本發(fā)明涉及航保設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種多功能基于高頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮奖ＴO(shè)備，以高頻通信方式對(duì)航標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理、實(shí)現(xiàn)遙測(cè)遙控，能夠進(jìn)行語音通信和數(shù)據(jù)傳輸。

背景技術(shù)：

航標(biāo)是標(biāo)示航道方向、界限與礙航物的標(biāo)志，幫助引導(dǎo)船舶航行、定位和標(biāo)示礙航物或表示警告，為各種水上活動(dòng)提供安全信息，是重要的導(dǎo)航設(shè)施。它對(duì)發(fā)展我國水上交通運(yùn)輸事業(yè)，支持海洋資源開發(fā)和漁業(yè)捕撈，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的增長和發(fā)展，加強(qiáng)國防建設(shè)和維護(hù)國家主權(quán)具有非常重要的作用。

我國海域遼闊，海岸線長，近海多島嶼，形成航道曲折復(fù)雜，航標(biāo)數(shù)量多，品種多的特點(diǎn)。我國海區(qū)長期以來以人員值守和巡檢的方式來保障航標(biāo)設(shè)備的正常工作，但這種保障模式存在很多問題：航標(biāo)燈樁故障不能第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)，有些重要航標(biāo)無人值守，設(shè)備性能隱患無法提前發(fā)現(xiàn)，等等。

航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)是將遙測(cè)遙控技術(shù)應(yīng)用在航標(biāo)的工作狀態(tài)監(jiān)控上，達(dá)到及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和及時(shí)排除的目的。以保障航標(biāo)的正常工作、提高可利用率，減少維護(hù)費(fèi)用，促進(jìn)現(xiàn)代化管理，提高航標(biāo)服務(wù)質(zhì)量。

而高頻水上數(shù)字通信是高頻水上通信的發(fā)展方向，是納入gmdss復(fù)審和現(xiàn)代化的重要技術(shù)之一，也是未來e航海戰(zhàn)略遠(yuǎn)距離(100-3000公里)通信的重要通信方式之一。

我國在航標(biāo)的遙測(cè)遙控技術(shù)上已有長足的發(fā)展，主要采取gsm、ais和衛(wèi)星遙測(cè)遙控三種方式。其中g(shù)sm、ais通信覆蓋范圍有限，無法實(shí)現(xiàn)偏遠(yuǎn)地區(qū)遙控遙測(cè)；隨著西南沙航標(biāo)的建設(shè)，因?yàn)榫嚯x大陸遠(yuǎn)，有必要探索基于高頻傳輸?shù)暮綐?biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)背景技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種多功能基于高頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮奖ＴO(shè)備，以高頻傳輸通信方式對(duì)航標(biāo)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)管理、實(shí)現(xiàn)遙測(cè)遙控。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種多功能基于高頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮奖ＴO(shè)備，包括航標(biāo)側(cè)的數(shù)據(jù)采集終端和監(jiān)控中心側(cè)的數(shù)據(jù)查詢終端，以及連接數(shù)據(jù)采集終端和數(shù)據(jù)查詢終端的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)有航標(biāo)側(cè)的收發(fā)信機(jī)和監(jiān)控中心側(cè)的收發(fā)信機(jī)，所述航標(biāo)側(cè)的收發(fā)信機(jī)和監(jiān)控中心側(cè)的收發(fā)信機(jī)分別配套連接設(shè)有電源轉(zhuǎn)換器、通話手柄、天線和天調(diào)設(shè)備；所述數(shù)據(jù)采集終端通過rs232通訊串口與航標(biāo)信號(hào)源和航標(biāo)側(cè)的收發(fā)信機(jī)連接，所述數(shù)據(jù)查詢終端通過rs232通訊串口與監(jiān)控中心側(cè)的收發(fā)信機(jī)和監(jiān)控中心連接，航標(biāo)側(cè)的收發(fā)信機(jī)和監(jiān)控中心側(cè)的收發(fā)信機(jī)通過高頻無線電波實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸，其中，所述數(shù)據(jù)采集終端為linux平臺(tái)的工控機(jī)，數(shù)據(jù)采集終端工控機(jī)內(nèi)設(shè)有航標(biāo)接口模塊，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，電臺(tái)接口模塊，參數(shù)配置模塊，所述數(shù)據(jù)查詢終端也為為linux平臺(tái)的工控機(jī)，數(shù)據(jù)查詢終端工控機(jī)內(nèi)設(shè)有接口模塊，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，電臺(tái)接口模塊，參數(shù)配置模塊。

