專利名稱：一種基于ZigBee和AIS的內(nèi)河航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種內(nèi)河航標(biāo)的遙測遙控及信息發(fā)布系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在我國，一直以來所采用的航標(biāo)都是獨(dú)立分布，與航標(biāo)監(jiān)控中心無實(shí)現(xiàn)的信息通信，而且航標(biāo)燈內(nèi)部電路簡單，無狀態(tài)檢測，設(shè)備穩(wěn)定性差，功能單一。然而現(xiàn)代航運(yùn)業(yè)對航標(biāo)的要求越來越高，要求功能要齊全、信息化程度高、布設(shè)要合理、維護(hù)及時，尤其要求航標(biāo)在船舶安全通航和航道環(huán)境保護(hù)發(fā)揮應(yīng)有的作用。因此，改進(jìn)和完善我國內(nèi)河航標(biāo)系統(tǒng)勢在必行。以長江為例，遍布其上的航標(biāo)對船舶的安全和航道的維護(hù)起到了至關(guān)重要的作用。 然而，隨著長江航運(yùn)的迅速發(fā)展和信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，長江航標(biāo)設(shè)施和管理與發(fā)達(dá)國家相比仍有相當(dāng)大的差距。網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、GPS技術(shù)、GIS技術(shù)、ZigBee技術(shù)、嵌入式微處理器技術(shù)和傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展為解決上述問題帶來了新的思路與方法。通過應(yīng)用以上技術(shù)，構(gòu)建一個基于 ZigBee.GPS和GIS的多功能航標(biāo)信息系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)航道航標(biāo)管理的自動化、智能化，從而提高助航的準(zhǔn)確性、安全性和管理部門的工作效率，降低管理成本。目前的監(jiān)測系統(tǒng)主要以無線通信傳輸為主，如GPRS/GSM、CDMA、衛(wèi)星通信、無線數(shù)傳電臺等。但航標(biāo)供電能力有限，采取這些通信方式對電力的需求較大。且目前的系統(tǒng)都只是對航標(biāo)及航道信息進(jìn)行監(jiān)測，并不能對多功能航標(biāo)的航標(biāo)燈及傳感器進(jìn)行控制。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種基于ZigBee和AIS的內(nèi)河航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)，使得監(jiān)控中心可以遠(yuǎn)程控制航標(biāo)燈終端以及監(jiān)測航道的相關(guān)信息。本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為一種基于ZigBee和AIS的內(nèi)河航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)，包括通過AIS連接的海事監(jiān)管中心、AIS基站，其特征在于它還包括航標(biāo)終端和岸基中心節(jié)點(diǎn)，航標(biāo)終端之間以及航標(biāo)終端與岸基中心節(jié)點(diǎn)之間通過ZigBee 網(wǎng)絡(luò)連接，岸基中心節(jié)點(diǎn)通過AIS與AIS基站連接。按上述方案，所述的航標(biāo)終端包括ZigBee主控射頻模塊，以及與ZigBee主控射頻模塊連接的智能航標(biāo)燈和傳感器模塊；其中ZigBee主控射頻模塊和傳感器模塊通過RS485 總線連接。按上述方案，所述的岸基中心節(jié)點(diǎn)包括ZigBee主控射頻模塊和AIS模塊，ZigBee 主控射頻模塊和AIS模塊通過RS232總線連接。本實(shí)用新型的工作原理為通過ZigBee技術(shù)將分散的各航標(biāo)終端組成通信網(wǎng)絡(luò)， 并將采集信息傳輸給岸基中心節(jié)點(diǎn)；岸基中心節(jié)點(diǎn)通過AIS將信息以廣播形式發(fā)送并傳給 AIS基站，過往船只也可通過AIS收到航標(biāo)的信息；AIS基站再通過互聯(lián)網(wǎng)將獲得的信息后傳輸給海事監(jiān)管中心。本實(shí)用新型的有益效果為1、通過ZigBee與AIS的結(jié)合，使得海事監(jiān)管中心可以遠(yuǎn)程監(jiān)控航標(biāo)終端的具體信息，比如航標(biāo)燈的電壓、電流、燈質(zhì)、日光閥值、位置、碰撞和傳感器參數(shù)。2、選用ZigBee技術(shù)對航標(biāo)終端進(jìn)行組網(wǎng)，利用了 ZigBee網(wǎng)絡(luò)耗電量小的特點(diǎn)，符合航標(biāo)供電要求。

