CN105187485A - 船载落水自动报警系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种船载落水自动报警系统。该系统包括：便携式基站、可穿戴便携终端和监控服务器；可穿戴便携终端佩戴在船员身上，按照设定的时间间隔通过无线通信网络向外广播状态信号，便携式基站数量可以是一个或多个，设置在船舶的多个位置，接收可穿戴便携终端发送的状态报告，将接收到的状态报告直接或者通过其它便携式基站发送给监控服务器；监控服务器设置并存储各个便携式基站、可穿戴便携终端的标识和位置，根据接收到的各个可穿戴便携终端的状态报告的发送时间信息，判断各个可穿戴便携终端的状态。本发明实施例有效地保障船载人员的安全。具有低功耗、低成本、组网灵活、安装简单等优点，易于大规模推广。

Description

船载落水自动报警系统
技术领域
本发明涉及船舶救援技术领域，尤其涉及一种船载落水自动报警系统。
背景技术
大型船舶上工作人员众多、分布分散，且海上环境复杂、多变，人员落水造成的溺水事故常有发生，人员落水后的第一时间发现和组织救援非常重要。
目前，现有技术中的船舶救助方案主要包括：在人员上配置移动终端，移动终端中设置水敏传感器，当有人落水后，水敏传感器将产生感应。水敏传感器通过无线通信网络发送报警信号给在地面上建造的大型基站。然后，大型基站再给船舶上的安全管理系统发送报警信号，提示有人落水。
上述现有技术中的船舶救助方案的缺点为：具有误报率高，系统价格高等。
发明内容
本发明的实施例提供了一种船载落水自动报警系统，以实现有效地保障船载人员的安全。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。
一种船载落水自动报警系统，包括：便携式基站、可穿戴便携终端和监控服务器；
所述的可穿戴便携终端，用于佩戴在船员身上，按照设定的时间间隔通过无线通信网络向外广播状态信号，该状态信号中包括所述可穿戴便携终端的标识信息；
所述的便携式基站，用于设置在船舶上，接收可穿戴便携终端发送的状态报告，将接收到的状态报告直接或者通过其它便携式基站发送给监控服务器；
所述的监控服务器，用于设置并存储各个便携式基站、可穿戴便携终端的标识和位置，根据接收到的各个可穿戴便携终端的状态报告的发送时间信息，判断各个可穿戴便携终端的状态。
优选地，多个所述便携式基站组成分布式网络，每个便携式基站与相邻的便携式基站之间的最短距离、所述监控服务器与相邻的便携式基站之间的最短距离小于设定的距离阈值。
优选地，所述的可穿戴便携终端包括：
定位装置，用于通过卫星定位系统获取所述可穿戴便携终端的位置信息，将所述位置信息发送给终端通信单元；
终端通信单元，用于通过无线通信网络接收所述监控服务器发送过来的配置信息，将所述配置信息发送给所述的配置单元；按照设定的时间间隔通过无线通信网络向外广播状态信号，该状态信号中包括所述可穿戴便携终端的标识信息和位置信息；
终端配置单元，用于根据接收到的监控服务器发送过来的配置信息，配置所述可穿戴便携终端的标识、组号和地址信息；
终端供电单元，用于通过电池给所述可穿戴便携终端进行供电。
优选地，所述的可穿戴便携终端还包括：主动报警装置
所述的主动报警装置，用于在外力控制下发送报警信息给通信单元；
所述的终端通信单元，用于通过无线通信网络向外广播携带所述可穿戴便携终端的标识信息和位置信息的报警信号。
优选地，所述的便携式基站包括：
基站通信单元，用于通过无线通信网络和可穿戴便携终端、其它便携式基站、监控服务器进行通信，接收到可穿戴便携终端发送过来的状态报告后，在所述状态报告中设置便携式基站的标识信息，通过无线通信网络将处理后的所述状态报告广播给其它便携式基站、监控服务器；
基站配置单元，用于根据接收到的监控服务器发送过来的配置信息，配置便携式基站的标识、组号和地址信息；
基站供电单元，用于通过电池给所述便携式基站进行供电。
优选地，所述的可穿戴便携终端发送的状态信号中包括所述可穿戴便携终端的电量信息，所述的便携式基站按照设定的时间间隔发送自己的电量报告，所述的监控服务器还包括：
电量控制单元，用于根据接收到的可穿戴便携终端发送的状态信号获取并监控各个可穿戴便携终端的电量信息，根据接收到的便携式基站发送的电量报告获取并监控各个便携式基站的电量信息，当某个便携式基站或者可穿戴便携终端的电量等于设定的电量阈值，则通过电池或者无线充电方式对所述某个便携式基站或者可穿戴便携终端进行充电。
优选地，所述的监控服务器包括：
服务器配置单元，用于配置各个便携式基站的配置信息，该配置信息包括便携式基站的标识、组号和地址信息，配置各个可穿戴便携终端的配置信息，该配置信息包括可穿戴便携终端的标识、组号、地址信息和状态报告发送时间间隔；
服务器通信单元，用于通过无线通信网络和可穿戴便携终端、便携式基站进行通信，接收到可穿戴便携终端的状态报告后，将所述状态报告发送给控制单元；通过无线通信网络将各个便携式基站、可穿戴便携终端的配置信息分别发送给各个便携式基站、可穿戴便携终端；
终端状态信息表管理单元，用于存储和管理终端状态信息表，该终端状态信息表中包括可穿戴便携终端的标识、最近一次状态报告的发送时间、可穿戴便携终端的位置、可穿戴便携终端的组号和状态，可穿戴便携终端的状态的初始状态为正常；
控制单元，用于提取接收到的每个状态报告中携带的可穿戴便携终端的标识和发送时间，当两个状态报告中携带的可穿戴便携终端的标识和发送时间都相同，则判断所述两个状态报告是重复报告，删减掉重复的状态报告；
从删减后的状态报告中提取可穿戴便携终端的标识、组号、位置和发送时间，将提取的可穿戴便携终端的标识、组号、位置和发送时间更新存储在所述终端状态信息表中；
