技术领域本发明设计船舶终端领域,特别涉及一种船舶终端无线设备收发控制系统及控制方法，适用于船舶和岸上的信息传输和岸上对船上状况的实时监控。
背景技术：
随着海上贸易和海洋渔业的迅速发展，现有的海上通信技术已经远远不能满足船舶和岸上之间的信息传输，由于船舶上的电台资源有限，不同的船舶电台占用同一频率信道无法实现收发信息同时进行，而且由于船上智能终端设备较多，船上用户能否通过这些智能终端与岸上用户及时沟通，岸上用户能否实时监控船上各种状况都十分困难。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明的目的在于提高一种能够实现船上用户与岸上用户通过各类智能终端进行文字、图像、声音及视频等方式通信船舶终端无线设备收发控制系统及控制方法。本发明的目的还在于提高一种能实现岸上用户对船上的定时监控和实时监控，并且当船舶在海上遇到紧急状况时能够使用一键触发装置第一时间与岸上电台基站取得联系，大大提高远海船舶的安全性的船舶终端无线设备收发控制系统及控制方法。为达到上述目的，本发明所提出的技术方案为：一种船舶终端无线设备收发控制系统，包括设于船舶上的船载短波天线、短波电台，其特征在于：还包括设于船舶上的工控机、频率信号控制装置、北斗定位信息接收器、无线路由器、智能监控系统、各类智能终端；所述的频率信号控制装置、无线路由器、北斗定位信息接收器与工控机相连；频率信号控制装置连接短波电台，短波电台与天线相连；智能监控系统、各类智能终端与无线路由器相连。进一步，所述的工控机包括一数据分析处理模块，数据分析处理模块连接有音频编解码模块、一键触发装置、数字网络接口；所述的音频编解码模块与信号过滤器、音频信号接口依次相连；所述的日志管理模块上连接有数据库和存储器、备用存储器；所述的数字网络接口与北斗定位信息接收器、无线路由器相连；所述的工控机还包括工控机电源，所述的工控机电源包括：主控电源、自适应备用电源、过载保护装置。进一步，所述的频率信号控制装置包括依次连接的音频数据接口、可控信号衰减器、频率控制信号发射器、信号放大器；还包括与可控信号衰减器相连的唤醒电路、与唤醒电路、信号放大器相连的存储模块。进一步，所述的智能监控系统包括：高清摄像头、图像帧识别模块、智能定时控制器和红外遥感器。进一步，所述的各类智能终端为支持文字、图片、语音、视频文件传输的PC机、平板电脑或智能手机。本发明还包括采用上述船舶终端无线设备收发控制系统的船舶终端无线设备收发控制方法，其特征在于：所述的船舶终端无线设备收发控制方法具体步骤为：首先船舶默认为接收状态，当需要转成发送状态时，由岸上电台基站向船舶电台发送频率指示信息，频率指示信息包括：电台发送起止时间、发送频率；船舶上的短波电台接收到频率指示信息后，自动修改收发状态，并按照信息中指示的频率向岸上电台基站发送信息，发送完毕自动转换为默认接收状态。进一步，本发明所述的船舶终端无线设备收发控制方法包括音频信号数据传输；所述的音频信号数据传输步骤为：首先，船载电台接收到音频数据后，先通过音频接口传输给频率信号控制装置中的信号分析模块，通过该模块判断信号是否为频率控制信号，如果是频率控制信号，将信号传输给频率控制器生成变频信号再传输给船载短波电台，修改短波电台的收发状态和频率；如果不是频率控制信号，将数据直接传输给工控机的音频接口。进一步，本发明所述的船舶终端无线设备收发控制方法包括频率信号控制装置处理音频信号，所述的频率信号控制装置处理音频信号的步骤为：首先，音频信号通过音频数据接口传输给可控信号衰减器，将噪音干扰衰减到最佳范围，再传输给频率控制信号发射器，同时触发唤醒电路，调用存储模块，获取原始状态信号数据，该信号数据与频率控制信号发射器输出的信号通过异或门电路产生新的状态信号数据，经过信号放大器返回给音频数据接口再传输给船载电台，同时再保存到存储模块。进一步，本发明所述的船舶终端无线设备收发控制方法包括工控机数据处理；所述的工控机数据处理步骤为：首先，经频率信号控制装置分流出非频率状态控制信号，即纯音频数据，传输到工控机的音频信号接口，经信号过滤器过滤掉干扰噪音部分后再依次传输给音频编解码模块和数据分析处理模块，转换成数字信号通过数字网络接口传输给每个船载终端设备。进一步，本发明所述的船舶终端无线设备收发控制方法还包括一键触发功能，所述的一键触发功能包括如下步骤：当船舶遇到紧急情况需要与岸上取得联系时，按下一键触发装置开关，会立即启动最高优先级发送状态，立即向岸上电台基站发送北斗定位信息数据，直到岸上电台发送取消紧急状态信号到船载电台。进一步，本发明所述的船舶终端无线设备收发控制方法还包括智能监控系统数据处理方法，所述的智能监控系统数据处理步骤为：首先，设于船上的高清摄像头默认使用定时抓拍图像模式，抓拍时间由智能定时控制器控制，图像帧识别装置优先级高于定时控制器，当识别出监控区域图像发生变化，会自动启动高清摄像头连续抓拍数张图像或视频；红外遥感装置优先级也高于定时控制器，当监控区域有变化被遥感器感知后会立即启动高清摄像头连续抓拍数张图像或视频；通过智能终端也可以控制高清摄像头连续抓拍数张图像或视频，且此模式优先级最高；最后将上述图像或视频通过无线路由器传输给工控机处理。