圖1為航標(biāo)遙控遙測系統(tǒng)框架圖。圖2為多功能航標(biāo)終端的結(jié)構(gòu)框圖。圖3為岸基中心節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)框圖。圖4為岸基中心節(jié)點(diǎn)電路原理圖。
具體實(shí)施方式
AIS船舶自動識別系統(tǒng)，Zigbee是IEEE 802. 15. 4協(xié)議的代名詞，根據(jù)這個協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。圖1為航標(biāo)遙控遙測系統(tǒng)框架圖，包括通過AIS連接的海事監(jiān)管中心100、過往船只基站104、AIS基站101，還包括航標(biāo)終端103和岸基中心節(jié)點(diǎn)102，航標(biāo)終端103之間以及航標(biāo)終端103與岸基中心節(jié)點(diǎn)102之間通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)連接，岸基中心節(jié)點(diǎn)102通過AIS 與AIS基站101連接。圖2為多功能航標(biāo)終端的結(jié)構(gòu)框圖，包括ZigBee主控射頻模塊1030，以及與 ZigBee主控射頻模塊連接的智能航標(biāo)燈1031和傳感器模塊1032 ；其中ZigBee主控射頻模塊和傳感器模塊通過RS485總線連接；智能航標(biāo)燈包括GPS定位模塊、地址輸入模塊、檢測控制模塊和電源管理模塊。圖3為岸基中心節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)框圖，圖4為岸基中心節(jié)點(diǎn)電路原理圖，包括ZigBee主控射頻模塊1020和AIS模塊1021，ZigBee主控射頻模塊1020和AIS模塊1021通過RS232 總線連接。其中ZigBee主控射頻模塊選用JN5139芯片，AIS模塊選用MC9S08QG8芯片， RS232總線選用MAX3232CSE芯片。
權(quán)利要求1.一種基于ZigBee和AIS的內(nèi)河航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)，包括通過AIS連接的海事監(jiān)管中心、AIS基站，其特征在于它還包括航標(biāo)終端和岸基中心節(jié)點(diǎn)，航標(biāo)終端之間以及航標(biāo)終端與岸基中心節(jié)點(diǎn)之間通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)連接，岸基中心節(jié)點(diǎn)通過AIS與AIS基站連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)河航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)，其特征在于所述的航標(biāo)終端包括 ZigBee主控射頻模塊，以及與ZigBee主控射頻模塊連接的智能航標(biāo)燈和傳感器模塊；其中 ZigBee主控射頻模塊和傳感器模塊通過RS485總線連接；智能航標(biāo)燈包括GPS定位模塊、 地址輸入模塊、檢測控制模塊和電源管理模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)河航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)，其特征在于所述的岸基中心節(jié)點(diǎn)包括ZigBee主控射頻模塊和AIS模塊，ZigBee主控射頻模塊和AIS模塊通過RS232總線連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種基于ZigBee和AIS的內(nèi)河航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)，包括通過AIS連接的海事監(jiān)管中心、AIS基站，其特征在于它還包括航標(biāo)終端和岸基中心節(jié)點(diǎn)，航標(biāo)終端之間以及航標(biāo)終端與岸基中心節(jié)點(diǎn)之間通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)連接，岸基中心節(jié)點(diǎn)通過AIS與AIS基站連接。過ZigBee技術(shù)將分散的各航標(biāo)終端組成通信網(wǎng)絡(luò)，并將采集信息傳輸給岸基中心節(jié)點(diǎn)；岸基中心節(jié)點(diǎn)通過AIS將信息以廣播形式發(fā)送并傳給AIS基站，過往船只也可通過AIS收到航標(biāo)的信息；AIS基站再通過互聯(lián)網(wǎng)將獲得的信息后傳輸給海事監(jiān)管中心。
文檔編號H04W84/18GK202310007SQ201120276029
公開日2012年7月4日 申請日期2011年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月1日
發(fā)明者嚴(yán)新平, 初秀民, 吳勇, 吳青, 黃子超 申請人:武漢理工大學(xué)