针对每个可穿戴便携终端设置一个计时器，所述计时器从所述终端状态信息表中的可穿戴便携终端的最近一次状态报告的发送时间开始计时，当某个可穿戴便携终端的最近一次状态报告的发送时间更新后，则所述可穿戴便携终端对应的计时器重新计时；
当某个可穿戴便携终端对应的计时器的计时时间达到了设定的时间报警阈值，则确定所述可穿戴便携终端的状态为异常，将所述可穿戴便携终端的异常状态更新存储在所述终端状态信息表中，向报警单元发出所述可穿戴便携终端的报警信息；
报警单元，用于接收到所述可穿戴便携终端的报警信息后，发出对所述可穿戴便携终端的报警信号；
显示单元，用于通过显示屏实时显示所述终端状态信息表管理单元中存储的终端状态信息表。
优选地，所述的控制单元，还用于将提取的可穿戴便携终端的标识、组号、位置和发送时间更新存储在所述终端状态信息表中后，发现所述可穿戴便携终端的位置信息超出了所述可穿戴便携终端的设定位置范围，则确定所述可穿戴便携终端的状态为异常，将所述可穿戴便携终端的异常状态更新存储在所述终端状态信息表中，向报警单元发出所述可穿戴便携终端的报警信息；
报警单元，用于接收到所述可穿戴便携终端的报警信息后，发出对所述可穿戴便携终端的报警信号；
显示单元，用于通过显示屏实时显示所述终端状态信息表管理单元中存储的终端状态信息表。
优选地，所述的控制单元，还用于将提取的可穿戴便携终端的标识、组号、位置和发送时间更新存储在所述终端状态信息表中后，发现所述可穿戴便携终端的位置信息没有超出了所述可穿戴便携终端的设定位置范围，并且，所述可穿戴便携终端的状态为异常，则更新所述穿戴便携终端的状态为正常，向报警单元发出所述可穿戴便携终端的解除报警信息；
所述的报警单元，用于接收到所述可穿戴便携终端的解除报警信息后，解除对所述可穿戴便携终端的报警。
优选地，所述的无线通信系统包括：基于蓝牙技术的无线通信系统。
由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供通过佩戴在船员身上的可穿戴便携终端按照设定的时间间隔通过无线通信网络向外广播状态信号，便携式基站将接收到的状态报告直接或者通过其它便携式基站发送给监控服务器，可以使得监控服务器根据接收到的各个可穿戴便携终端的状态报告的发送时间信息，判断各个可穿戴便携终端的状态，从而有效地保障船载人员的安全。具有低功耗、低成本、组网灵活、安装简单等优点，易于大规模推广。本发明大规模推广后，能够大大地提升落水事故的死亡率，最大程度地挽救船员的生命安全。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种基于蓝牙技术的船载落水自动报警系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种可穿戴便携终端的结构示意图；
其中,定位装置21，终端通信单元22，终端配置单元23，主动报警装置24,终端供电单元25；
图3为本发明实施例提供的一种便携式基站的结构示意图；
其中,基站通信单元31，基站配置单元32，基站供电单元33；
图4为本发明实施例提供的一种监控服务器的结构示意图；
其中,服务器配置单元41，服务器通信单元42，控制单元43,终端状态信息表管理单元44，显示单元45,报警单元46，电量控制单元47；
图5为本发明实施例提供的一种三角质心法的原理示意图；
图6为本发明实施例提供的一种主动报警和解除主动报警的流程图；
图7为本发明实施例提供的一种解除主动报警流程示意图；
图8为本发明实施例提供的一种解除监测报警流程图；
图9为本发明实施例提供的一种设置终端组号的流程示意图；
图10为本发明实施例提供的一种设置终端编号的流程示意图；
图11为本发明实施例提供的一种设置基站组号的流程示意图；
图12为本发明实施例提供的一种设置基站编号的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
实施例一
本发明实施例采用低成本元器件、利用多个便携式低功耗基站组成自组网，利用蓝牙信号穿透力弱的特性、终端落水后蓝牙信号急剧衰减，进而判断落水的方式进行报警的方式，具有基站部署方便，无死角、系统价格低，易于推广等优点。
本发明实施例公开了一种船载落水自动报警系统的结构示意图如图1所示，该系统包括三个模块：多个便携式基站、多个可穿戴便携终端和一个监控服务器，该监控服务器可以为移动终端中的APP(Application，应用程序)。
所述的可穿戴便携终端，用于佩戴在船员身上，按照设定的时间间隔通过无线通信网络向外广播状态信号，该状态信号中包括所述可穿戴便携终端的标识信息；
所述的便携式基站，用于数量为多个，设置在船舶的多个位置，接收可穿戴便携终端发送的状态报告，将接收到的状态报告直接或者通过其它便携式基站发送给监控服务器；
所述的监控服务器，用于设置并存储各个便携式基站、可穿戴便携终端的标识和位置，根据接收到的各个可穿戴便携终端的状态报告的发送时间信息，判断各个可穿戴便携终端的状态。
上述无线通信网络可以为基于蓝牙技术的无线通信网络。所述各个便携式基站组成分布式网络，每个便携式基站与相邻的便携式基站之间的最短距离、所述监控服务器与相邻的便携式基站之间的最短距离小于设定的距离阈值。
本发明实施例提供的一种可穿戴便携终端的结构示意图如图2所示，包括：
定位装置21，用于通过卫星定位系统获取所述可穿戴便携终端的位置信息，将所述位置信息发送给终端通信单元；
终端通信单元22，用于通过无线通信网络接收所述监控服务器发送过来的配置信息，将所述配置信息发送给所述的配置单元；按照设定的时间间隔通过无线通信网络向外广播状态信号，该状态信号中包括所述可穿戴便携终端的标识信息和位置信息；在可穿戴便携终端和监控服务器之间的距离很近的时候，上述状态信号可以直接传输到监控服务器。
