一種浮標監測系統的制作方法

本實用新型涉及河道管理領域，具體而言，涉及一種浮標監測系統。

背景技術：

浮標，指浮于水面的一種航標，是錨定在指定位置，用以標示航道范圍、指示淺灘、礙航物或表示專門用途的水面助航標志。浮標在航標中數量最多，應用廣泛，設置在難以或不宜設立固定航標之處。浮標，其功能是標示航道淺灘或危及航行安全的障礙物。

而在實際運用過程當中，一些船只因為不規范的操作會經常性產生撞擊浮標的現象，從而造成浮標損壞的結果。為了打擊這種行為，需要對肇事船只進行處罰。但由于水面情況較為復雜，使在水面無法像在陸地上一樣設置崗亭。所以，在這種情況下需要在發生撞擊的第一時間將肇事船只的信息進行采集，需要對浮標進行實時監測。

在遠程監測方面，世界上航運業比較發達的國家，如英、法、美、日等，早在90年代初就利用現代電子技術和通訊技術建立起了浮標遠程監測監控系統，魏海云事業提供了高效服務，其主要應用于浮標燈器的監控，供電設備的自動控制。

我國在實時監測方便起步較晚，但從整個發展的過程來看，隨著微電子技術和計算機技術的發展，通信技術的加速發展以及微波通信等遠程通訊方法的應用使得基于計算機技術及數字處理技術的監測系統研制取得突破，各種檢測系統開始在航道中得到廣泛應用。但還具有不足。

在遠程監測系統中，最基礎的是關于碰撞的檢測和預警。現有技術，因為技術限制，當出現浮標碰撞時無法進行實現實時監測和報警。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種浮標監測系統，可提高監測系統的監測效果和報警靈敏度，并且降低監測系統的成本，增加使用壽命。

本實用新型是這樣實現的：

一種浮標監測系統，包括碰撞檢測系統、通訊網絡系統、監控中心系統和移動終端。碰撞檢測系統、移動終端、監控中心系統分別與通訊網絡系統連接；碰撞檢測系統包括碰撞檢測模塊、通訊模塊和定位模塊，通訊模塊分別與定位模塊和碰撞檢測模塊連接。

進一步的，通訊網絡系統包括移動通信基站、信息發射子系統。通訊模塊通過通信基站與信息發射子系統連接，信息發射子系統分別與移動終端和監控中心系統連接。

進一步的，監控中心系統包括路由器、主機和顯示器。路由器與主機連接，主機與顯示器連接，路由器與信息發射子系統連接。

進一步的，信息發射子系統包括GPRS模塊和GSM模塊其中的一種。

進一步的，碰撞檢測模塊包括碰撞信號檢測子模塊、圖像信號采集與處理子模塊、信號傳輸與控制子模塊、通訊子模塊和供電子模塊。供電子模塊與碰撞信號檢測子模塊、圖像信號傳輸與處理子模塊、信號傳輸與控制子模塊分別連接。信號傳輸與控制子模塊分別與碰撞信號檢測子模塊、圖像信號采集與處理子模塊連接。

進一步的，信號傳輸與控制子模塊通過通訊子模塊與通訊模塊連接。

進一步的，碰撞信號檢測子模塊包括碰撞傳感器。

進一步的，信號傳輸與控制子模塊包括單片機。

進一步的，圖像信號采集及處理模塊包括攝像頭。

進一步的，供電子模塊包括太陽能電池板。

上述方案的有益效果：

本實用新型提供了一種浮標監測系統，可以實現實時監測浮標狀態，通過碰撞傳感器實現浮標碰撞的報警，通過圖像信息采集及處理模塊實現碰撞圖像的采集，通過定位模塊實現具體碰撞發生地點的信息采集，通過通訊網絡系統實現碰撞信息的輸出。使操作者第一時間接收到碰撞信息。

本實用新型通過監控中心系統可接收通訊網絡系統發布的信息，并可通過軟件和數據庫實現監控數據的存儲，并通過監控中心的硬件設備可隨時對監測到的數據進行調去和觀看，具有歷史回查功能，實現了二十四小時不間斷的監測。

本實用新型還可外接移動設備，可通過通訊網絡系統將監測信息發送至操作者的手機或者移動電腦上，實現了在何時何地都進行監測的技術效果，使監測更加全面，并且降低了人力成本使操作者不需要一直在監控中心實地操作。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本實用新型提供的浮標監測系統原理框圖；

