基于单北斗的AIS船载智能终端的制作方法

基于单北斗的ais船载智能终端
技术领域
1.本实用新型涉及船舶的技术领域，具体涉及一种基于单北斗的ais船载智能终端。


背景技术：

2.随着长江经济带建设的落实及北斗三号导航系统工程的顺利推进，长江干线北斗卫星地基增强系统工程被纳入国家多项规划，长江航运信息化及智慧航运的基础性设施为基于北斗的长江干线船载智能终端的研发提供了技术平台。
3.出于航行安全考量，为减少航行事故，船舶强制性地安装种类繁多的电子设备，但各电子设备操作程序冗余复杂，造成了船员不愿用、设备使用率较低的状况，船载电子设备并未体现出其应有的价值。
4.综合分析国家的北斗战略及船载电子设备面临的困境，进行基于单北斗的ais船载智能终端的研发，在不减少终端功能的前提下以减少驾驶台设备数量为目标，推进船载电子终端集成化研究，极大地简化了船舶驾驶台操作，促进了北斗系统在长江干线乃至全国内河流域的广泛应用。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服上述背景技术的不足，提供一种基于单北斗的ais船载智能终端，该智能终端可实现高精度差分定位，能够满足船载智能终端显示一体化应用需求。
6.为实现上述目的，本实用新型提供的一种基于单北斗的ais船载智能终端，它包括主控制器、单北斗差分定位模块、北斗短报文通信模块、数据存储模块、船舶信息智能采集系统、音频模块、ais定位模块、无线通信模块、协议转换器、摄像头模块；
7.其中，所述船舶信息智能采集系统、ais定位模块、摄像头模块、音频模块的信号输出端分别与主控制器的信号输入端连接；所述单北斗差分定位模块、北斗短报文通信模块、无线通信模块、协议转换器的信号传输端与主控制器的信号传输端连接；所述主控制器的信号输出端与数据存储模块连接。
8.进一步地，它还包括岸端服务器，所述岸端服务器的信号传输端与无线通信模块的信号传输端连接。
9.进一步地，它还包括串口触摸屏，所述串口触摸屏的信号传输端与协议转换器的信号传输端连接。
10.进一步地，它还包括电源模块，所述电源模块的供电端与主控制器的电源端连接。
11.进一步地，所述船舶信息智能采集系统包括船舶航行状态信息采集接口、船舶航行操作信息采集接口、船舶机舱信息采集接口、船舶信息预留信息采集接口。
12.进一步地，所述船舶航行状态信息采集接口包括船载航行计程仪设备接口、船舶电罗经设备接口、气象仪设备接口、驾驶台指示设备接口、船舶航行操作控制器接口。
13.进一步地，所述船舶航行操作信息采集接口包括船舶回声探测设备接口、驾驶台
麦克风设备接口、船舶甚高频通信设备接口、自动雷达标绘设备接口。
14.再进一步地，所述船舶机舱信息采集接口包括机舱监控报警设备接口，所述机舱监控报警设备接口通过can总线采集机舱信息。
15.更进一步地，所述船舶信息预留信息采集接口包括传感器设备接口，所述传感器设备接口与设置于机舱的传感器连接。
16.与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
17.其一，本实用新型基于单北斗的ais船载智能终端，能通过船舶信息智能采集系统采集船舶数据，其中船舶航行状态数据中，终端基于北斗差分定位解算技术可达到更高的定位精度，定位误差降至3米，误差控制达到了米级，明显优于gps定位。
18.其二，本实用新型的北斗短报文及移动公网通信技术的方案，可以较好地实现船岸文字、语音及图片信息交互。
19.其三，本实用新型在终端创新性地嵌入android操作系统，扩展了终端的应用领域。
20.其四，本实用新型基于串口触摸屏实现了船载智能终端显示一体化设计，在不减少驾驶台功能的前提下，减少驾驶台电子设备数量，对提高船舶航行安全和航行效率具有重大的意义。
附图说明
21.图1为一种用于实现基于单北斗的ais船载智能终端的系统的结构示意图；
22.图中：主控制器1、单北斗差分定位模块2、北斗短报文通信模块3、数据存储模块4、船舶信息智能采集系统5(船舶航行状态信息采集接口5.1、船载航行计程仪设备接口5.1.1、船舶电罗经设备接口5.1.2、气象仪设备接口5.1.3、驾驶台指示设备接口5.1.4、船舶航行操作控制器接口5.1.5、船舶航行操作信息采集接口5.2、船舶回声探测设备接口5.2.1、驾驶台麦克风设备接口5.2.2、船舶甚高频通信设备接口5.2.3、自动雷达标绘设备接口5.2.4、船舶机舱信息采集接口5.3、机舱监控报警设备接口5.3.1、船舶信息预留信息采集接口5.4、传感器设备接口5.4.1)、音频模块6、ais定位模块7、无线通信模块8、协议转换器9、摄像头模块10、岸端服务器11、串口触摸屏12、电源模块13。
具体实施方式
23.下面结合实施案例详细说明本实用新型的实施情况，但它们并不构成对本实用新型的限定，仅作举例而已。同时通过说明本实用新型的优点将变得更加清楚和容易理解。
