一种船舶、用于船舶的无线网络系统及其通信方法与流程

本发明涉及通信领域，尤其是一种船舶、用于船舶的无线网络系统及其通信方法。

背景技术：

随时数字化、智能化技术的发展，数字化船舶设备、智能化船舶设备越来越多地安装到新造船舶，为建造信息化程度高的船舶奠定硬件基础。船员实时获取船舶设备的运行参数和状态参数，及时优化船舶航速与航向，提高船舶操作的舒适性和安全性。船舶内部主干网络承载了船舶内部主要的信息通信，主干网络连接各大设备与系统，促进设备系统之间信息沟通。但在船舶建造过程中，内部主干网络不可能触及到船舶的每一个设备和每一个船舶区域。例如机舱下平台、双层底、舵机间、侧推间、液压泵站等空间狭小、设备较多的舱室区域，主干网络是难以铺设的。目前，船厂一般采用电缆线将未连接入主干网络的船舶设备与内部主干网络联接，使得这些设备的运行参数和状态参数及时发送至船舶自动化系统和船舶内部主干网络。这种船舶建造方式，将会浪费巨大的通信电缆，当电缆损坏时，将难以在以建造完成的船舶上进行电缆敷设。另外，特别是对于船舶设备升级或新增船舶设备时，较多的通信需求超过原有的电缆通信能力，这将严重限制已建船舶的设备升级与增加。由于船身结构比较复杂，利用传统的无线方案对船舶进行全面信号覆盖的实施难度不亚于敷设电缆，传统的无线方案一样需要敷设大量的电缆，并且需要安装非常多的路由器才能保证覆盖全船，这样的技术方案也难以升级维护。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种用于船舶且便于船舶设备升级和维护的无线网络系统及其通信方法以及一种船舶。

本发明所采取的第一种技术方案是：

一种用于船舶的无线网络系统，包括主干网络、移动终端和若干个分别安装在不同的船舶设备上的无线模块，所述主干网络上设有至少一个无线路由器；

当所述移动终端进入无线模块的通信范围后，所述移动终端与无线模块建立第一无线通信链路，并通过设备无线模块获取船舶设备的运行参数，然后保存所述运行参数；

当所述移动终端进入无线路由器的通信范围后，所述移动终端与无线路由器建立第二无线通信链路，并通过路由器将已保存的运行参数通过路由器上传至主干网络。

进一步，在移动终端与无线路由器建立无线通信链路前，所述无线路由器对移动终端进行合规检查。

进一步，在移动终端与无线模块建立无线通信链路前，所述移动终端对无线模块进行合规检查。

进一步，所述合规检查包括对移动设备的ip地址、mac地址、设备名称和/或合法时间进行检查。

进一步，所述合规检查采用白名单验证。

本发明所采取的第二种技术方案是：

一种用于船舶的无线网络系统的通信方法，用于移动终端，所述系统包括主干网络、移动终端和若干个分别安装在不同的船舶设备上的无线模块，所述主干网络上设有至少一个无线路由器，所述方法包括采集步骤和上传步骤：

所述采集步骤包括：

当所述移动终端进入无线模块的通信范围后，与无线模块建立第一无线通信链路；

通过无线模块获取船舶设备的运行参数；

保存所述运行参数；

所述上传步骤包括：

当所述移动终端进入无线路由器的通信范围后，与无线路由器建立第二无线通信链路；

通过路由器将已经保存的运行参数上传至主干网络。

进一步，所述与无线模块建立第一无线通信链路，其具体包括：

接收无线模块发送的第一连接请求；

根据所述第一连接请求对无线模块进行合规检查；

在合规检查通过后，与无线模块建立第一无线通信链路。

进一步，所述与无线路由器建立第二无线通信链路，其具体包括：

向无线路由器发送第二连接请求；

在无线路由器完成合规检查后，与无线路由器建立第二无线通信链路。

进一步，所述合规检查包括对移动设备的ip地址、mac地址、设备名称和/或合法时间进行检查。

进一步，所述合规检查采用白名单验证。

本发明的有益效果是：本发明通过为各船舶设备加装无线模块，当所述移动终端进入无线模块的通信范围后，所述移动终端通过设备无线模块获取船舶设备的运行参数，然后保存所述运行参数；当所述移动终端进入无线路由器的通信范围后，所述移动终端通过路由器将已保存的运行参数通过路由器上传至主干网络；船员可以在巡查设备时，携带移动终端在船舶设备所在区域和路由器所在区域之间往返，可以实现将船舶设备的运行参数上传至主干网络的目的，由于本发明无需敷设大量的电缆，即便船舶设备的升级换代，也不需要重新敷设电缆；同时，本发明采取无线的通信方式，便于维护。

