难以及时起作用。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为存在有当船舶发生火灾灾害时，难以通过示位装置进行求救的缺陷。


技术实现要素：

5.为了改善当船舶发生火灾灾害时，难以通过示位装置进行求救的缺陷，本技术提供一种基于北斗卫星的船舶应急示位装置。
6.本技术提供的一种基于北斗卫星的船舶应急示位装置采用如下的技术方案：
7.一种基于北斗卫星的船舶应急示位装置，包括装置本体，装置本体顶部设有用于发射信号的发射天线，装置本体外侧壁上设有水敏单元，水敏单元用于触水后输出第一启动信号，装置本体顶部固定连接有用于救援指示的频闪灯单元，还包括：
8.温度检测单元，设置于装置本体外侧壁上用于检测周围环境温度并输出温度检测信号；
9.第一电压比对单元，预设有第一基准电压信号且耦接于温度检测单元以接收温度检测信号并输出第二启动信号；
10.应急操作模块，用于人工操作触发并输出第三启动信号；
11.北斗定位模块，用于通过北斗卫星向搜救中心发送预设的求救短报信息；
12.控制模块，耦接于水敏单元以接收第一启动信号并输出遇险信号，耦接于第一电压比对单元以接收第二启动信号并输出遇险信号，耦接于应急操作模块以接收第三启动信号并输出遇险信号，耦接于北斗定位模块并输出遇险信号，耦接于频闪灯单元并输出频闪信号；
13.信号处理模块，耦接于控制模块以接收并处理遇险信号，耦接于发射天线并输出救援信号；
14.供电模块，耦接于控制模块、北斗定位模块与信号处理模块用于向控制模块、北斗定位模块与信号处理模块供电。
15.通过采用上述技术方案，当船舶遇险时，操作人员可以通过操作应急操作模块发出求救短报信息和救援信号，当船舶沉没无法通过人工发送救援信号时，装置本体上的水敏单元接触水后将自动发出求救短报信息和救援信号，当船舶发生火灾并有大量明火时，操作人员难以人工操作装置，此时装置本体上的温度检测单元检测周围环境温度，若超出预设温度将自动发出求救短报信息和救援信号。
16.可选的，基于北斗卫星的船舶应急示位装置还包括设置于温度检测单元以及第一电压比对单元之间以用于放大温度检测信号的第一信号放大单元。
17.通过采用上述技术方案，温度检测单元检测周围环境温度并转化成电压信号，转化后的电压信号经过第一信号放大单元的放大后再输入至第一电压比对单元中进行比对，通过第一信号放大单元的设置，减少了转化后的电压信号在传输过程中受到其他干扰而衰弱的可能。
18.可选的，基于北斗卫星的船舶应急示位装置还包括用于检测周围烟雾浓度的烟雾检测模块，所述烟雾检测模块耦接于控制模块以输出第四启动信号，所述控制模块接收第四启动信号并输出遇险信号。
19.通过采用上述技术方案，当船舶发生火灾并产生大量浓烟时，操作人员难以人工操作装置，此时装置本体上的烟雾检测模块检测周围环境的烟雾浓度，若超出预设浓度将自动发出求救短报信息和救援信号。
20.可选的，所述烟雾检测模块包括用于检测周围烟雾浓度并输出烟雾浓度检测信号的烟雾检测单元、预设有第二基准电压信号且耦接于烟雾检测单元以接收烟雾浓度检测信号并输出第四启动信号的第二电压比对单元。
21.通过采用上述技术方案，烟雾检测单元将周围环境的烟雾浓度信息转化为电压信号，第二电压比对单元将烟雾浓度转化后的电压信号与第二基准电压信号进行比对，根据比对结果向控制模块输出第四启动信号。
22.可选的，烟雾检测模块还包括设置于烟雾检测单元以及第二电压比对单元之间以用于放大烟雾浓度检测信号的第二信号放大单元。
23.通过采用上述技术方案，烟雾检测模块检测周围烟雾浓度并转化成电压信号，转化后的电压信号经过第二信号放大单元的放大后再输入至第二电压比对单元中进行比对，通过第二信号放大单元的设置，减少了转化后的电压信号在传输过程中受到其他干扰而衰弱的可能。
24.可选的，所述信号处理模块包括耦接于控制模块以接收遇险信号并进行混频处理后输出救援信号的混频单元、耦接于混频单元以输出基准频率信号的晶振单元、耦接于混频单元以接收救援信号并进行滤波处理后向发射天线输出救援信号的滤波单元。
25.通过采用上述技术方案，控制模块接收到启动信号后将向混频单元输出遇险信号，混频单元将遇险信号与晶振单元产生的基准频率信号进行混频处理，使得信号有利于通过发射天线进行发射，将混频处理后的信号输入至滤波单元内再进行滤波处理，有利于过滤掉混频处理后产生的无用信号波形，通过滤波单元处理后的信号即为救援信号，向发射天线输出救援信号并通过发射天线将救援信号发射出去。