圖2示出了本是實用新型提供的碰撞檢測模塊原理框圖。

圖標：100-浮標碰撞監測系統；110-碰撞檢測系統；120-通訊網絡系統；130-監控中心系統；140-移動終端；111-碰撞檢測模塊；112-定位模塊；113-通訊模塊；114-碰撞信號檢測子模塊；115-圖像信號采集與處理子模塊；116-信號傳輸與控制子模塊；117-供電子模塊；118-通訊子模塊；121-信息發射子系統；122-移動通信基站；131-路由器；132-主機；134-顯示器。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本實用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“設置”、“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

參閱圖1，本實施例提供了一種浮標碰撞監測系統100，主要用于對浮標的監測，包括對浮標碰撞的檢測和對報警信息的反饋實現實時報警。浮標碰撞監測系統100包括碰撞檢測系統110、通訊網絡系統120、監控中心系統130和移動終端140。碰撞檢測系統110與通訊網絡系統120連接，通訊網絡系統120分別與監控中心系統130和移動終端140連接。

由圖1可知，碰撞檢測系統110包括碰撞檢測模塊111、定位模塊112、通訊模塊113組成。通訊網絡系統120包括信息發射子系統121和移動通訊基站。監控中心系統130包括路由器131、主機132和顯示器134硬件設備，還包括數據庫服務器和監控中心管理軟件。

碰撞檢測模塊111與通訊模塊113雙向連接，定位模塊112與通訊模塊113雙向連接。通訊模塊113與移動通信基站122通過信號連接，移動通信基站122通過信號與信息發射子系統121連接，信息發射子系統121通過網絡信號與移動終端140和路由器131連接，路由器131連接有主機132，主機132連接有顯示器134。

本實施例中，信息發射子系統121實現數據從浮標到監控中心系統130的數據傳遞，常用的信息發射子系統121包括GSM、GPRS、3G以及最新的4G網絡，但是4G和3G覆蓋率較低，一般選用GPRS或GSM進行無線傳輸。但GSM無線傳輸的傳輸速度較低，容易斷線，本實施例中優先使用GPRS無線傳輸設備。GPRS無線傳輸的數據傳輸速度10于GSM，可提供高達115kbps的傳輸速率。

本實施例中，移動終端140主要起到是操作者可以離開監控中心，能夠隨時進行遠程操作。包括手機、移動電腦和可一切進行移動操作的設備。在本實施例中，手機較體積較小、攜帶方便，并且操作軟件的安裝也較于其他移動終端140更為方便，并且接收信息較為方便，可實現多渠道的信息的獲取，實現遠程操作平臺的意義。

本實施例中，在監控中心系統130主機132中安裝有監控中心數據庫服務器軟件、監控中心管理軟件。監控中心數據庫服務器軟件主要對浮標的連接和接受數據，并對浮標發送來的信息進行處理，存入相應的數據庫表中，實現數據的收集和整理。監控中心管理軟件實現肇事船只位置信息的顯示、被撞浮標傳回的照片及其他信息、各種資料數據的管理。

在本實施例中，信息發射子系統121與監控中心系統130之間的信息傳輸方式為internet網絡傳播。

本實施例中，定位模塊112為GPS定位裝置，用于測量浮標所在位置的經緯度。定位模塊112可以實現全天候的定位工作，并且具有較高的精度、較短的觀測時間，并且定位模塊112為較成熟的定位技術，較容易進行匹配，其功能更容易實現，誤差低。

在本實施例中，通訊模塊113為GPRS裝置。

由圖2可知，本實施例中碰撞檢測模塊111包括碰撞信號檢測子模塊114、圖像信號采集與處理子模塊115、信號傳輸與控制子模塊116、供電子模塊117、通訊子模塊118。

供電子模塊117分別與碰撞信號檢測子模塊114、圖像信號傳輸與處理子模塊、信號傳輸與控制子模塊116、通訊子模塊118連接。

信號傳輸與控制子模塊116分別與所述碰撞信號檢測子模塊114、所述圖像信號采集與處理子模塊115連接，信號傳輸與控制子模塊116通過通訊子模塊118還與通訊模塊113連接。