附图说明

图1为本发明一种具体实施例的用于船舶的无线网络系统的模块框图；

图2为本发明一种具体实施例的用于船舶的无线网络系统的通信方法的流程图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例对本发明进行进一步的说明。

参照图1，本实施例公开了一种用于船舶的无线网络系统，所述系统包括主干网络、移动终端和若干个分别安装在不同的船舶设备上的无线模块，所述主干网络上设有至少一个无线路由器；理论上，本实施例只需要一个无线路由器即可实现，但是为了便于船员携带移动终端上传数据，本领域技术人员可以在船体的若干个区域设置路由器，这些区域的选点尽量选择容易布线，并且船员经常会经过的区域。

当所述移动终端进入无线模块的通信范围后，所述移动终端与无线模块建立第一无线通信链路，并通过设备无线模块获取船舶设备的运行参数，然后保存所述运行参数；所述无线模块，其用于采集船舶设备的运行参数，在工作时，无线模块会不断侦测进入其通信范围的设备，如果检测到移动终端的进入，会向移动终端发送一个建立通信链路的请求，当移动终端应答并建立起两者的通信链路后，无线模块会向移动终端上报其采集的船舶设备运行参数。例如，储油罐上传当前油量。此时，移动终端会按照设定的格式保存这些数据。

当所述移动终端进入无线路由器的通信范围后，所述移动终端与无线路由器建立第二无线通信链路，并通过路由器将已保存的运行参数通过路由器上传至主干网络。本实施例中，当船员携带无线终端进入无线路由器的无线信号覆盖范围后，无线终端侦测到无线路由器的存在，其会向无线路由器发送建立通信链路的请求，在无线路由器应答并且建立通信链路后，移动终端会向无线路由器上传已经保存的船舶设备的运行参数。这里可能包含多个船舶设备的运行参数。在移动终端确认上传这些参数后，移动终端会清除这些参数或者将这些参数标记为已上传，避免重复上传。

本实施例可以应用在旧船改造中，只需要为船舶设备加装无线模块。本实施例中所指的无线通信，可以是wifi、蓝牙或者zigbee等无线通信方式。

作为优选的实施例，为了避免受到其他无线设备干扰，例如船员的手机、平板或者手提电脑等，在移动终端与无线路由器建立无线通信链路前，所述无线路由器对移动终端进行合规检查。检查移动终端是否为合规设备，例如通过检查移动设备的id是否在名单上。

作为优选的实施例，在采集数据时，为了避免受到其他无线设备的干扰，在移动终端与无线模块建立无线通信链路前，所述移动终端对无线模块进行合规检查。移动终端上会保存船舶设备的清单，一旦发现不是清单上的设备，会拒绝与其通信。

作为优选的实施例，所述合规检查包括对移动设备的ip地址、mac地址、设备名称和/或合法时间进行检查。本实施例提供多种可选择的检查内容。在本实施例中，可以采取多重验证来确保，接入设备是合规的，避免采集了异常数据，影响船舶指挥。

作为优选的实施例，所述合规检查采用白名单验证。在本实施例中，白名单验证是指不在白名单上的设备不允许接入。采用白名单验证能够提升系统的安全性。

参照图2，一种用于船舶的无线网络系统的通信方法，用于移动终端，所述系统包括主干网络、移动终端和若干个分别安装在不同的船舶设备上的无线模块，所述主干网络上设有至少一个无线路由器，所述方法包括采集步骤和上传步骤：

所述采集步骤包括：

当所述移动终端进入无线模块的通信范围后，与无线模块建立第一无线通信链路；

通过无线模块获取船舶设备的运行参数；所述运行参数包括设备是否存在异常、运行参数的采集时间。

保存所述运行参数；在一些实施例中，船员可以通过移动终端查看设备上次的采集时间以及上次采集过程中是否存在异常。

所述上传步骤包括：

当所述移动终端进入无线路由器的通信范围后，与无线路由器建立第二无线通信链路；

通过路由器将已经保存的运行参数上传至主干网络。

作为优选的实施例，所述与无线模块建立第一无线通信链路，其具体包括：

接收无线模块发送的第一连接请求；

根据所述第一连接请求对无线模块进行合规检查；

在合规检查通过后，与无线模块建立第一无线通信链路。

作为优选的实施例，所述与无线路由器建立第二无线通信链路，其具体包括：

向无线路由器发送第二连接请求；

在无线路由器完成合规检查后，与无线路由器建立第二无线通信链路。

作为优选的实施例，所述合规检查包括对移动设备的ip地址、mac地址、设备名称和/或合法时间进行检查。

作为优选的实施例，所述合规检查采用白名单验证。

本实施例公开了一种船舶，包括如图1所示的系统。

对于上述方法实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。