基于物聯(lián)網(wǎng)的船舶通導(dǎo)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的船舶通導(dǎo)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋運(yùn)輸是國際物流中最主要的運(yùn)輸方式，國際貿(mào)易總運(yùn)量中的2/3以上，我國93%以上的外貿(mào)運(yùn)輸任務(wù)是通過海運(yùn)完成的。中國海運(yùn)事業(yè)發(fā)展迅猛，船隊(duì)總噸位排行世界第九位，船舶數(shù)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(shù)量最多的國家，海員年培養(yǎng)規(guī)模達(dá)4.6萬人，外派海員達(dá)10萬多人次。船員長時(shí)間的海上工作，無規(guī)律的海上生活，信息閉塞，新鮮食物缺乏、船體搖晃、長時(shí)間的噪音、持續(xù)的振動(dòng)、電磁輻射環(huán)境和高溫高濕、疲勞，特殊的職務(wù)崗位特點(diǎn)和值班制度等會(huì)對(duì)船員職業(yè)健康造成多種損害。由于船舶的運(yùn)行環(huán)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(shí)每刻都會(huì)有發(fā)生變化，因此時(shí)刻監(jiān)測船員的身體狀況信息，并對(duì)船員的地理位置做出精確定位，對(duì)于船舶的安全穩(wěn)定運(yùn)行、船舶突發(fā)事件應(yīng)急處理和船員的安全性都具有重大的意義。依托著計(jì)算機(jī)技術(shù)與現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心的船舶運(yùn)據(jù)采集分析系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生并且正在不斷的發(fā)展、成熟，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，集成度不斷提高。近年來，信息技術(shù)的越發(fā)成熟為船舶自動(dòng)化的發(fā)展提供了強(qiáng)大的理論支持，船舶數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)正在向集成化、自動(dòng)化、智能化的方向發(fā)展。利用這些技術(shù)可以在船員生理狀況發(fā)生異常時(shí)，他們能夠及時(shí)地得到需要的醫(yī)療幫助，那么這對(duì)船員、企業(yè)、社會(huì)將起到很好的效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的船舶通導(dǎo)系統(tǒng)，以便克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案:
[0005]本發(fā)明提供的基于物聯(lián)網(wǎng)的船舶通導(dǎo)系統(tǒng)，包括人體生理信息采集系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、上位機(jī)程序、人機(jī)交互界面、報(bào)警與預(yù)警系統(tǒng)、船舶船員定位系統(tǒng)和船員生理信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，所述人體生理信息采集系統(tǒng)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(tǒng)發(fā)送至船舶控制室中的主機(jī)中，經(jīng)主機(jī)處理后由人機(jī)交互界面進(jìn)行顯示；當(dāng)船員的生理信息異?；蛘叽瑔T發(fā)生異常情況時(shí)，通過無線通信系統(tǒng)和船舶船員定位系統(tǒng)迅速定位到異常船員的位置，同時(shí)通過預(yù)警與報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出異常警告，以便展開營救，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測船員的生理狀況，減少船員意外事故發(fā)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(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的傳感器，有多個(gè)，它們分別布置在人體各個(gè)位置，分別采集船員的各種生理信號(hào)；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(hào)，需對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換處理后傳送到網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)。
[0007]所述的無線通信系統(tǒng)采用ZigBee無線傳輸技術(shù)，進(jìn)行無線傳輸，由ZigBee節(jié)點(diǎn)組成。
[0008]所述的無線通信系統(tǒng)的總機(jī)布置在船舶監(jiān)控室，每個(gè)船員攜帶無線發(fā)射節(jié)點(diǎn)芯片，實(shí)現(xiàn)無線組網(wǎng)，其將人體生理信息傳感器采集到的生理信號(hào)經(jīng)AD轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)發(fā)送到CAN總線網(wǎng)絡(luò)上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送等通信任務(wù)，最終實(shí)現(xiàn)將船員生理信息上傳至監(jiān)控中心PC端。
[0009]所述的船員生理信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)儲(chǔ)存每船員的大量是數(shù)據(jù)信息，可以計(jì)算及處理一個(gè)船員一段時(shí)間的生理信息的平均值，得出船員的生理變化情況，對(duì)船員一段時(shí)間內(nèi)的生理狀況做評(píng)估；船員生理信息庫系統(tǒng)主要由服務(wù)器和主機(jī)組成。