本實施例中的碰撞信號檢測子模塊114是碰撞傳感器，通過船只對浮標碰撞時產生的震動，使碰撞傳感器內部產生模擬信號。

本實施例中的圖像信號采集與處理子模塊115優先使用CCD攝像機，用于采集海面上的圖像數據。CCD攝像機可直接將光學信號轉換為模擬電流信號，經過放大和模數轉換，實現圖像的獲取、存儲、傳輸、處理和復現。具有體積小重量輕、功率小工作點壓力、壽命長、性能穩定、靈敏度高、相應快速的優點。適用于監控環境下的圖像的拍攝。

本實施例中信號傳輸與控制子模塊116為單片機AT89S52，是碰撞檢測模塊111的核心，能存儲用戶設定的各項參數及用戶號碼，對圖像信號采集與處理子模塊115采集的海面的圖像數據和信號采集與處理子模塊發送的數據進行處理。

本實施例中通訊子模塊118為RS-232接口。

本實施例中供電子模塊117是電源，本實施例中的電源為太陽能電池板。

結合圖1、圖2，本實施例提供的浮標碰撞監測系統100的工作原理如下：

一種浮標碰撞監測系統100用于浮標的實時監控，并在浮標產生碰撞時發出信號。浮標漂浮在水面上，通過多個浮標可組成水上的航道，用于規定船只的行走方向。

本實施例提供的浮標碰撞監測系統100主要實時監測浮標周圍的航行情況，監測是否有碰撞發生，當碰撞發生時，將碰撞信息進行傳遞，并且記錄碰撞畫面和肇事船只的信息。

在浮標使用時，將浮標放置在既定位置，多個浮標組成航道。船只在浮標組成的航道內進行行駛。

當航道內的船只失控或者因為駕駛員的操作不規范，使船只脫離航道范圍，使出航道并且與水面上的浮標產生碰撞。這時，浮標受到較大的沖擊力，使設置在浮標內部的碰撞信號檢測子模塊114檢測到碰撞信號，并將檢測到的碰撞信號傳遞給信號傳輸與控制子模塊116。

信號傳輸與控制子模塊116先將將碰撞的模擬信號轉化為數字信號，并通過通訊模塊與通訊模塊113連接，通過通訊模塊113將數字信號傳遞至通訊網絡系統120，并通過通訊網絡系統120傳遞至移動終端140和監控中心系統130。

與此同時，定位模塊112用于采集浮標的位置，在發生碰撞時，定位模塊112將發生碰撞的浮標位置通過通訊模塊113傳遞至通訊網絡系統120，最終傳遞至移動終端140和監控子系統中。

圖像信號采集與處理子模塊115將發生碰撞時，浮標周圍圖像進行拍照采集，并通過通訊模塊113將圖像信息通過通訊網絡系統120傳遞至移動終端140和監控子系統中。

碰撞信息、圖像資料和碰撞浮標地理位置通過移動基站傳遞至信息發射子系統121。信息發射子系統121將碰撞信息、圖像資料和碰撞浮標地理位置傳遞至移動終端140和監控子系統。

傳遞至移動終端140的信息將直接通過短信或者移動終端140內置的軟件進行顯示。

傳遞至監控中心系統130的信息首先儲存在數據庫服務器軟件內，再通過監控中心管理軟件在顯示器134上顯示。實現浮標碰撞的實時報警和監測。

本實用新型提供的碰撞檢測子模塊利用太陽能進行供電，太陽能電池板與碰撞信號檢測子模塊114、圖像信號采集與處理子模塊115、信號傳輸與控制子模塊116、供電子模塊117、通訊子模塊118分別連接，為各子模塊的工作提供必要的電力支持。

本實用新型提供的一種浮標碰撞監測系統100，通過碰撞信號檢測子模塊114實現浮標碰撞的報警，通過圖像信號采集與處理子模塊115實現碰撞圖像的采集，通過定位模塊112實現具體碰撞發生地點的信息采集，通過通訊網絡系統120實現碰撞信息的輸出，通過監控中心系統130和移動終端140使管理人員獲得碰撞信息并存儲碰撞信息。

具有遠程報警和遠程監測的作用。只需要在碰撞發生時采取解決方案不需要實時進行盯點監控。降低了工作強度，節省了人力成本，并且使用太陽能作為檢測系統的電力來源，具有環保節能的技術優點。

本實施例提供的數據庫服務器軟件具有儲存信息的作用，可以將歷史發生的碰撞信息進行儲存。實現了歷史回溯的功能，使操作人員操作更豐富。能夠給河道管理人員提供數據和影像證據的支持，使河道管理人員可以對以往浮標碰撞事件進行處理。

以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。