26.可选的，所述供电模块包括耦接于控制模块以向控制模块供电的电池组、设置于电池组以及晶振单元之间以用于调整电压的稳压单元。
27.通过采用上述技术方案，电池组可以向控制模块提供合适电压的电源，电池组通过稳压单元进行调整电压后可以向晶振单元提供合适电压的电源，且稳压单元还可以对电路中的电压起到稳定作用。
28.可选的，所述应急操作模块包括设置于装置本体外侧壁用于人工操作并耦接于控制模块以输出第三启动信号的按键控制单元、设置于按键控制单元以及控制模块之间以用于按键消抖的按键消抖单元。
29.通过采用上述技术方案，当操作人员通过按键控制单元按下按键时，可能会产生按键抖动，因此通过按键消抖单元的设置可以消除按下按键产生的按键抖动，减少了因按键抖动造成控制模块产生异常的可能。
30.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
31.1.当船舶发生火灾并有大量明火时，操作人员难以人工操作装置，此时装置本体上的温度检测单元检测周围环境温度，若超出预设温度将自动发出求救短报信息和救援信号。
32.2.当操作人员通过按键控制单元按下按键时，可能会产生按键抖动，因此通过按键消抖单元的设置可以消除按下按键产生的按键抖动，减少了因按键抖动造成控制模块产生异常的可能。
附图说明
33.图1是本技术实施例中基于北斗卫星的船舶应急示位装置的结构示意图。
34.图2是本技术实施例中基于北斗卫星的船舶应急示位装置的电路连接示意图。
35.图3是本技术实施例中供电模块的电路连接示意图。
36.图4是本技术实施例中温度检测单元、第一信号放大单元的电路连接示意图。
37.图5是本技术实施例中第一电压比对单元的电路连接示意图。
38.图6是本技术实施例中烟雾检测单元、第二信号放大单元的电路连接示意图。
39.图7是本技术实施例中第二电压比对单元的电路连接示意图。
40.图8是本技术实施例中应急操作模块的电路连接示意图。
41.图9是本技术实施例中频闪灯单元的电路连接示意图。
42.图10是本技术实施例中信号处理模块的电路连接示意图。
43.图11是本技术实施例中北斗定位模块的电路连接示意图。
44.附图标记说明：1、装置本体；2、发射天线；3、水敏单元；4、频闪灯单元；5、温度检测单元；6、第一电压比对单元；7、应急操作模块；8、控制模块；9、北斗定位模块；10、信号处理模块；11、供电模块；12、第一信号放大单元；13、烟雾检测模块；131、烟雾检测单元；132、第二电压比对单元；133、第二信号放大单元；101、混频单元；102、晶振单元；103、滤波单元；111、电池组；112、稳压单元；71、按键控制单元；72、按键消抖单元。
具体实施方式
45.以下结合附图1
‑
11对本技术作进一步详细说明。
46.本技术实施例公开一种基于北斗卫星的船舶应急示位装置。参照图1，基于北斗卫星的船舶应急示位装置包括装置本体1，装置本体1顶部的中间位置处固定连接有北斗定位模块9，北斗定位模块9顶面设有频闪灯单元4，北斗定位模块9顶面的中心位置处固定连接有应急操作模块7，装置本体1顶面的一侧垂直固定连接有发射天线2，发射天线2可以为4g棒状天线，装置本体1顶面远离发射天线2的另一侧固定连接有烟雾检测模块13，装置本体1长度方向的中间位置处的一侧固定连接有温度检测单元5，装置本体1长度方向的中间位置处的另一侧固定连接有水敏单元3。
47.参照图2，基于北斗卫星的船舶应急示位装置包括控制模块8，控制模块8可以为pic16f917芯片，控制模块8与水敏单元3耦接，水敏单元3触水后将向控制模块8输出第一启动信号，控制模块8还与应急操作模块7耦接，应急操作模块7可以用于人工操作并向控制模块8输出第三启动信号，控制模块8还与烟雾检测模块13耦接，烟雾检测模块13预设有烟雾浓度预设值并可以检测周围环境烟雾浓度，若周围环境烟雾浓度超出预设值则向控制模块8输出第四启动信号。
48.参照图2，控制模块8还与供电模块11耦接，且供电模块11还分别与水敏单元3、应急操作模块7、烟雾检测模块13耦接，供电模块11用于向控制模块8、水敏单元3、应急操作模块7、烟雾检测模块13供电，供电模块11还与温度检测单元5耦接并向温度检测单元5供电，温度检测单元5用于检测周围环境温度并输出温度检测信号，温度检测单元5耦接有用于接收温度检测信号并对温度检测信号进行放大的第一信号放大单元12，第一信号放大单元12耦接有预设有第一基准电压信号且用于接收放大后的温度检测信号并输出第二启动信号的第一电压比对单元6，第一电压比对单元6耦接于控制模块8并向控制模块8输出第二启动信号。