24.如图1所示，本实用新型的一种用于实现上述基于单北斗的ais船载智能终端的系统，它包括主控制器1、单北斗差分定位模块2、北斗短报文通信模块3、数据存储模块4、船舶信息智能采集系统5、音频模块6、ais定位模块7、无线通信模块8、协议转换器9、摄像头模块10、岸端服务器11、串口触摸屏12、电源模块13；本实施例中，主控制器1采用android系统主控制器，型号为rk3288，具备nmea0183&nmea2000接口，能接收来源于船舶信息智能采集系统的数据。ais定位模块7采用型号为cmx7042的产品。无线通信模块7采用型号为me909g的产品。其中，船舶信息智能采集系统5、ais定位模块7、摄像头模块10、音频模块6的信号输出端分别与主控制器1的信号输入端连接；单北斗差分定位模块2、北斗短报文通信模块3、无
线通信模块8、协议转换器9的信号传输端与主控制器1的信号传输端连接；主控制器1的信号输出端与数据存储模块4连接，数据存储模块4能接收来自于主控制器1采集的船舶动态信息，并将数据分类存放。岸端服务器11的信号传输端与无线通信模块8的信号传输端连接，无线通信模块8能将主控制器1采集的船舶信息打包为无线传输的数据格式，通过主控制器1rs
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232串行通信接口实现与无线通信模块8的通信，无线通信模块8通过tcp/ip连接岸端服务器11，实时将封装后的船舶信息发送至岸端服务器11。串口触摸屏12的信号传输端与协议转换器9的信号传输端连接，串口触摸屏12用于显示主控制器1接收并转换协议的船舶航行信息和船舶状态信息，实现对驾驶台不同接口类型电子设备数据的集成化显示，通过串口触摸屏12能够向主控制器1返回相应的指令或信息，主控制器1识别和接收相应指令或信息，通过无线通信模块8将信息发送至岸端服务器11。电源模块13的供电端与主控制器1的电源端连接，电源模块13能将船舶220v用电转换成主控制器1正常工作的24v电压。
25.上述技术方案中，船舶信息智能采集系统5包括船舶航行状态信息采集接口5.1、船舶航行操作信息采集接口5.2、船舶机舱信息采集接口5.3、船舶信息预留信息采集接口5.4，船舶信息智能采集系统5能够根据控制器的船舶信息指令采集相对应的船舶信息，并能将采集到的船舶信息发送至主控制器1。船舶航行状态信息采集接口5.1包括船载航行计程仪设备接口5.1.1、船舶电罗经设备接口5.1.2、气象仪设备接口5.1.3、驾驶台指示设备接口5.1.4、船舶航行操作控制器接口5.1.5。船舶航行操作信息采集接口5.2包括船舶回声探测设备接口5.2.1、驾驶台麦克风设备接口5.2.2、船舶甚高频通信设备接口5.2.3、自动雷达标绘设备接口5.2.4。船舶机舱信息采集接口5.3包括机舱监控报警设备接口5.3.1，机舱监控报警设备接口通过can总线采集机舱信息。船舶信息预留信息采集接口5.4包括传感器设备接口5.4.1，传感器设备接口5.4.1分别与设置于机舱的传感器连接。
26.上述技术方案中，船舶信息智能采集系统5采集船舶航行状态信息的方式为，船载航行单北斗差分定位模块2提取北斗卫星的定位信息，终端设备的ais定位模块7或无线通信模块8接收ais
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17号北斗差分信息，主控制器1解析17号报文并提取差分信号报文，将差分信号报文发送至单北斗差分定位模块2实现差分数据的解析，包括：时间信号、船舶位置信号、对地船速信号和船迹信号等，船载航行计程仪设备接口5.1.1通过串口总线发送对水船速信号到船舶信息智能采集系统5，船舶电罗经设备接口5.1.2通过串口总线发送船艏向信号到船舶信息智能采集系统5，船舶航行操作控制器接口5.1.5向船舶信息智能采集系统5发送模拟信号传输实际舵角和螺旋桨轴转速数据，驾驶台指示设备接口5.1.4通过开关量信号接口向船舶信息智能采集系统5发送水密门状态和防火门状态信号，气象仪设备接口5.1.3通过串口总线发送风速和风向信号到船舶信息智能采集系统5。
27.上述技术方案中，船舶信息智能采集系统5采集船舶航行操作信息的方式为，船舶回声探测设备接口5.2.1通过串口总线向船舶信息智能采集系统5发送龙骨以下水深数据，驾驶台麦克风设备接口5.2.2发送模拟量信号到船舶信息智能采集系统5，发送的信号包括驾驶室声音信号，船舶甚高频通信设备接口5.2.3向船舶信息智能采集系统5发送船舶甚高频语音信号，自动雷达标绘设备接口5.2.4向船舶信息智能采集系统5发送雷达视频信号。船舶信息智能采集系统5采集船舶机舱信息的方式为，机舱监控报警设备接口5.3.1组成can网络，通过can接口将船舶机舱的数据以can信号的方式发送至船舶信息智能采集系统5。
28.以上，仅为本实用新型的具体实施方式，应当指出，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭示的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内，其余未详细说明的为现有技术。