终端配置单元23，用于根据接收到的监控服务器发送过来的配置信息，配置所述可穿戴便携终端的标识、组号和地址信息；接收到报警信息后，通过无线通信网络向外广播携带所述可穿戴便携终端的标识信息和位置信息的报警信号。
终端供电单元25，用于通过电池给所述可穿戴便携终端进行供电。
主动报警装置24，用于在外力控制下发送报警信息给通信单元，也可以在主动报警装置中设置水浸传感器，该水浸传感器检测到落水后，主动发送报警信息给通信单元。
本发明实施例提供的一种便携式基站的结构示意图如图3所示，包括：
基站通信单元31，用于通过无线通信网络和可穿戴便携终端、其它便携式基站、监控服务器进行通信，接收到可穿戴便携终端发送过来的状态报告后，在所述状态报告中设置便携式基站的标识信息，通过无线通信网络将处理后的所述状态报告广播给其它便携式基站、监控服务器；
基站配置单元32，用于根据接收到的监控服务器发送过来的配置信息，配置便携式基站的标识、组号和地址信息；
基站供电单元33，用于通过电池给所述便携式基站进行供电。
本发明实施例提供的一种监控服务器的结构示意图如图4所示，包括：
服务器配置单元41，用于配置各个便携式基站的配置信息，该配置信息包括便携式基站的标识、组号和地址信息，配置各个可穿戴便携终端的配置信息，该配置信息包括可穿戴便携终端的标识、组号、地址信息和状态报告发送时间间隔，该时间间隔可以为3秒或者5秒或者10秒或者20秒等，根据具体情况而定；
服务器通信单元42，用于通过无线通信网络和可穿戴便携终端、便携式基站进行通信，接收到可穿戴便携终端的状态报告后，将所述状态报告发送给控制单元；通过无线通信网络将各个便携式基站、可穿戴便携终端的配置信息分别发送给各个便携式基站、可穿戴便携终端；
终端状态信息表管理单元44，用于存储和管理终端状态信息表，该终端状态信息表中包括可穿戴便携终端的标识、最近一次状态报告的发送时间、可穿戴便携终端的位置、可穿戴便携终端的组号和状态，可穿戴便携终端的状态的初始状态为正常。在系统初始化时，在终端状态信息表中将所有的可穿戴便携终端的标识、初始位置、组号、最近一次状态报告的发送时间和状态都输入进去，其中，所有终端的最近一次状态报告的发送时间的初始值设置为空值(null)，状态的初始值设置为正常。
控制单元43，用于提取接收到的每个状态报告中携带的可穿戴便携终端的标识和发送时间，当两个状态报告中携带的可穿戴便携终端的标识和发送时间都相同，则判断所述两个状态报告是重复报告，删减掉重复的状态报告；
从删减后的状态报告中提取可穿戴便携终端的标识、组号、位置和发送时间，根据可穿戴便携终端的标识查询上述终端状态信息表，得到终端状态信息表中该可穿戴便携终端的上一次的记录项，将提取的可穿戴便携终端的标识、组号、位置和发送时间作为新的记录项，更新存储在所述终端状态信息表中，用新的记录项替换掉上述穿戴便携终端的上一次的记录项；
控制单元在从系统初始化完成后，过了上述可穿戴便携终端的状态报告发送时间间隔后设定时间(比如2秒)，通过数据库表访问应用程序访问所述终端状态信息表，读取终端状态信息表中的各个可穿戴便携终端的最近一次状态报告的发送时间，监控终端状态信息表中的各个可穿戴便携终端的最近一次状态报告的发送时间是否发生了更新。之后，控制单元每间隔上述可穿戴便携终端的状态报告发送时间间隔，便访问所述终端状态信息表。
针对每个可穿戴便携终端设置一个计时器，所述计时器从所述终端状态信息表中的可穿戴便携终端的最近一次状态报告的发送时间开始计时，当某个可穿戴便携终端的最近一次状态报告的发送时间更新后，则所述可穿戴便携终端对应的计时器重新计时；当终端状态信息表中的某个可穿戴便携终端的最近一次状态报告的发送时间为空值(null)，则判断该某个可穿戴便携终端的状态为异常。
当某个可穿戴便携终端对应的计时器的计时时间达到了设定的时间报警阈值，则确定所述可穿戴便携终端的状态为异常，将所述可穿戴便携终端的异常状态更新存储在所述终端状态信息表中，向报警单元发出所述可穿戴便携终端的报警信息。
上述控制单元可以通过CPU(CentralProcessingUnit，中央处理器)来实现。
报警单元46，用于接收到所述可穿戴便携终端的报警信息后，发出对所述可穿戴便携终端的报警信号；
显示单元45，用于通过显示屏实时显示所述终端状态信息表管理单元中存储的终端状态信息表。
进一步地，所述的控制单元，还用于将提取的可穿戴便携终端的标识、组号、位置和发送时间更新存储在所述终端状态信息表中后，发现所述可穿戴便携终端的位置信息超出了所述可穿戴便携终端的设定位置范围，则确定所述可穿戴便携终端的状态为异常，将所述可穿戴便携终端的异常状态更新存储在所述终端状态信息表中，向报警单元发出所述可穿戴便携终端的报警信息。目前现有的技术完全依赖船员落水后，船员身上的水敏传感器主动发出报警信号，而本发明是监控服务器主动检测到船员身上的可穿戴便携终端失去信号后，监控服务器主动发出报警信号。两者的报警机制有着本质的区别。
报警单元，用于接收到所述可穿戴便携终端的报警信息后，发出对所述可穿戴便携终端的报警信号；
显示单元，用于通过显示屏实时显示所述终端状态信息表管理单元中存储的终端状态信息表。
进一步地，所述的控制单元，还用于将提取的可穿戴便携终端的标识、组号、位置和发送时间更新存储在所述终端状态信息表中后，发现所述可穿戴便携终端的位置信息没有超出了所述可穿戴便携终端的设定位置范围，并且，所述可穿戴便携终端的状态为异常，则更新所述穿戴便携终端的状态为正常，向报警单元发出所述可穿戴便携终端的解除报警信息；
所述的报警单元，用于接收到所述可穿戴便携终端的解除报警信息后，解除对所述可穿戴便携终端的报警。