采用上述技术方案，本发明所述的船舶终端无线设备收发控制系统及控制方法能够实现船上用户与岸上用户通过各类智能终端进行文字、图像、声音及视频等方式通信，还能实现岸上用户对船上的定时监控和实时监控，并且当船舶在海上遇到紧急状况时能够使用一键触发装置第一时间与岸上电台基站取得联系，大大提高了远海船舶的安全性。附图说明图1本发明所述的船舶终端无线设备收发控制系统整体结构图；图2本发明所述的音频信号数据流程图；图3本发明所述的频率信号控制原理图；图4本发明所述的工控机功能结构图；图5本发明所述的智能监控系统结构图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步说明。如图1所示，本发明所述的船舶终端无线设备收发控制系统，包括设于船舶上的船载短波天线、短波电台，还包括设于船舶上的工控机、频率信号控制装置、北斗定位信息接收器、无线路由器、智能监控系统、各类智能终端；所述的频率信号控制装置、无线路由器、北斗定位信息接收器与工控机相连；频率信号控制装置连接短波电台，短波电台与天线相连；智能监控系统、各类智能终端与无线路由器相连。进一步，如图4所示，工控机包括一数据分析处理模块，数据分析处理模块连接有音频编解码模块、一键触发装置、数字网络接口；所述的音频编解码模块与信号过滤器、音频信号接口依次相连；所述的日志管理模块上连接有数据库和存储器、备用存储器；所述的数字网络接口与北斗定位信息接收器、无线路由器相连；所述的工控机还包括工控机电源，所述的工控机电源包括：主控电源、自适应备用电源、过载保护装置。进一步，如图3所示，频率信号控制装置包括依次连接的音频数据接口、可控信号衰减器、频率控制信号发射器、信号放大器；还包括与可控信号衰减器相连的唤醒电路、与唤醒电路、信号放大器相连的存储模块。进一步，如图5所示，所述的智能监控系统包括：高清摄像头、图像帧识别模块、智能定时控制器和红外遥感器。进一步，所述的各类智能终端为支持文字、图片、语音、视频文件传输的PC机、平板电脑或智能手机。本发明还包括采用上述船舶终端无线设备收发控制系统的船舶终端无线设备收发控制方法，其特征在于：所述的船舶终端无线设备收发控制方法具体步骤为：首先船舶默认为接收状态，当需要转成发送状态时，由岸上电台基站向船舶电台发送频率指示信息，频率指示信息包括：电台发送起止时间、发送频率；船舶上的短波电台接收到频率指示信息后，自动修改收发状态，并按照信息中指示的频率向岸上电台基站发送信息，发送完毕自动转换为默认接收状态。具体的，本发明所述的船舶终端无线设备收发控制方法包括：1)音频信号数据传输；如图2所示，所述的音频信号数据传输步骤为：首先，船载电台接收到音频数据后，先通过音频接口传输给频率信号控制装置中的信号分析模块，通过该模块判断信号是否为频率控制信号，如果是频率控制信号，将信号传输给频率控制器生成变频信号再传输给船载短波电台，修改短波电台的收发状态和频率；如果不是频率控制信号，将数据直接传输给工控机的音频接口；2)频率信号控制装置处理音频信号：所述的频率信号控制装置处理音频信号的步骤为：首先，音频信号通过音频数据接口传输给可控信号衰减器，将噪音干扰衰减到最佳范围，再传输给频率控制信号发射器，同时触发唤醒电路，调用存储模块，获取原始状态信号数据，该信号数据与频率控制信号发射器输出的信号通过异或门电路产生新的状态信号数据，经过信号放大器返回给音频数据接口再传输给船载电台，同时再保存到存储模块；3)工控机数据处理：所述的工控机数据处理步骤为：首先，经频率信号控制装置分流出非频率状态控制信号，即纯音频数据，传输到工控机的音频信号接口，经信号过滤器过滤掉干扰噪音部分后再依次传输给音频编解码模块和数据分析处理模块，转换成数字信号通过数字网络接口传输给每个船载终端设备；4)一键触发功能：所述的一键触发功能包括如下步骤：当船舶遇到紧急情况需要与岸上取得联系时，按下一键触发装置开关，会立即启动最高优先级发送状态，立即向岸上电台基站发送北斗定位信息数据，直到岸上电台发送取消紧急状态信号到船载电台；5)智能监控系统数据处理方法：所述的智能监控系统数据处理步骤为：首先，设于船上的高清摄像头默认使用定时抓拍图像模式，抓拍时间由智能定时控制器控制，图像帧识别装置优先级高于定时控制器，当识别出监控区域图像发生变化，会自动启动高清摄像头连续抓拍数张图像或视频；红外遥感装置优先级也高于定时控制器，当监控区域有变化被遥感器感知后会立即启动高清摄像头连续抓拍数张图像或视频；通过智能终端也可以控制高清摄像头连续抓拍数张图像或视频，且此模式优先级最高；最后将上述图像或视频通过无线路由器传输给工控机处理。综上所述，本发明所述的船舶终端无线设备收发控制系统及控制方法能够实现船上用户与岸上用户通过各类智能终端进行文字、图像、声音及视频等方式通信，还能实现岸上用户对船上的定时监控和实时监控，并且当船舶在海上遇到紧急状况时能够使用一键触发装置第一时间与岸上电台基站取得联系，大大提高了远海船舶的安全性。尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。