CN103224013B - 带搜救信息发射器功能的ais船载设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种带搜救信息发射器功能的AIS船载设备，包括基座和本体两部分，基座包括基座电源和数据/控制线；本体包括AIS功能单元分别与功能选择模块的输出和电源切换模块的输出连接，AIS功能单元包括AIS通用功能模块和AIS搜救发射功能模块；当本体安置在基座时，AIS功能单元运行AIS通用功能模块；当本体脱离基座时，AIS功能单元运行AIS搜救发射功能模块，以发送遇险报警信息。本发明利用本体安置或脱离基座的状态具体解决了AIS通用功能和AIS搜救发射功能、基座电源和本体电池的自动切换，使设备既有AIS船载设备功能又有AIS搜救信息发射器功能，充分利用和加强了AIS船载设备的功能。

Description

带搜救信息发射器功能的AIS船载设备

技术领域

本发明涉及一种AIS船载设备，尤其是涉及一种带搜救信息发射器功能的AIS船载设备。

背景技术

船舶自动识别系统(AIS)是工作在VHF海上移动频段的船舶和基站广播系统，是促进航行安全，提高航运交通管理效率的先进工具。AIS是一种VHF无线电收发设备，它能将诸如船舶识别信息(例如MMSI)、船位经纬度、航向、航速等船舶信息以AIS消息形式同其它船舶和基站的AIS互相收发。AIS可使船舶和基站在显示器上“看到”船舶的运行状况，从而提高船舶的水上交通情景意识。通常船舶都应配置AIS船载设备。

文献《船载自动识别搜救发射器(AIS-SART)的组成及使用》(载《航海技术》2010年第5期)介绍了一种AIS-SART搜救信息发射器。它主要由卫星导航定位装置(GNSS)及天线、信息处理模块、AIS发射模块及天线、启动开关等组成。当船舶遇险或测试搜救信息发射器时，由人手动启动搜救信息发射器发射AIS消息。根据IEC61097-14技术规范，由卫星导航定位装置得到的经纬度等信息由位置报告(AIS消息1)发出；当搜救信息发射器测试启动时，发出的安全相关广播信息(AIS消息14)内容为“SARTTEST”；当搜救信息发射器遇险启动时，发出的安全相关广播信息(AIS消息14)内容为“SARTACTIVE”。

如何使AIS船载设备具备搜救信息发射器功能，对于推广船舶自动识别系统应用、充分利用AIS船载设备、遇险高效施救等具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何使AIS船载设备具备搜救信息发射器功能，平时运行AIS通用功能，遇险时及时可靠地发送AIS遇险报警信息。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种带搜救信息发射器功能的AIS船载设备，其特征在于：包括基座和防水密封的本体两部分，基座包括基座电源和数据/控制线；本体包括GNSS天线和AIS天线，本体具备足够使GNSS天线和AIS天线浮出水面的重心和体积；本体还包括卫星导航定位装置、AIS功能单元、功能选择模块、电源切换模块和本体电池，AIS功能单元分别与连着GNSS天线的卫星导航定位装置、AIS天线、功能选择模块的输出、电源切换模块的输出连接，AIS功能单元包括AIS通用功能模块和AIS搜救发射功能模块，电源切换模块的输入连接本体电池；当本体安置在基座时，AIS功能单元还连接基座内的数据/控制线，电源切换模块的输入还连接基座电源并选用基座电源输出，功能选择模块的本体安置于基座的状态输出使AIS功能单元运行AIS通用功能模块；当本体脱离基座时，AIS功能单元脱离基座内的数据/控制线，电源切换模块的输入脱离基座电源并选用本体电池输出，功能选择模块的本体脱离基座的状态输出使AIS功能单元运行AIS搜救发射功能模块，以发送遇险报警信息。

优选地，所述电源切换模块由干簧管开关组成，所述本体电池串连干簧管常闭开关后与所述基座电源串连干簧管常开开关后合并作为电源切换模块输出；所述功能选择模块由干簧管常闭或者常开开关接地后作为输出；所述基座还装有与干簧管开关相近的磁铁。

优选地，所述电源切换模块由继电器组成，所述本体电池串连继电器常闭开关后与所述基座电源串连继电器常开开关后合并作为电源切换模块输出，所述基座电源给继电器供电；所述功能选择模块由继电器常闭或者常开开关接地后作为输出。

本发明对比现有技术有如下有益效果：本发明提供一种带搜救信息发射器功能的AIS船载设备，通过在AIS船载设备中加入AIS搜救发射功能模块、电源切换模块和功能选择模块，利用本体安置或脱离基座的状态具体解决了AIS通用功能和AIS搜救发射功能、基座电源和本体电池的自动切换，使设备既有AIS船载设备功能又有AIS搜救信息发射器功能，充分利用和加强了AIS船载设备的功能。