所述的可穿戴便携终端发送的状态信号中包括所述可穿戴便携终端的电量信息，所述的便携式基站按照设定的时间间隔发送自己的电量报告，所述的监控服务器还包括：
电量控制单元47，用于根据接收到的可穿戴便携终端发送的状态信号获取并监控各个可穿戴便携终端的电量信息，根据接收到的便携式基站发送的电量报告获取并监控各个便携式基站的电量信息，当某个便携式基站或者可穿戴便携终端的电量等于设定的电量阈值，则通过电池或者无线充电方式对所述某个便携式基站或者可穿戴便携终端进行充电。
系统内的所有便携式基站、可穿戴设备和监控服务器形成一个编组。多个便携式基站部署在船上各个舱位的不同位置，组成分布式网络，每个便携式基站与相邻的便携式基站之间的最短距离、所述监控服务器与相邻的便携式基站之间的最短距离小于设定的距离阈值。当上述无线通信网络为蓝牙无线通信网络时，上述距离阈值为蓝牙无线通信的最大距离。
监控服务器用来设置编组参数、可穿戴终端参数、便携式基站参数，并实时显示编组内可穿戴终端的状态数据。多个便携式基站部署在船上各个舱位的不同位置，用来接收可穿戴终端广播的状态信号，在该状态信号中增加自己的标识信息后，继续将状态信号广播出去。便携式基站广播的可穿戴终端的广播信号和自己的电量信号，将直接或者通过其它便携式基站发送到监控服务器。可穿戴终端由船员随身携带，活动在船上不同位置,按照设定的时间间隔向周边广播信号信息。
船载落水自动报警系统中的监控服务器、基站、终端都可并行支持若干个集成。
在本发明实施例中,还可以基于蓝牙无线通信通过三角定位技术对可穿戴终端进行定位。基站接收到可穿戴终端广播的状态信号后，基站可以根据状态信号的信号强度(RSSI值)来计算基站与可穿戴终端之间的距离值。基站可以将该距离值增加到状态信号中后,再将状态信号广播出去。
监控服务器接收到基站广播过来的状态信号后，获取状态信号中包含的基站与可穿戴终端之间的距离值。然后，监控服务器可以根据三个或者三个以上的基站与可穿戴终端广播之间的距离，以及预先设置的各个基站的位置坐标，通过三角定位方法计算出可穿戴终端广播的位置坐标。监控服务器可以将计算出的可穿戴终端广播的位置坐标也存储在上述终端状态信息表。
然后，后续发现可穿戴终端广播的状态异常后，可以查询终端状态信息表中存储的可穿戴终端广播的上一次的位置坐标，估计出可穿戴终端广播的当前的位置坐标。
上述三角定位方法可以如下：
节点定位计算方法
1：最小二乘法
用最小二乘法来估算节点位置坐标也是无线定位中一种经常采用的方法。最小二乘法的突出优点是只需要一个假定的信号传播模型和信号观测值，计算简单，易于实现。
已知1，2，3等n个节点(基站)的坐标分别为(x1，y1)，(x2，y2)，(x3，y3)…(xn，yn)，它们到节点D(可穿戴终端广播)的距离分别为d1，d2，d3···dn，假设节点D的坐标为(x，y)。
( x 1 - x ) 2 + ( y 1 - y ) 2 = d 1 2 . . . ( x n - x ) 2 + ( y n - y ) 2 = d n 2
从第一行开始分别减去最后一行，得：
x 1 2 - x x 2 - 2 ( x 1 - x n ) x - y 1 2 - y n 2 - 2 ( y 1 - y n ) y = d 1 2 - d n 2 . . . x n - 1 2 - x n 2 - 2 ( x n - 1 - x n ) x - y n - 1 2 - y n 2 - 2 ( y n - 1 - y n ) y = d n - 1 2 - d n 2
A = 2 ( x 1 - x n ) 2 ( y 1 - y n ) . . . . . . 2 ( x n - 1 - x n ) 2 ( y n - 1 - y n ) , b = x 1 2 - x n 2 + y 1 2 - y n 2 + d n 2 - d 1 2 . . . x n - 1 2 - x n 2 + y n - 1 2 - y n 2 + d n 2 - d n - 1 2 , X x y
AX＝b
使用最小二乘法得：
这里的向量X就是节点D(可穿戴终端广播)的坐标。
2、三角质心法
在圆周定位模型中，三角质心法是一种较易实现、便于理解的算法。三角质心法的原理示意图如图5所示，处理过程如下：在圆周定位模型中，理论上如果知道移动节点到三个信标节点的物理距离，用这三个信标节点做三个圆的圆心，到移动节点的物理距离为半径，画三个圆，这三个圆与移动节点都应该是相交的，即三个圆的公共交点就是移动节点MS的位置。但在实际中，由于噪声的影响，信号遇到障碍物以后的急剧衰落，测量工具带来的误差等原因，在圆周模型中的三个圆是不可能相交于一点的。由于在室内环境下，周围的障碍物等对电磁波信号的吸收，一般使得接收机接收到的信号强度值会小于预计的信号强度值，反映到推导出来的移动节点到信标节点的估计距离上，结果就是所画的三个圆的半径都偏大。这一种情况应该算是最为常见的情况，如图5所示：
图5中画出来的三个圆一共有三个交点，形成一个三角形区域。所求的移动节点MS的位置就在这三个圆的公共交集区域内。通过取三角形的质心，作为移动节点MS的估计位置。
3、加权三角质心算法
通过对无线电传播路径损耗模型的分析,可以发现利用普通质心算法,没有反映出信标节点对节点位置的影响力的大小,影响了定位精度.文中设计了加权质心算法,它的基本思想是:在质心算法中,通过加权因子来体现信标节点对质心坐标决定权的大小,利用加权因子体现各信标节点对质心位置的影响程度,反映它们之间的内在关系.通过下式中的加权因子来体现这种约束力。
x i = x 1 d 1 + d 2 + x 2 d 2 + d 3 + x 3 d 3 + d 1 1 d 1 + d 2 + 1 d 2 + d 3 + 1 d 3 + d 1 .