49.参照图2，控制模块8还与北斗定位模块9、频闪灯单元4、信号处理模块10耦接，且北斗定位模块9、频闪灯单元4、信号处理模块10均与供电模块11耦接，供电模块11还可用于向北斗定位模块9、频闪灯单元4、信号处理模块10供电，北斗定位模块9用于向搜救中心发送求救信息短报，当控制模块8接收到任意启动信号后，控制模块8将向北斗定位模块9与信号处理模块10输出遇险信号并向频闪灯单元4输出频闪信号，北斗定位模块9接收到遇险信号后将通过北斗卫星向搜救中心发送求救短报信息，信号处理模块10用于处理遇险信号并输出救援信号，信号处理模块10耦接有用于接收救援信号并发射救援信号的发射天线2。
50.当船舶遇险且未沉没时，可以通过人工操作应急操作模块7发出救援，若人工无法操作，装置本体1可以通过烟雾检测模块13、温度检测单元5检测周围环境的烟雾浓度、温度，若超出预设值将通过北斗定位模块9向搜救中心发送求救信息短报，并通过发射天线2发射救援信号；当船舶遇险且沉没时，装置本体1落入水中后，水敏单元3触水感应并通过北斗定位模块9与发射天线2发出救援。
51.参照图3，供电模块11包括电池组111、稳压单元112，电池组111负极接地，电池组111正极输出+5v电源，稳压单元112包括稳压器a1、电容c1、电容c2、电容c3、电容c4，稳压器a1可以为ams1117芯片，稳压器a1第一脚接地，稳压器a1第三脚连接于电池组111的正极，稳压器a1第二脚输出+3.3v电源，电容c1与电容c2一端均连接于电池组111正极，电容c1与电容c2另一端均接地，电容c3与电容c4一端均连接于稳压器a1第二脚，电容c3与电容c4另一端均接地，稳压单元112可以将电池组111输出的+5v电压转换为+3.3v电压，还可以使得电
池组111输出的电压更加稳定。
52.参照图4，温度检测单元5可以为温度传感器，温度传感器可以用于检测周围环境温度并输出电压信号，温度检测单元5一端接地，温度检测单元5另一端连接于电池组111正极；第一信号放大单元12包括电压放大器a2、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4，电阻r1一端连接于温度检测单元5，电阻r1另一端连接于电压放大器a2的反相输入端，电阻r4一端接地，电阻r4另一端连接于电压放大器a2的正相输入端，电阻r2一端连接于电压放大器a2的反相输入端，电阻r2另一端通过电阻r3连接于电压放大器a2的输出端，电压放大器a2的型号可以为ad620。
53.参照图5，第一电压比对单元6包括电压比较器a3、电阻r5、滑动变阻器rp1，滑动变阻器rp1可以用于预设电压值，电压比较器a3的正相输入端连接于电压放大器a2的输出端，电阻r5一端接地，电阻r5另一端连接于电压比较器a3的反相输入端，滑动变阻器rp1一端连接于电池组111正极，滑动变阻器rp1另一端连接于电压比较器a3的反相输入端，电压放大器a2的输出端连接于控制模块8，电压比较器a3的型号可以为lm393。
54.参照图6，烟雾检测模块13包括烟雾检测单元131，烟雾检测单元131可以为烟雾传感器，烟雾传感器可以用于检测周围环境烟雾浓度并输出电压信号，烟雾检测单元131一端连接于电池组111正极，烟雾检测单元131另一端接地；烟雾检测模块13还包括第二信号放大单元133，第二信号放大单元133包括电压放大器a4、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9，电阻r6一端连接于烟雾检测单元131，电阻r6另一端连接于电压放大器a4的反相输入端，电阻r9一端接地，电阻r9另一端连接于电压放大器a4的正相输入端，电阻r7一端连接于电压放大器a4的反相输入端，电阻r7另一端通过电阻r8连接于电压放大器a4的输出端，电压放大器a4的型号可以为ad620。
55.参照图7，烟雾检测模块13还包括第二电压比对单元132，第二电压比对单元132包括电压比较器a5、电阻r10、滑动变阻器rp2，滑动变阻器rp2可以用于预设电压值，电压比较器a5的正相输入端连接于电压放大器a4的输出端，电阻r10一端接地，电阻r10另一端连接于电压比较器a5的反相输入端，滑动变阻器rp2一端连接于电池组111正极，滑动变阻器rp2另一端连接于电压比较器a5的反相输入端，电压比较器a5的输出端连接于控制模块8，电压比较器a5的型号可以为lm393。