[0010]本發(fā)明船舶通導(dǎo)系統(tǒng)，其利用LabVIEW里實(shí)現(xiàn)上位機(jī)界面的搭建，以便后期對(duì)船員生理狀況進(jìn)行分析處理及顯示。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有的方法相比具有以下的主要的優(yōu)點(diǎn):
[0012](I)首次將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與船舶數(shù)據(jù)采集傳輸結(jié)合，利用物聯(lián)網(wǎng)無線傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)船舶上的數(shù)據(jù)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(jiān)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(fā)送至主機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶生理信息的實(shí)時(shí)和長期監(jiān)測，便于船員的管理，提高了船員的安全系數(shù)。
[0014](3)將定位技術(shù)用于船舶上的船員定位，便于應(yīng)急處理。當(dāng)船員生理信息異常時(shí)，能迅速定位到船員的位置，并開始相應(yīng)營救措施。
[0015](4)對(duì)船員的基本生理信息建庫，方便對(duì)船員生理信息的查詢和分析，可以對(duì)船員未來生理狀況進(jìn)行預(yù)測，減少事故的發(fā)生。
【附圖說明】
[0016]圖1是船員生理彳目息米集系統(tǒng)不意圖。
[0017]圖2是基于CAN總線的無線通信系統(tǒng)示意圖。
[0018]圖3是報(bào)警與預(yù)警系統(tǒng)組成示意圖。
[0019]圖4是船員定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)圖。
[0020]圖5是數(shù)據(jù)庫組成示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]本發(fā)明提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的船舶通導(dǎo)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)船舶船員信息的采集、顯示和信息報(bào)警等功能，使計(jì)算機(jī)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(shù)據(jù)顯示。該系統(tǒng)能夠時(shí)刻監(jiān)測船員的信息，當(dāng)船員信息發(fā)生異常、船員發(fā)生意外或者船舶需要應(yīng)急處理時(shí)，能夠順利定位船員的位置，并采集相應(yīng)的應(yīng)急措施。同時(shí)該系統(tǒng)會(huì)建立一個(gè)儲(chǔ)存船員生理狀況的數(shù)據(jù)庫，分析記錄船員的基本生理特征，并對(duì)船員的身體狀況進(jìn)行基本評(píng)估和預(yù)測，充當(dāng)著電子病歷的作用，使船員的生理情況一目了然。
[0022]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但并不局限于下面所述內(nèi)容。
[0023]本發(fā)明提供的基于物聯(lián)網(wǎng)的船舶通導(dǎo)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖1至圖4所示，包括船員生理信息實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)無線收發(fā)系統(tǒng)、上位機(jī)與人機(jī)交互界面、報(bào)警與預(yù)警系統(tǒng)、船舶船員定位系統(tǒng)和船員生理信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其中:船員生理信息采集系統(tǒng)與無線收發(fā)系統(tǒng)的發(fā)射點(diǎn)相連，無線收發(fā)系統(tǒng)的接收點(diǎn)與上位機(jī)與人機(jī)交互界面相連，上位機(jī)與人機(jī)交互界面與報(bào)警與預(yù)警系統(tǒng)、船員定位系統(tǒng)相連。
[0024]所述船員生理信息實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)，通過無線傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)無線組網(wǎng)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的傳感器采集人體生理信息，并對(duì)信息簡單處理后傳送到網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組成不盡相同，但都由數(shù)據(jù)采集模塊(傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器)、數(shù)據(jù)處理模塊(微處理器、存儲(chǔ)器)、數(shù)據(jù)無線傳輸模塊和電源模塊4部分組成。該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由以電信號(hào)依次相連的傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、微處理器及無線發(fā)射設(shè)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(shù)。
[0026]所述信號(hào)調(diào)理電路，用于傳感器采集的生理的電信號(hào)的調(diào)理與預(yù)處理，該信號(hào)調(diào)理電路由跟隨電路、信號(hào)放大電路組成，其中:跟隨電路用于提高AD轉(zhuǎn)換器的采集的輸入阻抗，可以避免