y i = y 1 d 1 + d 2 + y 2 d 2 + d 3 + y 3 d 3 + d 1 1 d 1 + d 2 + 1 d 2 + d 3 + 1 d 3 + d 1 ,
可穿戴终端：简称终端，为基于蓝牙BLE技术开发、佩戴在船员身上的报警设备，提供主动报警和自动状态报告功能。
便携式基站，为蓝牙自组网基站，简称基站，基于蓝牙BLE技术开发的可灵活部署在船舶上的通信设备，多个基站可自由组网，完成接收、转发信息的功能。在实际应用中，便携式基站也可以通过外接报警装置实现报警功能，监控服务器将报警信号广播给各个基站，基站也通过报警灯等报警装置进行报警处理。基站收到终端广播的主动报警信息后，也立即通过报警灯等报警装置进行报警处理。
监控服务器：基于Android技术开发的系统管理和监控软件，能对基站和终端进行管理，同时可监控系统的工作状态。
系统工作模式分为三个场景，不同场景的描述如下：
系统安装(维护)场景：
管理员将基站部署在船舶的合适位置，通过监控App查看信号可以辅助布点；
管理员通过监控App检测基站自组网的实际覆盖范围；
管理员可以通过监控App设置基站的组号和编号；
管理员可以通过监控App设置基站的组网路由。
进出港场景：
船舶出港前每个船员需分配一个可穿戴终端，基站和可穿戴终端处于开启状态；
管理员通过监控服务器将系统内所有可穿戴终端和所有基站加入同一个组，并对设备进行编号；
管理员(船员)通过监控服务器、检测基站自组网的实际覆盖范围；
管理员通过App设置本航次的系统参数(如：状态报告间隔、路由、报警检测阈值等)。
入港后管理员回收所有的终端，关闭终端和基站的电源，在App上完成一个航次。
海上场景：
船员实时佩戴终端，终端根据设置的状态报告间隔定时自动发送状态报告；
船员如遇到危险情况可以通过报警键进行主动报警；
基站实时接收周边终端发送的状态报告、主动报警信息并转发；
管理员\警戒员可以通过监控服务器中的显示屏查看系统的工作状态，统计信息；如发生报警可进行相关处理。
船载落水自动报警系统为相关操作人员和外部系统提供管理基站、管理终端、查看系统工作状态、主动报警、解除主动报警、检测报警、解除监测报警七大功能。
用例说明
管理终端：完成终端的开关机、对终端进行组号设置、编号设置、状态报告间隔设置。
管理基站：完成基站的开关机，对基站进行组号设置、编号设置、检测报警阈值设置。
查看系统工作状态：查看系统中设备的组号、编号、版本号、MAC地址、统计信息。
主动报警：终端发出主动报警。
检测报警：监控服务器根据一定的策略发出的自动报警信息。
解除主动报警：警戒员处理终端主动发出的报警信息。
解除监测报警：警戒员处理基站发出的自动报警信息。
主动报警
本发明实施例提供的一种主动报警和解除主动报警的流程图如图6所示，
用例编号：UC1
用例名：主动报警。
用例描述：船员按终端上的报警键，终端将报警信息发送到基站。
执行者：船员、报警灯、警戒员。
相关用例：解除报警。
前置条件：
系统正式工作，该终端处于非报警状态。
后置条件：
报警灯被触发、警戒员被通知(App上可以看到报警信息)。
基本路径
1、船员按终端上的报警键；
2、终端发出报警信息至基站，基站收到报警信息通过自组网转发给周边基站，通知报警灯，收到报警信息将最终转发给监控服务器；
3、报警灯进行声光报警，通知警戒员。
备选路径
无。
业务规则
无。
设计约束
按键3秒钟以上才能触发报警。
报警信息的转发优先级最高。
报警灯电源不依赖基站。
2.4.2检测报警
用例编号：UC2
用例名：检测报警。
用例描述：监控服务器定时检测当前时间和上一次收到终端状态报告时间的差值，如果该差值大于设定的阈值，则报警。
执行者：时间、报警灯、警戒员。
相关用例
解除报警。
前置条件
系统正式工作，终端正常上报过状态。
后置条件
报警灯被触发、警戒员被通知(App上可以看到报警信息)。
基本路径
1、时钟定时启动监控服务器的报警检测功能；
2、监控服务器的控制单元依次比较当前时间和收到每个终端上次状态报告时间的差值，如果该差值小于等于设定的阈值，则继续下一个时钟。
备选路径1
2.1、监控服务器依次比较当前时间和收到每个终端上次状态报告时间的差值，如果该差值大于设定的阈值。通知报警灯，通知APP；
3.1、报警灯进行声光报警，通知警戒员。
备选路径2
2.2监控服务器依次比较当前时间和收到每个终端上次状态报告时间的差值，如果该差值小于等于设定的阈值且该终端在检测报警状态则自动取消报警。通知报警灯，通知APP；
3.2、报警灯关闭。
业务规则
关于终端发送状态报告的规则：
终端按照设置的状态报告间隔定时发送终端状态报告指令，报告中包含组号、终端编号、发送时间，终端剩余电量(可能以N倍间隔检测，考虑到频繁电量检测可能功耗较大；如果没有及时检测则终端剩余电量为上一次检测值)。
关于终端状态报告的转发规则：
由于仅终端周边的基站可收到其发送的状态报告，故该报告需要转发到所有组内基站和App。转发逻辑如下：
1、基站接收到终端状态报告(报告中包含组号、终端编号、终端发送时间)；
2、基站查找本地缓存，看是否收到过该终端发送(或被转发)的同一条状态报告(以组号、终端编号和终端时间为准)；
3、如果收到过，则不转发；
4、如果未收到过，则转发。
设计约束
用于检测报警的阈值可设定、修改。
时间需要同步(同步的功能分配到App)。
报警灯电源不依赖基站。
支持多个终端同时报警。
解除主动报警
本发明实施例提供的一种解除主动报警流程示意图如图7所示，
用例编号：UC3
用例名：解除主动报警。
用例描述：警戒员通过选择主动报警的终端并按APP上的解除主动报警按键，向基站发送解除主动报警指令，App停止主动报警，基站转发解除主动报警指令至附近基站、连接的报警灯和报警终端，主动报警的终端停止主动报警状态。