在上述技術(shù)方案中，所述航標(biāo)側(cè)的收發(fā)信機(jī)和監(jiān)控中心側(cè)的收發(fā)信機(jī)均為125w短波收發(fā)信機(jī)。

在上述技術(shù)方案中，所述短波收發(fā)信機(jī)電臺(tái)工作頻率在3-30mhz之間，設(shè)有rs232通訊串口和音頻口，并具有語音外放，將接收到的聲音播放出來；接收到的數(shù)據(jù)通過rs232通訊串口發(fā)送，且通過rs232通訊串口配置該電臺(tái)的參數(shù)。

在上述技術(shù)方案中，所述電源轉(zhuǎn)換器用于為短波收發(fā)信機(jī)電臺(tái)持續(xù)穩(wěn)定供電，通話手柄連接音頻口將聲音轉(zhuǎn)換為音頻信號(hào)；天線和天調(diào)設(shè)備用于滿足接收短波頻段的要求。

在上述技術(shù)方案中，所述數(shù)據(jù)采集終端工控機(jī)內(nèi)的航標(biāo)接口模塊用于對(duì)航標(biāo)數(shù)據(jù)的接收，以及向航標(biāo)側(cè)發(fā)送查詢命令；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊用于將航標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電臺(tái)數(shù)據(jù)，以及由電臺(tái)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為航標(biāo)數(shù)據(jù)；電臺(tái)接口模塊用于對(duì)電臺(tái)數(shù)據(jù)的接收以及向電臺(tái)發(fā)送命令和數(shù)據(jù)；參數(shù)模塊用于對(duì)xml配置文件內(nèi)容的讀取，并利用配置文件的參數(shù)對(duì)電臺(tái)進(jìn)行自動(dòng)配置。

在上述技術(shù)方案中，所述數(shù)據(jù)查詢終端工控機(jī)內(nèi)的接口模塊用于發(fā)送接收到的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊用于將電臺(tái)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所需的格式以及把發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電臺(tái)支持的數(shù)據(jù)格式；電臺(tái)接口模塊用于接收電臺(tái)的數(shù)據(jù)以及發(fā)送電臺(tái)數(shù)據(jù)；參數(shù)配合模塊用于讀取xml配置文檔并根據(jù)配置文檔中的內(nèi)容配置電臺(tái)的參數(shù)以及自動(dòng)發(fā)送查詢命令的時(shí)間間隔。

本發(fā)明多功能基于高頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮奖ＴO(shè)備，包括航標(biāo)側(cè)的數(shù)據(jù)采集終端和監(jiān)控中心側(cè)的數(shù)據(jù)查詢終端以及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)有分別位于航標(biāo)側(cè)和監(jiān)控中心側(cè)的收發(fā)信機(jī)，收發(fā)信機(jī)分別配套連接設(shè)有電源轉(zhuǎn)換器、通話手柄、天線和天調(diào)設(shè)備；數(shù)據(jù)采集終端與航標(biāo)信號(hào)源和航標(biāo)側(cè)的收發(fā)信機(jī)連接，數(shù)據(jù)查詢終端與監(jiān)控中心側(cè)的收發(fā)信機(jī)和監(jiān)控中心連接，航標(biāo)側(cè)的收發(fā)信機(jī)和監(jiān)控中心側(cè)的收發(fā)信機(jī)通過高頻無線電波實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸，如此通過高頻信號(hào)傳輸使監(jiān)控中心和航標(biāo)側(cè)建立數(shù)據(jù)通信連接，傳遞航標(biāo)狀態(tài)及控制信息，實(shí)現(xiàn)航標(biāo)的遙測(cè)遙控。

附圖說明

圖1為本發(fā)明連接示意圖；

圖2為本發(fā)明硬件設(shè)備連接示意圖；

圖3為本發(fā)明的軟件示意組成圖；

圖4為本發(fā)明的軟件實(shí)現(xiàn)流程示意圖；

圖5為本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集終端模塊劃分示意圖；

圖6為本發(fā)明的數(shù)據(jù)查詢終端模塊劃分示意圖；

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1至圖4所示，本發(fā)明所述的一種多功能基于高頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮奖ＴO(shè)備，包括航標(biāo)側(cè)的數(shù)據(jù)采集終端和監(jiān)控中心側(cè)的數(shù)據(jù)查詢終端，以及連接數(shù)據(jù)采集終端和數(shù)據(jù)查詢終端的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集終端為一臺(tái)安裝了數(shù)據(jù)采集處理軟件的工控機(jī)，數(shù)據(jù)查詢終端為一臺(tái)安裝了數(shù)據(jù)查詢處理軟件的工控機(jī)。