附图说明

图1示出了本发明带搜救信息发射器功能的AIS船载设备实施例的组成示意图；

图2示出了本发明带搜救信息发射器功能的AIS船载设备实施例使用继电器的电源切换模块组成示意图；

图3示出了本发明带搜救信息发射器功能的AIS船载设备实施例使用继电器的功能选择模块组成示意图；

图4示出了本发明带搜救信息发射器功能的AIS船载设备实施例使用干簧管的电源切换模块组成示意图；

图5示出了本发明带搜救信息发射器功能的AIS船载设备实施例使用干簧管的功能选择模块组成示意图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。应注意，以下实施例是提供给本领域普通技术人员来实现和使用本发明的，但并非用以限定本发明，任何不脱离本发明的精神和范围所作的修改，仍包括在本发明的专利保护范围内。本发明的保护范围以权利要求书所界定的创新性特征的最大范围为准。

图1为本发明的带搜救信息发射器功能的AIS船载设备的实施例的组成示意图。请参见图1，该设备由基座和本体两部分组成。基座包括基座电源和数据/控制线，可以通过插头/座等方式与本体接触连接。基座数据/控制线另一端可以连接显控单元(MKD)供观察操作。基座电源可以由船上电源供电。本体可以由人从基座上取下；基座也可以包括入水释放装置，当入水达一定深度(例如1.5米～4米)时，会把安置其上的本体释放，使本体脱离与基座的接触连接，浮出水面。本体包括GNSS天线和AIS天线，并防水密封具备足够使本体天线部分浮出水面的重心和体积，例如将GNSS天线和AIS天线设计在本体上端而质量大的本体电池设计在下端，本体结构设计有足够多的空间体积以产生浮力。本体还包括AIS功能单元，分别与连着GNSS天线的卫星导航定位装置、AIS天线、功能选择模块、连着本体电池的电源切换模块连接。AIS功能单元至少包括AIS通用功能模块和AIS搜救发射功能模块，它们的实现方法包括借助编写计算机程序、可编程逻辑电路等实现。AIS通用功能模块主导实现包括将诸如船舶识别信息(例如MMSI)、船位经纬度、航向、航速等船舶信息同其它船舶和基站的AIS互相收发等功能；AIS搜救发射功能模块主导实现包括发射AIS搜救测试信息或AIS遇险报警信息等功能。当然，通常AIS功能单元还包括射频模块、基带模块、控制处理模块等，以帮助实现AIS通用功能和AIS搜救发射功能。AIS功能单元还包括激活/测试输入模块，其输入可以包括浸水开关(设备掉入水中时激活)、手动激活开关、测试开关和停止开关等信号，以控制激活、测试和停止AIS搜救发射功能。当本体安置在基座时，AIS功能单元通过插头/座等方式连接基座内的数据/控制线，以此与显控单元(MKD)连接；电源切换模块的输入还连接基座电源，并且电源切换模块选用基座电源作输出；功能选择模块的本体安置于基座的状态输出使AIS功能单元运行AIS通用功能模块，这样，本体与基座和显控单元连接结合，完成AIS船载设备的工作。如果遇险沉船，基座包括的入水释放装置，会把安置其上的本体释放，或者由人从基座上取下本体。当本体脱离基座时，AIS功能单元脱离基座内的数据/控制线，电源切换模块的输入脱离基座电源，并且电源切换模块选用本体电池输出；功能选择模块的本体脱离基座的状态输出使AIS功能单元的数据/控制线端口呈高阻/隔离状态(例如采用含高阻状态的电路或光电隔离电路)以防止入水短路影响，并且使AIS功能单元运行AIS搜救发射功能模块，做好发送遇险报警信息及激活AIS搜救信息发射器的准备。通常AIS功能单元还通过激活/测试输入模块输入的信号来控制AIS搜救信息发射器功能的激活、测试和停止，即当本体脱离基座或者基座电源关闭或故障时，即使运行AIS搜救发射功能模块，AIS功能单元也不立即激活AIS搜救信息发射器功能，还需通过确认激活/测试输入模块输入的信号，例如浸水开关有效或者手动激活开关有效，才激活AIS搜救信息发射器功能。这样，AIS船载设备具备了AIS搜救信息发射器功能。

参见图1，作为等同的修改，本体包括GNSS天线、AIS天线的同时，还可以将外接的GNSS天线、AIS天线通过基座接入本体并切换使用外接天线。当然，本体脱离基座时仍然使用本体内的GNSS天线、AIS天线。

继续参见图1，本体脱离基座时，AIS功能单元运行AIS搜救发射功能模块，因此作为等同的修改，本体的AIS功能单元的电路可以包括AIS的发射电路部分，而把AIS接收电路部分设计在基座或显控单元(MKD)内。