执行者：报警灯、警戒员、船员。
相关用例
主动报警。
前置条件
系统正式工作，且有终端发生主动报警，报警灯处于声光报警状态。
后置条件
被解除主动报警的终端停止报警状态，该终端在App、基站中的状态调整为非报警，如无其他报警则报警灯停止声光报警。
基本路径
1、警戒员选择主动报警的终端后按App上的解除主动报警键；
2、App将解除主动报警指令发送给自组网基站(基站间传输不赘述)；
3、基站将解除主动报警指令发送给终端；
4、报警终端匹配解除指令后停止报警并向自组网基站发送解除主动报警应答(基站间传输不赘述)；
5、基站接收到终端发送的解除主动报警应答后转发解除主动报警应答(基站间传输不赘述)；
6、App接收到解除主动报警应答后停止该终端的主动报警状态。
备选路径
无。
业务规则
基站转发解除主动报警指令和解除主动报警指令应答的规则(同终端状态报告转发规则)
设计约束
解除主动报警信息的转发优先级为最高。
解除检测报警
本发明实施例提供的一种解除监测报警流程图如图8所示。
用例编号：UC4
用例名：解除检测报警。
用例描述：警戒员通过选择处在检测报警状态的终端并按APP上的解除检测报警按键，向基站发送解除检测报警指令，App停止主动报警，基站接收并转发解除检测报警并通知附近基站、连接的报警灯。
执行者：报警灯、警戒员。
相关用例
检测报警。
前置条件
系统正式工作，且检测出终端发生检测报警，报警灯处于声光报警状态。
后置条件
被解除检测报警的终端在App中的状态调整为非报警，如无其他报警则报警灯停止声光报警。
基本路径
1、警戒员选择处在检测报警状态的终端后按App上的解除检测报警键；
2、App接收到解除检测报警后停止该终端的检测报警状态。
备选路径
无。
业务规则
设计约束
解除监测报警信息的转发优先级为最高一级。
管理终端
开关终端
用例编号：UC
用例名：开关终端。
用例描述：船员按终端上的电源键，终端执行开关机动作。
执行者：管理员。
相关用例
无。
前置条件
终端处在开机状态/关机状态。
后置条件
终端进入关机状态/开机状态
基本路径
前置条件为开机状态
1、管理员按终端上的电源键；
2、终端开机并开始工作。
前置条件为关机状态
1、管理员按终端上的电源键；
2、终端关机。
业务规则
无
设计约束
按电源键起作用的规则是在3秒钟内连续按电源键5下。
有指示灯提示已改变开机/关机状态。
设置终端参数
设置终端组号
本发明实施例提供的一种设置终端组号的流程示意图如图9所示。
用例编号：UC
用例名：设置终端组号。
用例描述：管理员通过App将设置设备组号指令发送给终端，终端接收到指令后将组号保存，保存成功后发送设置设备组号指令应答给App。
执行者：管理员。
相关用例
设置终端编号、设置终端报告间隔。
前置条件
终端开机、其他设备关机、APP开启。
后置条件
终端加入组，组号写入终端的非易失性存储器。
基本路径
1、管理员将要设置组号的终端放在App附近，在App上选择该终端并设置组号；
2、App将设置设备组号指令发送给终端；
3、终端接收到设置设备组号指令后，将组号信息保存成功后发送设置设备组号指令应答；
4、App收到设置设备组号指令应答，提示管理员设置成功。
备选路径1
3.1、终端接收到设置设备组号指令后，保存组号失败，发送设置设备组号指令应答。
4.1、App收到设置设备组号指令应答，提示管理员设置失败。
备选路径2
3.2终端未接收到设置设备组号指令；
4.2App在一定时间过后(10秒)，提示超时，设置失败。
业务规则
管理员仅能一个一个地设置设备组号，不支持批量设置。在设置某终端组号时，要将其他设备关机。
设置终端编号
本发明实施例提供的一种设置终端编号的流程示意图如图10所示。
用例编号：UC
用例名：设置终端编号。
用例描述：管理员通过App将设置设备编号指令发送给终端，终端接收到指令后将编号保存，保存成功后发送设置设备编号指令应答给App。
执行者：管理员。
相关用例
设置终端组号，设置终端报告间隔。
前置条件
终端开机、其他设备关机、APP开启、终端已加入本系统组。
后置条件
编号写入终端的非易失性存储器。
基本路径
1、管理员将要设置编号的终端放在App附近，在App上选择该终端并设置编号；
2、App将设置设备编号指令发送给终端；
3、终端接收到设置设备编号指令后，将编号信息保存成功后发送设置设备编号指令应答；
4、App收到设置设备编号指令应答，提示管理员设置成功。
备选路径1
3.1、终端接收到设置设备编号指令后，保存编号失败，发送设置设备编号指令应答。
4.1、App收到设置设备编号指令应答，提示管理员设置失败。
备选路径2
3.2终端未接收到设置设备编号指令；
4.2App在一定时间过后(10秒)，提示超时，设置失败。
业务规则
管理员仅能一个一个地设置设备编号，不支持批量设置。在设置某终端编号时，要将其他设备关机。
终端编号在系统内唯一，设置过程中支持自增。
2.4.5.4设置终端状态报告间隔
用例编号：UC
用例名：设置终端状态报告间隔。
用例描述：管理员通过App将设置终端状态报告间隔指令发送给终端，终端接收到指令后将终端状态报告间隔保存，保存成功后发送设置终端状态报告间隔指令应答给App。
执行者：管理员。
相关用例
设置终端组号，设置终端编号。
前置条件
终端开机、其他设备关机、APP开启、终端已加入本系统组、终端已经被设置编号。
后置条件
终端状态报告间隔写入终端的非易失性存储器，终端以后按照该间隔报告状态。
基本路径
1、管理员将要设置终端状态报告间隔的终端放在App附近，在App上选择该终端并设置终端状态报告间隔；
2、App将设置终端状态报告间隔指令发送给终端；
