[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

说明书

本发明公开了一种基于GPS/北斗系统的河道航行船舶的船用监测系统及使用方法，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。本发明系统具有能耗低、工作时间长、小型便捷和绿色环保，不需要使用者繁琐的设置，解决了对民用船舶的管理和搜救工作，且能够保留现场的信息对日后的分析事故有极大帮助。

技术领域：

本发明属于安全事故调查管理以及搜救技术领域，涉及河道的船舶事故调查以及搜救，尤其涉及一种基于GPS/北斗系统的河道航行船舶的船用监测系统及使用方法。

背景技术：

随着我国经济的持续高速发展，人们对包括航行于内河船舶上生命财产的安全重要性更加重视起来，尤其是小型民用船舶的数量急剧增长而导致执法部门对民用小型船舶的管理不到位，也导致民用船舶发生事故后由于搜救不及时而造成重大的生命财产损失。目前，我国日益拥挤的河道经常发生事故，但是事故后由于没有任何的现场证据导致小型船舶很难找到失事原因，也不能很好的制定出有效的措施来避免类似事件的再次发生。目前尚无一套完整的民用船舶事故调查和搜救系统。

发明内容：

本发明克服了现有技术中的不足，提供一种基于GPS/北斗系统的河道航行船舶的船用监测系统及使用方法。本发明能够有效地保存失事时的现场语音数据，从而能够很好地还原事发现场的当时情况，这样就可以避免再次发生类似事故，对以后的事故预防有极大的帮助。

本系统基于STM32平台，集实时定位、数据存储、语音监测和无线收发、浸水报警以及一定范围内船舶信息共享等功能于一体的设备。系统采用MDK作为主要开发环境，采用模块化函数实现以上功能，采用NEMA-0183协议解析定位数据，并将解析后的定位数据存储于SD卡中，使用SPI口来传输语音监测数据，将录制的语音数据经中央处理单元处理后存储于SD卡中，使用哈弗曼编码的算法来压缩无线传输容量，使用浸水传感器来检测船舶的浸水情况并送至中央处理单元处理后根据船舶是否浸水来发出报警信息，采用TDMA组网的方法来实现多个设备发送数据的控制。实现船舶信息的可查找、信息存储电子化、信息传输网络化和船舱事件的可还原化。极大的减少了搜救时间，为失事船舶提供了更多宝贵的救助时间，也为事件发生的原因提供现场证据。

本发明所要解决的主要技术问题是：1、要充分整合GPS/北斗、语音实时采集、数据存储以及发送的功能于一体；2、研发TDMA时隙划分技术，使各个船舶发送的信息在岸上监测系统不发生冲突；3、如何和岸上监测系统搭配使用，使之协调运行；4、如何选择无线通信的频段；5、如何实现数据的循环存储；6、如何实现无线通信以及通信的标准和格式制定。

为了解决上述存在的技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

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；