56.参照图8，应急操作模块7包括按键控制单元71、按键消抖单元72，按键控制单元71设置于装置本体1顶部且按键控制单元71可以为按钮开关，按键控制单元71一端接地，按键控制单元71另一端连接于按键消抖单元72；按键消抖单元72包括芯片a6、芯片a7、电阻r11、电阻r12，芯片a6的第一脚与芯片a7的第二脚均连接于按键控制单元71，电阻r11一端连接于电池组111正极，电阻r11另一端连接于芯片a6的第一脚，电阻r12一端连接于电池组111正极，电阻r12另一端连接于芯片a7的第二脚，芯片a6的第二脚连接于芯片a7的第三脚，芯片a7的第一脚连接于芯片a6的第三脚，芯片a6的第三脚连接于控制模块8，芯片a6与芯片a7的型号可以为74ls00。
57.参照图9，频闪灯单元4包括发光二极管led1、三极管q1、电阻r13、电阻r14、电阻r15，电阻r13一端连接于控制模块8，电阻r13另一端连接于三极管q1的基极，三极管q1的集电极连接于发光二极管led1的阴极，三极管q1的发射极接地，电阻r14一端连接于三极管q1的基极，电阻r14另一端连接于三极管q1的发射极，电阻r15一端连接于电池组111正极，电
阻r15另一端连接于发光二极管led1的阳极，三极管q1为npn型三极管且型号可以为s9014。
58.参照图10，信号处理模块10包括耦接于控制模块8以接收遇险信号并进行混频处理的混频单元101、耦接于混频器以产生并输出基准频率的晶振单元102、耦接于混频器以接收遇险信号并进行滤波处理的滤波单元103，滤波单元103可以是型号为dlp11的滤波器，混频单元101可以是型号为mxr
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5的混频器；晶振单元102包括晶振芯片a8、电阻r16、电容c5、电容c6，电阻r16一端连接于混频单元101，电阻r16另一端连接于晶振芯片a8的第四脚，晶振芯片a8的第三脚接地，晶振芯片a8的第一脚接地，电容c5与电容c6的一端均连接于稳压器a1的第二脚，电容c5与电容c6另一端均连接于晶振芯片a8的第一脚，晶振芯片a8可以是型号为ys08009mr的121.5mhz晶振。
59.参照图11，北斗定位模块9包括用于接收信号并下发指令的控制芯片a9、晶振x1、电容c7、耦接于控制芯片a9以接收指令并通过北斗卫星获取定位信息后输出求救短报信息的北斗定位单元、耦接于北斗定位单元以接收并发送定位信息与求救短报信息的北斗发射天线2，控制芯片a9的第一脚连接于控制模块8，晶振x1的一端连接于控制芯片a9的第二脚，晶振x1的另一端连接于控制芯片a9的第三脚，控制芯片a9的第四脚连接于北斗定位单元，电容c7的一端接地，电容c7的另一端连接于控制芯片a9的第三脚，北斗定位单元可以为scmc
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s520芯片，控制芯片a9可以为em32g210f128arm芯片，晶振x1可以为rtc晶振，北斗发射天线2的发射信号频率可以为1615.68
±
4.08mhz。
60.本技术实施例中基于北斗卫星的船舶应急示位装置的实施原理为：
61.当船舶行驶过程中若发生火灾产生明火且船舶未沉没，装置本体1上的温度检测单元5将检测到周围环境较高的温度并向控制模块8输入第二启动信号，控制模块8接收到第二启动信号后将通过北斗定位模块9向搜救中心发送求救短报信息并通过发射天线2发送救援信号；
62.当船舶行驶过程中若发生火灾且产生大量浓烟而未产生明火，装置本体1上的烟雾浓度检测模块将检测周围环境烟雾浓度并向控制模块8输入第四启动信号，控制模块8接收到第四启动信号后将通过北斗定位模块9向搜救中心发送求救短报信息并通过发射天线2发送救援信号；
63.当船舶行驶过程中若遇险并沉没，装置本体1落入水中后，装置本体1上的水敏单元3触水感应并向控制模块8输入第一启动信号，控制模块8接收到第一启动信号后将通过北斗定位模块9向搜救中心发送求救短报信息并通过发射天线2发送救援信号；
64.当船舶行驶过程中遇险时，还可以通过人工操作装置本体1上的应急操作模块7并向控制模块8输入第三启动信号，控制模块8接收到第三启动信号后将通过北斗定位模块9向搜救中心发送求救短报信息并通过发射天线2发送救援信号。
65.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。