如圖5所示，所述數(shù)據(jù)采集終端為linux平臺(tái)的工控機(jī)，數(shù)據(jù)采集終端工控機(jī)內(nèi)設(shè)有航標(biāo)接口模塊，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，電臺(tái)接口模塊，參數(shù)配置模塊。航標(biāo)接口模塊主要完成對(duì)航標(biāo)數(shù)據(jù)的接收，以及向航標(biāo)發(fā)送查詢命令等內(nèi)容。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊主要完成由航標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電臺(tái)數(shù)據(jù)的過程，以及由電臺(tái)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為航標(biāo)數(shù)據(jù)的過程。電臺(tái)接口模塊，主要完成對(duì)電臺(tái)數(shù)據(jù)的接收以及向電臺(tái)發(fā)送命令和數(shù)據(jù)等功能；參數(shù)模塊能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)xml配置文件內(nèi)容的讀取，并利用配置文件的參數(shù)對(duì)電臺(tái)進(jìn)行自動(dòng)配置。

如圖6所示，所述數(shù)據(jù)查詢終端也為linux平臺(tái)的工控機(jī)，所述數(shù)據(jù)查詢終端工控機(jī)內(nèi)設(shè)有接口模塊，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，電臺(tái)接口模塊，參數(shù)配置模塊。接口模塊用于發(fā)送接收到的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊用于把電臺(tái)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為終端軟件所需的格式以及把發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電臺(tái)支持的數(shù)據(jù)格式，電臺(tái)接口模塊用于接收來自電臺(tái)的數(shù)據(jù)以及發(fā)送電臺(tái)數(shù)據(jù)，參數(shù)配合模塊用于讀取xml配置文檔并根據(jù)配置文檔中的內(nèi)容配置電臺(tái)的參數(shù)以及自動(dòng)發(fā)送查詢命令的時(shí)間間隔。

安裝在航標(biāo)側(cè)的工控機(jī)為數(shù)據(jù)采集終端，完成航標(biāo)狀態(tài)信息的數(shù)據(jù)采集、圖片數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，同時(shí)接收并執(zhí)行控制中心的查詢指令，完成航標(biāo)狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集回傳任務(wù)；安裝在監(jiān)控中心的工控機(jī)為數(shù)據(jù)查詢終端，完成接收的航標(biāo)狀態(tài)信息的格式轉(zhuǎn)換、圖片數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換以及查詢指令的格式轉(zhuǎn)換。

所述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)由兩臺(tái)分別安裝在航標(biāo)側(cè)和監(jiān)控中心側(cè)的125w短波收發(fā)信機(jī)組成，所述航標(biāo)側(cè)的收發(fā)信機(jī)和監(jiān)控中心側(cè)的收發(fā)信機(jī)分別配套連接設(shè)有電源轉(zhuǎn)換器、通話手柄、天線和天調(diào)設(shè)備，共同完成航標(biāo)狀態(tài)信息數(shù)據(jù)和監(jiān)控中心控制指令的無線傳輸任務(wù)。

其中，所述短波收發(fā)信機(jī)電臺(tái)工作頻率在3-30mhz之間，設(shè)有rs232通訊串口和音頻口，并具有語音外放，將接收到的聲音播放出來；接收到的數(shù)據(jù)通過rs232通訊串口發(fā)送，且通過rs232通訊串口配置該電臺(tái)的參數(shù)。所述電源轉(zhuǎn)換器用于為短波收發(fā)信機(jī)電臺(tái)持續(xù)穩(wěn)定供電，通話手柄連接音頻口將聲音轉(zhuǎn)換為音頻信號(hào)；天線和天調(diào)設(shè)備用于滿足接收短波頻段的要求。

