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CN106960606A - 一种低功耗沿海及内河船舶管理系统 - Google Patents

一种低功耗沿海及内河船舶管理系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种低功耗沿海及内河船舶管理系统，其特点是：每艘船安装有船舶终端，在海/河岸线设置若干个岸基站，船舶终端与岸基站之间采用无线扩频网络通讯，采用星型网络结构；所述船舶终端大部分时间处于休眠状态，当船舶进入到基站信号覆盖范围内时，被岸基站定时发送的唤醒命令唤醒，并向岸基站上报船舶信息，岸基站通过光纤或GPRS或4G网络把接收到的船舶信息发送给云存储及云服务器，并在客户端上显示出来；用户可以通过客户端查询各种船舶信息。实现了近海船舶定位、船舶动态监控、近海数据交换等功能，功耗低、精度高、防拆卸，系统成本低，便于推广应用。

Description

一种低功耗沿海及内河船舶管理系统
技术领域
本发明属于船舶管理技术领域，涉及沿海及内河船舶的系统管理，具体说是一种低功耗沿海及内河船舶管理系统。
背景技术
目前近海及内河船舶主要依靠北斗、AIS和RFID等设备来实现船舶定位及管理。但由于北斗和AIS设备的通信价格昂贵，部分马力小的船上不便安装北斗和AIS设备，且北斗和AIS发射功率大，终端需要外接电源，外接电源可人为断电，所以非常容易逃避主管部门的监管。RFID技术有效传输距离短，且被遮挡后数据识别不准，也远不能满足现代近海及内河船舶管理需求。因此，目前的管理系统都存在一定局限性，难于推广应用。
发明内容
本发明为解决现有技术存在的上述问题，提供一种低功耗沿海及内河船舶管理系统，将北斗与无线物联网技术结合，实现近海船舶定位、船舶动态监控、近海数据交换功能，且功耗低、精度高，具有防拆卸、系统成本低的特点，便于推广应用。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种低功耗沿海及内河船舶管理系统，其特征在于，包括：船舶终端、岸基站、云存储及云服务器、客户端，每一艘船上都安装有一个所述船舶终端，在海/河岸线间隔设置若干所述岸基站，使岸基站信号覆盖整个船舶管理区域的海/河岸线；所述船舶终端与岸基站之间采用无线扩频网络通讯，所述船舶终端大部分时间处于休眠状态，当船舶靠近海/河岸线，进入到岸基站信号覆盖范围内时，船舶终端被岸基站定时发送的唤醒命令唤醒，并向岸基站上报船舶静态信息（如：船号（注：尽量传输较小的数据量））和船舶动态信息（如：油耗、姿态、经纬度、航向、航速等），岸基站通过光纤或GPRS或4G网络把接收到的船舶信息发送给云存储及云服务器，并在所述客户端上显示出来，客户端用于查询船舶信息。
对上述技术方案的改进：所述的船舶终端包括：控制板、北斗/GPS模块、无线扩频通信模块、电池和至少一种检测船舶航行动态信息的传感器。
对上述技术方案的进一步改进：所述的岸基站包括：主控板、北斗/GPS模块、无线扩频通信模块、IP/GPRS网络通信模块，所述岸基站设置在海/河岸线高处对海/河无遮挡的地方。
对上述技术方案的进一步改进：所述的岸基站和船舶终端间采用星型网络结构。
对上述技术方案的进一步改进：所述的无线扩频通信模块采用扩频技术、数字信号处理、前向纠错编码技术，所述岸基站和船舶终端的传输距离为10-15Km。
对上述技术方案的进一步改进：所述的船舶终端还包括防拆卸电路，船舶终端控制板用一个I/o口用来检测与船体的连接, 当船舶终端被拆卸时，船舶终端与岸基站连接断开,电平会发生变化，控制板记录电平变化，当船舶终端与岸基站建立连接后,会将记录上报至岸基站。
对上述技术方案的进一步改进：所述的检测船舶航行动态信息的传感器包括：油耗传感器、船舶姿态传感器、经纬度、航向航速传感器，所述传感器的输出信号端连接到所述船舶终端的控制板。
对上述技术方案的进一步改进：所述的客户端包括PC（电脑）客户端和手机客户端。
对上述技术方案的进一步改进：所述的船舶终端的电池为锂电池，其使用寿命为5-10年。
本发明与现有技术相比的优点和积极效果是：
本发明中的船舶终端与岸基站之间采用无线扩频网络通讯，采用星型网络结构，成本低，传输距离相对较长；船舶终端大部分时间处于休眠状态，功耗低，可使用年限长；船舶终端具有防拆功能，系统能够可靠地实现近海船舶定位、船舶动态监控、近海数据交换等功能，系统成本低，便于推广应用。
附图说明
图1是本发明一种低功耗沿海及内河船舶管理系统的结构示意图；
图2是本发明一种低功耗沿海及内河船舶管理系统的系统组成框图；
图3是本发明一种低功耗沿海及内河船舶管理系统的船舶终端结构示意图；
图4是本发明一种低功耗沿海及内河船舶管理系统的岸基终端结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细描述：
本发明一种低功耗沿海及内河船舶管理系统的实施例，系统包括：船舶终端、岸基站、云存储及云服务器、客户端四大部分，如图1和图2所示。
