水上监测及搜救系统的制作方法

背景技术：
随着我国经济的不断发展，人们对生命财产的安全性更加重视起来，包括船舶等，目前，小型的民用船舶数量急剧增长，由于对民用小型船舶的管理不到位，也导致民用船舶出事后由于搜救不及时而造成重大的生命财产损失。随着河道的日益拥挤，船舶事故经常发生，由于事故后没有任何的现场证据从而导致小型船舶只很难找到失事的原因，也不能很好的研究出方案来避免事故的再次发生。

技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种不仅能够有效的保存失事时的现场语音等数据，找出事故原因，避免事故再次发生，而且对船舶实时监测，有助于搜救工作开展的水上监测及搜救系统。

本发明主要是针对船舶的使用，具体技术方案如下：

本发明主要包括有中央处理器、GPS接收器、语音监测器、数据存储器以及无线发射模块，其中，

GPS接收器与中央处理器电性连接，GPS接收器能够实时接收自身的定位数据，并将定位数据传输至中央处理器；

所述语音监测器与中央处理器电性连接，语音监测器能够实时采集船舶内的语音信息，并将语音数据传输至中央处理器；

所述数据存储器与中央处理器电性连接，中央处理器将定位数据以及语音数据处理后传输至数据存储器保存；

所述无线发射模块与中央处理器电性连接，中央处理器将定位数据处理后通过无线发射模块实时发送出去。

作为本发明的一个优选方案，本发明还包括水浸传感器，该水浸传感器与中央处理器电性连接，船舶浸水时，水浸传感器向中央处理器发出信号，中央处理器收到浸水信号后，其切断与GPS接收器和语音监测器的电性连接。

优选的，所述中央处理器采用stm32微处理器。

优选的，所述GPS接收器依靠北斗卫星提供，通过NEMA-0183通信协议协议解析后将自身的经纬度、UTC时间、航速和航向以及水平高度等数据传至中央处理器，再将这些数据通过无线发射模块实时发送出去。

优选的，所述语音监测器为VS1053模块集成AD转化模块，船内语音模拟信号经过转换形成数字信号传至中央处理器。

优选的，所述数据存储器采用SD卡，其通过SDV2.0协议来存储中央处理器处理后的数据，其中GPS接收器定位数据以TXT格式存储；语音监测器的语音数据，以MP3格式存储。

优选的，所述无线发射模块采用433M无线模块，以保证传输效率。

本发明的无线发射模块发出的数据可选用现有的无线接收设备接收，但最好采用以下手持终端：

一种水上监测及搜救系统的手持终端，该手持终端包括终端中央处理器、无线接收模块、终端GPS接收器、终端数据存储器以及显示器，其中，

所述无线接收模块与终端中央处理器电性连接，无线接收模块能够接收上述无线发射模块的定位数据，并将接收到的数据传输至终端中央处理器；

所述终端GPS接收器与终端中央处理器电性连接，终端GPS接收器能够实时接收自身的定位数据，并将定位数据传输至终端中央处理器；

所述终端数据存储器与终端中央处理器电性连接，终端中央处理器将终端GPS接收器所接收的定位数据以及无线接收模块所接收的数据传输至数据存储器保存；

所述显示器与终端中央处理器电性连接，终端中央处理器将无线接收模块所接收的数据处理后传输至显示器，数据在显示器屏幕上显示。

其中优选的，所述终端中央处理器仍采用stm32微处理器。

优选的，所述终端GPS接收器依靠北斗卫星提供，通过NEMA-0183通信协议协议解析后将自身的经纬度、UTC时间、航速和航向以及水平高度等数据传至终端中央处理器，再将这些数据由终端数据存储器保存。

优选的，所述终端数据存储器采用SD卡，其通过SDV2.0协议来存储终端中央处理器处理后的数据，其中终端GPS接收器定位数据以及无线接收模块所接收的数据均采用TXT格式存储。

优选的，所述无线接收模块仍采用433M无线模块，其接收到船只的编号和位置以及距离和方位的数据都经过终端中央处理器的处理后存到数据储存储器中。

优选的，所述显示器LCD带触控显示屏幕。

本系统安装在船舶上，保存本船舶的信息，并且在手持终端接收范围内，把本船舶的信息发送给手持终端，由于在手持终端覆盖范围内的船舶都需要把信息发送给手持终端，因此，各船舶之间需要统一协调时间，各船舶需要在什么时间把自己的信息发送给手持终端，因此需采用时分多址TDMA技术来统一协调各船舶之间的信息发送。手持终端和船上的本系统统一使用UTC时间作为时间同步的基准，在使用TDMA是，一帧占1min分钟时间，被划分成600个时隙，每个时隙的时间为100ms，该时间取决于信息量，以及RF模块的延时值等。船舶与船舶之间能够互相存储该范围内的船员识别号，以便更快的找到肇事船只，即在无线模块接收范围里的船只的船舶识别码都发送出去，船只都接收这个识别码并存到SD卡中(新建一个文件夹存储)。