3、终端接收到设置终端状态报告间隔指令后，将终端状态报告间隔保存成功后发送设置终端状态报告间隔指令应答；
4、App收到设置终端状态报告间隔指令应答，提示管理员设置成功。
备选路径1
3.1、终端接收到设置终端状态报告间隔指令后，保存终端状态报告间隔失败，发送设置终端状态报告间隔指令应答。
4.1、App收到设置终端状态报告间隔指令应答，提示管理员设置失败。
备选路径2
3.2终端未接收到设置终端状态报告间隔指令；
4.2App在一定时间过后(10秒)，提示超时，设置失败。
业务规则
管理员仅能一个一个地设置终端状态报告间隔，不支持批量设置。在设置某终端状态报告间隔时，要将其他设备关机。
设计约束
系统内所有终端状态报告间隔需一致。
终端状态报告间隔需和检测报警阈值相匹配(暂定为1：3的关系)。
管理基站
开关基站
用例编号：UC
用例名：开关基站。
用例描述：船员按终基站上的电源键，基站执行开关机动作。
执行者：管理员。
前置条件
基站处在开机状态/关机状态。
后置条件
基站进入关机状态/开机状态
基本路径
前置条件为开机状态
1、管理员按基站上的电源键；
2、基站开机并开始工作。
前置条件为关机状态
1、管理员按基站上的电源键；
2、基站关机。
设计约束
按电源键起作用的规则是在3秒钟内连续按电源键5下。
有指示灯提示已改变开机/关机状态。
设置基站组号
本发明实施例提供的一种设置基站组号的流程示意图如图11所示。
用例编号：UC
用例名：设置基站组号。
用例描述：管理员通过App将设置设备组号指令发送给基站，基站接收到指令后将组号保存，保存成功后发送设置设备组号指令应答给App。
执行者：管理员。
相关用例
设置基站编号、设置基站报告间隔。
前置条件
基站开机、其他设备关机、APP开启。
后置条件
基站加入组，组号写入基站的非易失性存储器。
基本路径
1、管理员将要设置组号的基站放在App附近，在App上选择该基站并设置组号；
2、App将设置设备组号指令发送给基站；
3、基站接收到设置设备组号指令后，将组号信息保存成功后发送设置设备组号指令应答；
4、App收到设置设备组号指令应答，提示管理员设置成功。
备选路径1
3.1、基站接收到设置设备组号指令后，保存组号失败，发送设置设备组号指令应答。
4.1、App收到设置设备组号指令应答，提示管理员设置失败。
备选路径2
3.2基站未接收到设置设备组号指令；
4.2App在一定时间过后(10秒)，提示超时，设置失败。
业务规则
管理员仅能一个一个地设置设备组号，不支持批量设置。在设置某基站组号时，要将其他设备关机。
设置基站编号
本发明实施例提供的一种设置基站编号的示意图如图12所示。
用例编号：UC
用例名：设置基站编号。
用例描述：管理员通过App将设置设备编号指令发送给基站，基站接收到指令后将编号保存，保存成功后发送设置设备编号指令应答给App。
执行者：管理员。
相关用例
设置基站组号，设置基站报告间隔。
前置条件
基站开机、其他设备关机、APP开启、基站已加入本系统组。
后置条件
编号写入基站的非易失性存储器。
基本路径
1、管理员将要设置编号的基站放在App附近，在App上选择该基站并设置编号；
2、App将设置设备编号指令发送给基站；
3、基站接收到设置设备编号指令后，将编号信息保存成功后发送设置设备编号指令应答；
4、App收到设置设备编号指令应答，提示管理员设置成功。
备选路径1
3.1、基站接收到设置设备编号指令后，保存编号失败，发送设置设备编号指令应答。
4.1、App收到设置设备编号指令应答，提示管理员设置失败。
备选路径2
3.2基站未接收到设置设备编号指令；
4.2App在一定时间过后(10秒)，提示超时，设置失败。
业务规则
管理员仅能一个一个地设置设备编号，不支持批量设置。在设置某基站编号时，要将其他设备关机。
基站编号在系统内唯一，设置过程中支持自增。
设置检测报警阈值
用例编号：UC
用例名：设置监测报警阈值。
用例描述：管理员通过App将设置检测阈值指令发送监控服务器，监控服务器接收到指令后将检测报警阈值保存，保存成功后发送设置检测报警阈值指令应答给App。
执行者：管理员。
相关用例
设置基站组号，设置基站编号。
前置条件
APP开启、
后置条件
基站状态报告间隔写入终端的非易失性存储器，基站以后按照该间隔报告状态。
基本路径
1、管理员将检测报警阈值通过APP输入后，发送设置检测报告阈值指令给监控服务器
2、监控服务器接收到设置检测报警阈值指令后提取出检测报警阈值信息存入非易失性存储器。
3、监控服务器发送设置检测报警阈值应答指令给APP。
业务规则
管理员仅能一个一个地设置基站的检测报警阈值，不支持批量设置。在设置某基站状态报告间隔时，要将其他设备关机。
设计约束
系统内所有基站检测报警阈值需一致。
终端状态报告间隔需和基站检测报警阈值相匹配。
查看系统
状态查看基站剩余电量
用例编号：UC
用例名：查看基站剩余电量。
用例描述：管理员通过App向基站发送读取基站电量指令，基站收到读取基站电量指令后发送读取基站电量指令应答并根据转发规则将读取基站电量指令在网内转发。App接收到读取基站电量应答信息后保存并显示出来。
执行者：管理员。
相关用例
无。
前置条件
系统正常工作。
后置条件
App显示基站剩余电量。
基本路径
1、App发送读取基站电量指令至基站；
2、基站收到读取基站电量指令，保存该指令并将其发送给自组网基站(基站间传输不赘述)；
3、基站向自组网基站发送读取基站电量指令应答(基站间传输不赘述)；
4、App收到读取设备电量应答后保存并显示。
备选路径1
2.1、基站未收到读取基站电量指令。
4.1、App在一定时间过后(10秒)，提示超时，读取该基站剩余电量失败并提示管理员。
备选路径2