每一艘船上都安装有一个船舶终端，船舶终端包括：控制板、北斗/GPS模块、无线扩频通信模块、电池、防拆卸电路和至少一种检测船舶航行动态信息的传感器，如图3所示，检测船舶航行动态信息的传感器包括：油耗传感器、船舶姿态传感器、经纬度、航向航速传感器等，检测船舶航行动态信息的传感器输出信号端连接到船舶终端控制板，如图3所示。通常，电池为锂电池，其使用寿命为5-10年。为减少功耗、延长使用寿命，船舶终端大部分时间处于休眠状态。
具体而言：岸基站的设置方式为：在海/河岸线高处对海/河无遮挡的地方，每隔一定距离建设一个岸基站，使岸基站信号覆盖船舶管理区域的整个海/河岸线。岸基站包括：主控板、北斗/GPS模块、无线扩频通信模块、IP/GPRS网络通信模块，如图4所示。岸基站的功率配置使单个岸基可支持船舶终端数量不低于2万个。
船舶终端与岸基站之间采用无线扩频网络通讯，采用星型网络结构，
无线扩频通信模块采用扩频技术、数字信号处理、前向纠错编码技术，这样，岸基站和船舶终端的通讯距离可达到10-15Km。
当船舶靠近海/河岸线，进入到岸基站信号覆盖范围内时，船舶终端被岸基站定时发送的唤醒命令唤醒，并向岸基站上报船舶静态和动态信息。静态信息通常有：船号（注：船号有唯一性）；船舶航行动态信息是由检测船舶航行动态信息的传感器检测到的信息，通常有油耗、姿态、经纬度、航向、航速等。岸基站通过光纤或GPRS或4G网络把接收到的船舶信息，发送给云存储及云服务器，云服务器定期统计船舶信息，生成各种分类报表，如日船舶流量、出港船舶数量等等，并在客户端上显示出来；用户可以通过客户端查询某个指定船舶的信息，也可以查询船舶的分类统计信息。所述的客户端包括PC（电脑）客户端和手机客户端。
实施时，船舶终端的各部件通常安装在一防水密封的壳体中，通常船舶终端体积很小，固定在船舶的某个位置不会对船舶造成任何不良影响，通常固定在船头或船尾视野空阔处，以避免信息被屏蔽。船舶终端设置有防拆卸电路，船舶终端控制板用一个I/o口用来检测与船体的连接,当连接断开时,电平会发生变化。控制板记录电平变化，说明该船舶违规，记录其不良信用。
岸基站通常以防水箱体的形式固定在海/河岸线。
云服务器设置有多级身份管理，对查询设置门槛，使不同的管理人员可以有效地查询到需要的信息，并提供下载、打印等服务。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内所作出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种低功耗沿海及内河船舶管理系统，其特征在于，包括：船舶终端、岸基站、云存储及云服务器、客户端，每一艘船上都安装有一个所述船舶终端，在海/河岸线间隔设置若干所述岸基站，使岸基站信号覆盖整个船舶管理区域的海/河岸线；所述船舶终端与岸基站之间采用无线扩频网络通讯，所述船舶终端大部分时间处于休眠状态，当船舶靠近海/河岸线，进入到岸基站信号覆盖范围内时，船舶终端被岸基站定时发送的唤醒命令唤醒，并向岸基站上报船舶静态信息和船舶动态信息，所述岸基站通过光纤或GPRS或4G网络把接收到的船舶信息发送给云存储及云服务器，并在所述客户端上显示出来，客户端用于查询船舶信息。
2.按照权利要求1所述的一种低功耗沿海及内河船舶管理系统，其特征在于，所述的船舶终端包括：控制板、北斗/GPS模块、无线扩频通信模块、电池和至少一种检测船舶航行动态信息的传感器。
3.按照权利要求1或2所述的一种低功耗沿海及内河船舶管理系统，其特征在于，所述的岸基站包括：主控板、北斗/GPS模块、无线扩频通信模块、IP/GPRS网络通信模块，所述岸基站设置在海/河岸线高处对海/河无遮挡的地方。
4.按照权利要求1或2所述的一种低功耗沿海及内河船舶管理系统，其特征在于，所述的岸基站和船舶终端间采用星型网络结构。
5.按照权利要求3所述的一种低功耗沿海及内河船舶管理系统，其特征在于，所述的岸基站和船舶终端采用星型网络结构。
6.按照权利要求2所述的一种低功耗沿海及内河船舶管理系统，其特征在于，所述的无线扩频通信模块采用扩频技术、数字信号处理、前向纠错编码技术，所述岸基站和船舶终端的通信距离为10-15Km。
7.按照权利要求1或2所述的一种低功耗沿海及内河船舶管理系统，其特征在于，所述的船舶终端还包括防拆卸电路，船舶终端控制板用一个I/o口用来检测与船体的连接,当船舶终端被拆卸时,船舶终端与岸基站连接断开,电平会发生变化，控制板记录电平变化，当船舶终端与岸基站建立连接后,会将记录上报至岸基站。
8.按照权利要求6所述的一种低功耗沿海及内河船舶管理系统，其特征在于，所述的检测船舶航行动态信息的传感器包括：油耗传感器、船舶姿态传感器、经纬度、航向航速传感器，所述传感器的输出信号端连接到所述船舶终端的控制板。
9.按照权利要求1或2所述的一种低功耗沿海及内河船舶管理系统，其特征在于，所述的客户端包括PC客户端和手机客户端。
10.按照权利要求1或2所述的一种低功耗沿海及内河船舶管理系统，所述的船舶终端的电池为锂电池。
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