图2为本发明实施例中的电源切换模块使用继电器实现时的组成示意图。请参见图2，本体电池串连继电器常闭开关后作为电源切换模块输出，基座电源串连继电器常开开关作为电源切换模块输出，以此形成了二选一的自动切换功能。当本体安置在基座时，基座电源给继电器供电，使常闭开关断开即断开了本体电池，同时使常开开关闭合即用基座电源作为电源切换模块输出。当本体脱离基座时，继电器断电，使常开开关断开即隔离了本体电源端口以防止入水短路影响，同时使常闭开关闭合即用本体电池作为电源切换模块输出。

图3为本发明实施例中的功能选择模块使用继电器实现时的组成示意图。功能选择模块的主要功能是给出一个本体在基座与否的状态开关量。请参见图2和图3，利用继电器常闭开关接地作为功能选择模块输出，当本体安置在基座时，继电器通电，使常闭开关断开，功能选择模块输出悬空；当本体脱离基座时，继电器断电，使常闭开关闭合，功能选择模块输出接地。当然，作为等同的选择，功能选择模块也可以选用继电器的常开开关，或者接地改为接电源。

本发明的电源切换模块和功能选择模块还可以使用干簧管实现。图4为本发明实施例中的电源切换模块使用干簧管实现时的组成示意图。请参见图4，干簧管装在本体上，安置本体的基座上接近干簧管的地方装有磁铁，当磁铁靠近干簧管时，簧片的接点就会感应出极性相反的磁极。由于磁极极性相反而相互吸引，当吸引的磁力超过簧片的抗力时，初始分开的接点便会吸合，或者初始闭合的接点会分开；当磁铁离开使磁力减小到一定值时，在簧片抗力的作用下接点又恢复到初始状态，这样便完成了一个开关的作用。本体电池串连干簧管常闭开关后作为电源切换模块输出，基座电源串连干簧管常开开关作为电源切换模块输出，以此形成了二选一的自动切换功能。当本体安置在基座时，磁铁使干簧管动作，使常闭开关断开即断开了本体电池，同时使常开开关闭合即用基座电源作为电源切换模块输出。当本体脱离基座时，干簧管脱离磁铁而恢复初始状态，使常开开关断开即隔离了本体电源端口以防止入水短路影响，同时使常闭开关闭合即用本体电池作为电源切换模块输出。

图5为本发明实施例中的功能选择模块使用干簧管实现时的组成示意图。请参见图5，利用干簧管常闭开关接地作为功能选择模块输出，当本体安置在基座时，磁铁使干簧管动作，使常闭开关断开，功能选择模块输出悬空；当本体脱离基座时，干簧管脱离磁铁而恢复初始状态，使常闭开关闭合，功能选择模块输出接地。当然，作为等同的选择，功能选择模块也可以选用干簧管的常开开关，或者接地改为接电源。

同样地，作为等同的选择，本发明的电源切换模块和功能选择模块还可以部分使用继电器开关、部分使用干簧管开关来实现。若部分采用继电器开关实现，由于该部分不用考虑本体干簧管与基座磁铁互相接近的要求，本体和基座的结构更容易设计制造。

Claims (3)

1.一种带搜救信息发射器功能的AIS船载设备，其特征在于：包括基座和防水密封的本体两部分，基座包括基座电源和数据/控制线；本体包括GNSS天线和AIS天线，本体具备足够使GNSS天线和AIS天线浮出水面的重心和体积；本体还包括卫星导航定位装置、AIS功能单元、功能选择模块、电源切换模块和本体电池，AIS功能单元分别与连着GNSS天线的卫星导航定位装置、AIS天线、功能选择模块的输出、电源切换模块的输出连接，AIS功能单元包括AIS通用功能模块和AIS搜救发射功能模块，电源切换模块的输入连接本体电池；当本体安置在基座时，AIS功能单元还连接基座内的数据/控制线，电源切换模块的输入还连接基座电源并选用基座电源输出，功能选择模块的本体安置于基座的状态输出使AIS功能单元运行AIS通用功能模块；当本体脱离基座时，AIS功能单元脱离基座内的数据/控制线，电源切换模块的输入脱离基座电源并选用本体电池输出，功能选择模块的本体脱离基座的状态输出使AIS功能单元运行AIS搜救发射功能模块，以发送遇险报警信息。

2.如权利要求1所述的带搜救信息发射器功能的AIS船载设备，其特征在于：所述电源切换模块由干簧管开关组成，所述本体电池串连干簧管常闭开关后与所述基座电源串连干簧管常开开关后合并作为电源切换模块输出；所述功能选择模块由干簧管常闭或者常开开关接地后作为输出；所述基座还装有与干簧管开关相近的磁铁。

3.如权利要求1所述的带搜救信息发射器功能的AIS船载设备，其特征在于：所述电源切换模块由继电器组成，所述本体电池串连继电器常闭开关后与所述基座电源串连继电器常开开关后合并作为电源切换模块输出，所述基座电源给继电器供电；所述功能选择模块由继电器常闭或者常开开关接地后作为输出。