手持终端接收该覆盖范围内船舶发来的信息，并且把该信息保存备份。手持终端使用FATDMA组网方式，在指配的固定时隙上发送信息，让船舶确认到达该岸站的覆盖范围，继而让本船舶把信息发送给手持终端。船上本系统，每次上电进入正常运行模式时，首先需要静候1min时间，等待一帧数据的完成，以便确定链路上各个时隙占有，未占有状况；来更新本船舶的时隙表，船舶上本系统在第一帧范围内选择时隙使用RATDMA预先划分一个时隙NSS开始标称时隙，再使用ITDMA连续的划分他的时隙；一帧过去后，就进入连续模式；手持终端需要一个映射关系表，当船只进入手持终端的接受范围内时向手持终端申请时隙，此时手持终端则在映射关系表中加入该船的信息，之后手持终端才可以接收到该船的信息，而如果该船在15分钟内没有给手持设备发送数据，此时则从映射关系表中删除该设备即不再接受该设备的信息，直到再次申请时隙。

另外，本系统的数据存储器采用SD卡的存储介质，选择的GPS定位数据，转化为TXT文档形式存储，而录音模块选择VS1053模块，模块上集成AD转化功能，该模块可以支持多种音频解码方式(MP1，MP2，MP3，Ogg Vorbis，ACC，WMA，RIFF WAV，MIDI)，本系统采用其MP3格式存储语音数据。在SD卡中存储的数据需要设置为循环存储的方式以避免存满，存储数据时需要设定存储数据的初始位置，设定存储的文件个数，当文件个数达到这个数时，程序里的指针会自动调取存储数据的初始地址来存储后续的数据，从而达到循环覆盖方式的存储。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、适应现代日益发展的河道交通运输业的发展，目前我国河道众多，一旦在河道产生事故沉船，那么该河道就会处于禁止通行状态，这样不仅仅造成财产的损失，更可能导致生命安全损失，本发明可以及时高效的完成沉船的定位搜索、事故现场证据保存等，这样可以针对日后这样情况做出相应的预案可以更多的避免此类事故的发生。

2、河道的船舶事故调查以及搜救系统可以破除现有的船舶搜救和案件调查的方式，可以极大的提高办案人员的效率，具有效益高效，经济安全。

3、本发明在日益繁忙的交通内河要道上可以实现井然有序的管理秩序，更高的事故处理效率，从而不会导致该航道的停滞，极大的促进了航道的经济发展和运营，实现了船只沉水后的及时打捞，人员的及时救助，事故现场的证据保存等，定位精度0-20m，搜救范围依据河道的宽度而更换不同的设备模块，范围基本满足国内的河道的宽度。

附图说明 图1为本发明的系统框图。

图2为本发明的信号流程图。

图3为本发明的手持终端系统框图。

图4为本发明的信号流程图。

具体实施方式 接下来就结合附图对本发明作详细说明

如图1和图2所示，一种水上监测及搜救系统，包括有中央处理器、GPS接收器、语音监测器、数据存储器、无线发射模块以及水浸传感器，所述GPS接收器与中央处理器电性连接，GPS接收器实时接收GPS卫星(北斗)提供的自身定位数据，并将定位数据传输至中央处理器，所述语音监测器与中央处理器电性连接，语音监测器能够实时采集船舶内的语音信息，并将语音数据传输至中央处理器，所述数据存储器与中央处理器电性连接，中央处理器将定位数据以及语音数据处理后传输至数据存储器保存；所述无线发射模块与中央处理器电性连接，中央处理器将定位数据处理后通过无线发射模块实时发送出去，该水浸传感器与中央处理器电性连接，船舶浸水时，水浸传感器向中央处理器发出信号，中央处理器收到浸水信号后，其切断与GPS接收器和语音监测器的电性连接。

如图3和图4所示，一种水上监测及搜救系统的手持终端，该手持终端包括终端中央处理器、无线接收模块、终端GPS接收器、终端数据存储器以及显示器，所述无线接收模块与终端中央处理器电性连接，无线接收模块能够接收上述无线发射模块的定位数据，并将接收到的数据传输至终端中央处理器；所述终端GPS接收器实时接收GPS卫星(北斗)提供的自身定位数据，并将定位数据传输至终端中央处理器，所述终端数据存储器与终端中央处理器电性连接，终端中央处理器将终端GPS接收器所接收的定位数据以及无线接收模块所接收的数据传输至数据存储器保存；所述显示器与终端中央处理器电性连接，终端中央处理器将无线接收模块所接收的数据处理后传输至显示器，船只编号、船只距离、定位等数据在显示器屏幕上显示。