一種基於ZigBee和AIS的內河航標遙測遙控系統的製作方法
2023-06-13 17:11:51 1
專利名稱：一種基於ZigBee和AIS的內河航標遙測遙控系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種內河航標的遙測遙控及信息發布系統。
背景技術：
在我國，一直以來所採用的航標都是獨立分布，與航標監控中心無實現的信息通信，而且航標燈內部電路簡單，無狀態檢測，設備穩定性差，功能單一。然而現代航運業對航標的要求越來越高，要求功能要齊全、信息化程度高、布設要合理、維護及時，尤其要求航標在船舶安全通航和航道環境保護髮揮應有的作用。因此，改進和完善我國內河航標系統勢在必行。以長江為例，遍布其上的航標對船舶的安全和航道的維護起到了至關重要的作用。 然而，隨著長江航運的迅速發展和信息技術的廣泛應用，長江航標設施和管理與發達國家相比仍有相當大的差距。網絡通信技術、GPS技術、GIS技術、ZigBee技術、嵌入式微處理器技術和傳感器技術的不斷發展為解決上述問題帶來了新的思路與方法。通過應用以上技術，構建一個基於 ZigBee.GPS和GIS的多功能航標信息系統，能夠實現航道航標管理的自動化、智能化，從而提高助航的準確性、安全性和管理部門的工作效率，降低管理成本。目前的監測系統主要以無線通信傳輸為主，如GPRS/GSM、CDMA、衛星通信、無線數傳電臺等。但航標供電能力有限，採取這些通信方式對電力的需求較大。且目前的系統都只是對航標及航道信息進行監測，並不能對多功能航標的航標燈及傳感器進行控制。實用新型內容本實用新型提供一種基於ZigBee和AIS的內河航標遙測遙控系統，使得監控中心可以遠程控制航標燈終端以及監測航道的相關信息。本實用新型為解決上述技術問題所採取的技術方案為一種基於ZigBee和AIS的內河航標遙測遙控系統，包括通過AIS連接的海事監管中心、AIS基站，其特徵在於它還包括航標終端和岸基中心節點，航標終端之間以及航標終端與岸基中心節點之間通過ZigBee 網絡連接，岸基中心節點通過AIS與AIS基站連接。按上述方案，所述的航標終端包括ZigBee主控射頻模塊，以及與ZigBee主控射頻模塊連接的智能航標燈和傳感器模塊；其中ZigBee主控射頻模塊和傳感器模塊通過RS485 總線連接。按上述方案，所述的岸基中心節點包括ZigBee主控射頻模塊和AIS模塊，ZigBee 主控射頻模塊和AIS模塊通過RS232總線連接。本實用新型的工作原理為通過ZigBee技術將分散的各航標終端組成通信網絡， 並將採集信息傳輸給岸基中心節點；岸基中心節點通過AIS將信息以廣播形式發送並傳給 AIS基站，過往船隻也可通過AIS收到航標的信息；AIS基站再通過網際網路將獲得的信息後傳輸給海事監管中心。本實用新型的有益效果為1、通過ZigBee與AIS的結合，使得海事監管中心可以遠程監控航標終端的具體信息，比如航標燈的電壓、電流、燈質、日光閥值、位置、碰撞和傳感器參數。2、選用ZigBee技術對航標終端進行組網，利用了 ZigBee網絡耗電量小的特點，符合航標供電要求。
圖1為航標遙控遙測系統框架圖。圖2為多功能航標終端的結構框圖。圖3為岸基中心節點結構框圖。圖4為岸基中心節點電路原理圖。
具體實施方式
AIS船舶自動識別系統，Zigbee是IEEE 802. 15. 4協議的代名詞，根據這個協議規定的技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。圖1為航標遙控遙測系統框架圖，包括通過AIS連接的海事監管中心100、過往船隻基站104、AIS基站101，還包括航標終端103和岸基中心節點102，航標終端103之間以及航標終端103與岸基中心節點102之間通過ZigBee網絡連接，岸基中心節點102通過AIS 與AIS基站101連接。圖2為多功能航標終端的結構框圖，包括ZigBee主控射頻模塊1030，以及與 ZigBee主控射頻模塊連接的智能航標燈1031和傳感器模塊1032 ；其中ZigBee主控射頻模塊和傳感器模塊通過RS485總線連接；智能航標燈包括GPS定位模塊、地址輸入模塊、檢測控制模塊和電源管理模塊。圖3為岸基中心節點結構框圖，圖4為岸基中心節點電路原理圖，包括ZigBee主控射頻模塊1020和AIS模塊1021，ZigBee主控射頻模塊1020和AIS模塊1021通過RS232 總線連接。其中ZigBee主控射頻模塊選用JN5139晶片，AIS模塊選用MC9S08QG8晶片， RS232總線選用MAX3232CSE晶片。
權利要求1.一種基於ZigBee和AIS的內河航標遙測遙控系統，包括通過AIS連接的海事監管中心、AIS基站，其特徵在於它還包括航標終端和岸基中心節點，航標終端之間以及航標終端與岸基中心節點之間通過ZigBee網絡連接，岸基中心節點通過AIS與AIS基站連接。
2.根據權利要求1所述的內河航標遙測遙控系統，其特徵在於所述的航標終端包括 ZigBee主控射頻模塊，以及與ZigBee主控射頻模塊連接的智能航標燈和傳感器模塊；其中 ZigBee主控射頻模塊和傳感器模塊通過RS485總線連接；智能航標燈包括GPS定位模塊、 地址輸入模塊、檢測控制模塊和電源管理模塊。
3.根據權利要求1所述的內河航標遙測遙控系統，其特徵在於所述的岸基中心節點包括ZigBee主控射頻模塊和AIS模塊，ZigBee主控射頻模塊和AIS模塊通過RS232總線連接。
專利摘要本實用新型提供一種基於ZigBee和AIS的內河航標遙測遙控系統，包括通過AIS連接的海事監管中心、AIS基站，其特徵在於它還包括航標終端和岸基中心節點，航標終端之間以及航標終端與岸基中心節點之間通過ZigBee網絡連接，岸基中心節點通過AIS與AIS基站連接。過ZigBee技術將分散的各航標終端組成通信網絡，並將採集信息傳輸給岸基中心節點；岸基中心節點通過AIS將信息以廣播形式發送並傳給AIS基站，過往船隻也可通過AIS收到航標的信息；AIS基站再通過網際網路將獲得的信息後傳輸給海事監管中心。
文檔編號H04W84/18GK202310007SQ201120276029
公開日2012年7月4日 申請日期2011年8月1日 優先權日2011年8月1日
發明者嚴新平, 初秀民, 吳勇, 吳青, 黃子超 申請人:武漢理工大學