[发明专利]基于GPS/北斗系统的河道航行船舶的船用监测系统及使用方法

权利要求书

1.一种基于GPS/北斗系统的河道航行船舶的船用监测系统，包括中央处理单元、实时定位单元、语音监测单元、浸水报警单元、数据存储单元、无线收发单元和电源控制单元；

所述中央处理单元首先将工作参数发送给实时定位单元、无线收发单元和语音监测单元；中央处理单元接收到实时定位单元和语音监测单元传输的数据后将上述数据保存到数据存储单元，同时将实时定位单元传输的数据经过无线收发单元发送出去，无线收发单元接收到附近一定范围其他船舶的信息后经中央处理单元处理后保存到数据存储单元；

所述实时定位单元由中央处理单元控制采集数据；所述实时定位单元包括GPS/北斗接收天线和GPS/北斗定位模块，所述GPS/北斗接收天线在卫星覆盖范围内依靠GPS/北斗定位模块，能够实时接收到自身的实时定位数据，获知自身所处的经纬度、UTC时间、速度以及水平高度信息；通过GPS/北斗接收天线接收到卫星提供的数据并将数据传到中央处理单元；中央处理单元再通过NMEA-0183协议来解析所述数据；

所述无线收发单元主要有三个功能：自动应答、时隙划分以及数据接收和发送，三个功能依次进行后方可完成数据的发送，所述无线收发单元将带有申请时隙的命令发送到岸上监测系统后进行自动应答功能，并接收岸上监测系统在自动应答过程中分配的时隙，收到时隙后将信息反馈给岸上监测系统，自动应答完成后且岸上监测系统已经给船舶分配好时隙后表示通信链路建立成功，之后发送自身的信息；所述无线收发单元主要完成发送自身的信息以及接收附近船舶的信息，其发送和接收的数据包括报头、报文和结束符组成一个数据包，其中报文由船舶的识别号、经纬度、船舶航行速度、UTC日期和UTC时间信息组成；

所述数据存储单元接收中央处理单元输送的数据信息并存储，并通过SDV2.0协议来存储包括语音信息的相关数据；所述数据信息包括：自身定位数据、无线收发单元接收到的一定范围内其他船舶的信息以及语音监测数据；所述数据存储单元选择的媒介为SD卡，将接收到的相关数据存储进去；其相关数据以TXT文档的格式存储；在SD中存储的数据设置为循环存储的方式，在存储数据时设定存储数据的初始位置，并设定存储的文件个数，当文件个数达到该数时，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，从而实现循环覆盖方式存储；

所述电源控制单元用于给系统提供电源；所述电源控制单元包括船上工频电源、蓄电池、太阳能电池板和电能转化器，蓄电池输出5V直流电，太阳能电池板通过电能转化器提供5V直流电源；所述电源控制单元通过5VDC接口给系统供电，在供电同时给蓄电池充电；当断电时由蓄电池和太阳能电池板给系统供电；

所述浸水报警单元用于船舶浸水后向周围船舶发出求救信息；所述求救信息包括：报警信息、船舶识别号、自身定位信息、船舶航行速度、UTC日期以及UTC时间。

所述一种基于GPS/北斗系统的河道航行船舶的船用监测系统的使用方法，该方法具体内容包括以下步骤：

步骤一：当基于GPS/北斗系统的河道航行船舶的船用监测系统(以下简称船用监测系统)进入基于GPS/北斗系统的河道航行的岸上监测系统(以下简称岸上监测系统)搜索范围时，船用监测系统会向岸上监测系统发送一个问答信息，岸上监测系统会回复一个信号给船用监测系统；

步骤二：当船用监测系统收到这个回复信号时，证明船舶已经进入岸上监测系统无线覆盖范围内，则接下来船用监测系统执行申请时隙的命令并发给岸上监测系统；

步骤三：当岸上监测系统收到时隙申请命令后，依据岸上监测系统的时隙表给该船舶分配一个时隙用于该船的发送信息；

步骤四：船用监测系统在GPS/北斗卫星信号覆盖的区域内能够接收到自身的定位数据，并通过串口传输给船用监测系统的中央处理单元；

步骤五：船用监测系统的中央处理单元处理完自身定位数据后通过无线收发单元发送出去；

步骤六：船用监测系统的语音监测单元接收到的数据、实时定位单元接收到的定位数据以及无线收发单元接收到的一定范围内其他船舶信息经过中央处理单元的加工后存到SD卡中；

步骤七：船用监测系统在其他船用监测系统的无线接收范围内浸水后，其他船舶能够接收该浸水船舶的报警信息。