航標(biāo)側(cè)的收發(fā)信機(jī)在收到數(shù)據(jù)采集終端發(fā)送過來的航標(biāo)狀態(tài)信息數(shù)據(jù)后，將信息以數(shù)傳的方式通過高頻無線電波發(fā)送出去；監(jiān)控中心側(cè)的收發(fā)信機(jī)接收到數(shù)據(jù)后，再通過rs232通訊串口將數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)查詢終端；或者監(jiān)控中心側(cè)的收發(fā)信機(jī)將監(jiān)控中心發(fā)出的查詢指令通過高頻無線電波以數(shù)傳的方式發(fā)送給航標(biāo)側(cè)的收發(fā)信機(jī)，航標(biāo)側(cè)的收發(fā)信機(jī)再通過rs232通訊串口發(fā)給數(shù)據(jù)采集終端處理。

工作時(shí)，數(shù)據(jù)采集終端讀取航標(biāo)的各種工作狀態(tài)參數(shù)信息，然后將讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議格式轉(zhuǎn)換后發(fā)給航標(biāo)側(cè)的短波收發(fā)信機(jī)，航標(biāo)側(cè)的收發(fā)信機(jī)再通過短波鏈路將數(shù)據(jù)發(fā)送給監(jiān)控中心側(cè)的收發(fā)信機(jī)，監(jiān)控中心側(cè)的收發(fā)信機(jī)將數(shù)據(jù)傳給數(shù)據(jù)查詢終端，由數(shù)據(jù)查詢終端將接收的數(shù)據(jù)再進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換后傳送給監(jiān)控中心的監(jiān)控終端，監(jiān)控終端負(fù)責(zé)將接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析顯示。

其中，操作人員可以通過修改xml配置文檔中的內(nèi)容，配置查詢時(shí)間、電臺(tái)收發(fā)頻率、電臺(tái)工作方式參數(shù)。工作時(shí)，航標(biāo)側(cè)數(shù)據(jù)采集終端通過讀取該側(cè)的xml配置文件配置電臺(tái)參數(shù)，電臺(tái)成功配置后，對(duì)航標(biāo)進(jìn)行周期查詢，并接受和保存航標(biāo)返回的數(shù)據(jù)。待航標(biāo)數(shù)據(jù)采集完畢后，監(jiān)控中心側(cè)的數(shù)據(jù)查詢終端讀取該側(cè)的xml配置文件并配置電臺(tái)參數(shù)和定時(shí)查詢間隔。

待電臺(tái)配置成功后下發(fā)查詢命令，航標(biāo)側(cè)接收到查詢命令后，對(duì)采集的航標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電臺(tái)格式數(shù)據(jù)，并分包采用自動(dòng)重傳請(qǐng)求方式發(fā)送數(shù)據(jù)?？刂浦行膫?cè)在每收到一包數(shù)據(jù)就進(jìn)行循環(huán)冗余校驗(yàn)校驗(yàn)，校驗(yàn)成功就返回ack，檢驗(yàn)失敗就返回nak。航標(biāo)側(cè)根據(jù)收到的ack或nak選擇發(fā)送下一包數(shù)據(jù)或重傳當(dāng)前包數(shù)據(jù)。待所有數(shù)據(jù)都接收完成后，數(shù)據(jù)查詢終端便把收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為監(jiān)控終端的數(shù)據(jù)格式并發(fā)送個(gè)監(jiān)控終端。

綜上：本發(fā)明多功能基于高頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮奖ＴO(shè)備，與傳統(tǒng)遙測(cè)遙控系統(tǒng)相比具有以下優(yōu)勢(shì)：

1.可通信距離遠(yuǎn)：

利用短波進(jìn)行采集數(shù)據(jù)的傳輸，實(shí)現(xiàn)簡單，抗干擾能力強(qiáng)，可通信距離遠(yuǎn)，相比較gsm和ais系統(tǒng)幾公里、幾十公里的通信范圍，短波的通信距離可以達(dá)到上百公里、上千公里。對(duì)于遠(yuǎn)離大陸的航標(biāo)，利用短波進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸顯然要優(yōu)于利用gsm、ais系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

2.實(shí)現(xiàn)簡單、費(fèi)用低：

利用短波通信，設(shè)備比較簡單，可以根據(jù)使用的要求固定設(shè)置，進(jìn)行定點(diǎn)通信。設(shè)備體積小、重量輕，安裝便利。同時(shí)建設(shè)費(fèi)用省、維護(hù)費(fèi)用低、建設(shè)周期短。相比衛(wèi)星通信，短波通信建設(shè)成本更低。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。