基于物聯網的船舶通導系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明專利涉及一種基于物聯網的船舶通導系統。
【背景技術】
[0002]海洋運輸是國際物流中最主要的運輸方式，國際貿易總運量中的2/3以上，我國93%以上的外貿運輸任務是通過海運完成的。中國海運事業發展迅猛，船隊總噸位排行世界第九位，船舶數量排行世界第四位.中國有155萬船員，其中海員65萬人，是世界上擁有海員數量最多的國家，海員年培養規模達4.6萬人，外派海員達10萬多人次。船員長時間的海上工作，無規律的海上生活，信息閉塞，新鮮食物缺乏、船體搖晃、長時間的噪音、持續的振動、電磁輻射環境和高溫高濕、疲勞，特殊的職務崗位特點和值班制度等會對船員職業健康造成多種損害。由于船舶的運行環境一般都比較惡劣，且船舶的體積都比較大，船員的狀況每時每刻都會有發生變化，因此時刻監測船員的身體狀況信息，并對船員的地理位置做出精確定位，對于船舶的安全穩定運行、船舶突發事件應急處理和船員的安全性都具有重大的意義。依托著計算機技術與現代通信技術的發展，以物聯網技術為核心的船舶運據采集分析系統應運而生并且正在不斷的發展、成熟，應用范圍不斷擴大，集成度不斷提高。近年來，信息技術的越發成熟為船舶自動化的發展提供了強大的理論支持，船舶數據采集系統正在向集成化、自動化、智能化的方向發展。利用這些技術可以在船員生理狀況發生異常時，他們能夠及時地得到需要的醫療幫助，那么這對船員、企業、社會將起到很好的效益。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是:提供一種基于物聯網的船舶通導系統，以便克服上述現有技術存在的缺陷。
[0004]本發明解決其技術問題采用以下的技術方案:
[0005]本發明提供的基于物聯網的船舶通導系統，包括人體生理信息采集系統、無線通信系統、上位機程序、人機交互界面、報警與預警系統、船舶船員定位系統和船員生理信息數據庫系統，所述人體生理信息采集系統通過其人體生理信息傳感器采集船員的生理信息，該生理信息通過無線通信系統發送至船舶控制室中的主機中，經主機處理后由人機交互界面進行顯示；當船員的生理信息異常或者船員發生異常情況時，通過無線通信系統和船舶船員定位系統迅速定位到異常船員的位置，同時通過預警與報警系統發出異常警告，以便展開營救，實現實時監測船員的生理狀況，減少船員意外事故發生的概率。
[0006]所述的人體生理信息傳感器采用無線傳感器網絡節點的傳感器，有多個，它們分別布置在人體各個位置，分別采集船員的各種生理信號；該傳感器采集包括船員的脈搏、血壓和心跳的人體等生理信息，傳感器輸出為模擬信號，需對模擬信號進行AD轉換處理后傳送到網關節點。
[0007]所述的無線通信系統采用ZigBee無線傳輸技術，進行無線傳輸，由ZigBee節點組成。
[0008]所述的無線通信系統的總機布置在船舶監控室，每個船員攜帶無線發射節點芯片，實現無線組網，其將人體生理信息傳感器采集到的生理信號經AD轉換的數字信號發送到CAN總線網絡上，實現數據的接收和發送等通信任務，最終實現將船員生理信息上傳至監控中心PC端。
[0009]所述的船員生理信息數據庫系統儲存每船員的大量是數據信息，可以計算及處理一個船員一段時間的生理信息的平均值，得出船員的生理變化情況，對船員一段時間內的生理狀況做評估；船員生理信息庫系統主要由服務器和主機組成。
[0010]本發明船舶通導系統，其利用LabVIEW里實現上位機界面的搭建，以便后期對船員生理狀況進行分析處理及顯示。
[0011]本發明與現有的方法相比具有以下的主要的優點:
[0012](I)首次將物聯網技術與船舶數據采集傳輸結合，利用物聯網無線傳輸技術實現船舶上的數據的采集與傳遞，傳輸效率高，成本低。
[0013](2)提出采集船員生理信息的方法，監測船員的生理狀況。通過生理信息傳感器采集船員的生理信息，并發送至主機，實現對船舶生理信息的實時和長期監測，便于船員的管理，提高了船員的安全系數。
[0014](3)將定位技術用于船舶上的船員定位，便于應急處理。當船員生理信息異常時，能迅速定位到船員的位置，并開始相應營救措施。
[0015](4)對船員的基本生理信息建庫，方便對船員生理信息的查詢和分析，可以對船員未來生理狀況進行預測，減少事故的發生。
【附圖說明】
[0016]圖1是船員生理彳目息米集系統不意圖。
[0017]圖2是基于CAN總線的無線通信系統示意圖。
[0018]圖3是報警與預警系統組成示意圖。
[0019]圖4是船員定位系統的設計圖。
[0020]圖5是數據庫組成示意圖。
【具體實施方式】
[0021]本發明提出一種基于物聯網技術的船舶通導系統，該系統可以實現整個船舶船員信息的采集、顯示和信息報警等功能，使計算機能夠迅速獲得船舶上的船員信息，主要包括船員的生理狀況信息和船員的地理位置信息，并且這種清晰的數據顯示。該系統能夠時刻監測船員的信息，當船員信息發生異常、船員發生意外或者船舶需要應急處理時，能夠順利定位船員的位置，并采集相應的應急措施。同時該系統會建立一個儲存船員生理狀況的數據庫，分析記錄船員的基本生理特征，并對船員的身體狀況進行基本評估和預測，充當著電子病歷的作用，使船員的生理情況一目了然。
[0022]下面結合實施例和附圖對本發明作進一步說明，但并不局限于下面所述內容。
[0023]本發明提供的基于物聯網的船舶通導系統，其結構如圖1至圖4所示，包括船員生理信息實時采集系統、數據無線收發系統、上位機與人機交互界面、報警與預警系統、船舶船員定位系統和船員生理信息數據庫系統，其中:船員生理信息采集系統與無線收發系統的發射點相連，無線收發系統的接收點與上位機與人機交互界面相連，上位機與人機交互界面與報警與預警系統、船員定位系統相連。
[0024]所述船員生理信息實時采集系統，通過無線傳輸技術實現無線組網，無線傳感器網絡節點的傳感器采集人體生理信息，并對信息簡單處理后傳送到網關節點，無線傳感器網絡節點組成不盡相同，但都由數據采集模塊(傳感器、A/D轉換器)、數據處理模塊(微處理器、存儲器)、數據無線傳輸模塊和電源模塊4部分組成。該系統的結構如圖1所示，主要由以電信號依次相連的傳感器、信號調理電路、A/D數模轉換電路、微處理器及無線發射設備組成。
[0025]所述傳感器采用HAS-2000生理信息傳感器，可以檢測人體心跳、血壓等生理參數。
[0026]所述信號調理電路，用于傳感器采集的生理的電信號的調理與預處理，該信號調理電路由跟隨電路、信號放大電路組成，其中:跟隨電路用于提高AD轉換器的采集的輸入阻抗，可以避免