4.2App在一定时间过后(10秒)未收到读取基站电量指令应答，提示超时，读取该基站剩余电量失败并提示管理员。
业务规则
管理员如果不发送读取基站电量指令，则可通过App查看上次存储过的基站剩余电量信息(包括上次接收该信息的时间)。
支持对读取剩余电量失败的基站执行进行单独读取操作。
查看基站周边设备信号强度
用例编号：UC
用例名：查看基站周边设备信号强度。
用例描述：管理员通过App向基站发送读取基站周边设备信号强度指令，基站收到读取基站周边设备信号强度指令后发送读取基站周边设备信号强度指令应答并根据转发规则将读取基站周边设备信号强度指令在网内转发。App接收到读取基站周边设备信号强度应答后保存并显示出来。
前置条件
系统正常工作。
后置条件
App显示基站周边设备信号强度。
基本路径
1、App发送读取基站周边设备信号强度指令至基站；
2、基站收到读取基站周边设备信号强度指令，保存该指令并将其发送给自组网基站(基站间传输不赘述)；
3、基站向自组网基站发送读取基站周边设备信号强度指令应答(基站间传输不赘述)；
4、App收到读取基站周边设备信号强度应答后保存并显示。
备选路径1
2.1、基站未收到读取基站周边设备信号强度指令。
4.1、App在一定时间过后(10秒)，提示超时，读取该基站周边设备信号强度失败并提示管理员。
备选路径2
4.2App在一定时间过后(10秒)未收到读取基站周边设备信号强度指令应答，提示超时，读取该基站周边设备信号强度失败并提示管理员。
业务规则
管理员如果不发送读取基站周边设备信号强度指令，则可通过App查看上次存储过的基站周边设备信号强度(包括上次接收该信息的时间)。
支持对读取周边设备信号失败的基站执行进行单独读取操作。
设计约束
基站保存周边设备信号强度至缓存，以供实时读取。
读取基站周边设备信号强度指令应答信息中包含周边设备编号，上一次检测的信号强度和上一次检测时间<或和当前时间的差值>。
周边设备信号强度应有一定实时性(如：10秒钟内)。
查看基站参数
用例编号：UC
用例名：查看基站参数。
用例描述：管理员通过App向基站发送读取设备参数(包括MAC地址、版本号、组号、编号)指令，基站收到读取设备参数指令后发送读取设备参数指令应答并根据转发规则将读取设备参数指令在网内转发。App接收到读取设备参数应答信息后保存并显示出来。
前置条件
系统正常工作，且已经成功设置基站的组号、编号等参数，App中已经保存基站的组号、编号信息。
后置条件
App显示基站参数。
基本路径
1、App发送读取设备参数指令至基站；
2、基站收到读取设备参数指令，保存该指令并将其发送给自组网基站(基站间传输不赘述)；
3、基站匹配指令成功后向自组网基站发送读取设备参数指令应答(基站间传输不赘述)；
4、App收到读取设备参数应答后保存并显示。
备选路径1
2.1、基站未收到读取设备参数指令。
4.1、App在一定时间过后(10秒)，提示超时，读取该基站参数失败并提示管理员。
备选路径2
4.2App在一定时间过后(10秒)未收到读取设备参数指令应答，提示超时，读取该基站参数失败并提示管理员。
业务规则
管理员如果不发送读取设备参数指令，则可通过App查看上次存储过的基站参数(包括上次接收该信息的时间)。
仅支持一次读取一个基站的一个参数。匹配原则可以按字段控制(如：按照MAC地址匹配读取版本号，按照组号、编号匹配读取MAC地址)。
查看终端剩余电量
用例编号：UC
用例名：查看终端剩余电量。
用例描述：终端定时通过状态报告发送剩余电量信息，基站接收后在自组网内转发，App接收到后保存并供管理员查看。
前置条件
系统正常工作，App接收过终端发送的含剩余电量信息的状态报告并保存。
后置条件
App显示终端剩余电量。
基本路径
1、管理员通过App查看终端剩余电量信息(上一次报告的)。
查看终端参数
用例编号：UC
用例名：查看终端参数。
用例描述：管理员通过App向基站发送读取设备参数(包括MAC地址、版本号、组号、编号)指令，基站收到指令后根据转发规则将读取设备参数指令在网内转发，终端收到读取设备参数指令后发送读取设备参数指令应答，基站收到指令应答后根据转发规则将读取设备参数指令在网内转发。App接收到读取设备参数应答信息后保存并显示出来。
前置条件
系统正常工作，且已经成功设置终端的组号、编号等参数，App中已经保存终端的组号、编号信息。
后置条件
App显示终端参数。
基本路径
1、App发送读取设备参数指令至基站；
2、基站收到读取设备参数指令，保存该指令并将其发送给自组网基站(基站间传输不赘述)；
3、终端收到读取设备参数指令并匹配成功后向自组网基站发送读取设备参数指令应答(基站间传输不赘述)；
4、App收到读取设备参数应答后保存并显示。
备选路径1
2.1、基站未收到读取设备参数指令。
4.1、App在一定时间过后(10秒)，提示超时，读取该终端参数失败并提示管理员。
备选路径2
4.2App在一定时间过后(10秒)未收到读取设备参数指令应答，提示超时，读取该终端参数失败并提示管理员。
备选路径3
3.3、终端未收到读取设备参数指令。
4.3、App在一定时间过后(10秒)，提示超时，读取该终端参数失败并提示管理员。
备选路径3
3.4、基站未收到读取设备参数指令应答。
4.4、App在一定时间过后(10秒)，提示超时，读取该终端参数失败并提示管理员。
业务规则
管理员如果不发送读取设备参数指令，则可通过App查看上次存储过的终端参数(包括上次接收该信息的时间)。
仅支持一次读取一个终端的一个参数。匹配原则可以按字段控制(如：按照MAC地址匹配读取版本号，按照组号、编号匹配读取MAC地址)。
查看系统统计信息
用例编号：UC
用例名：查看系统统计信息。
用例描述：App根据接收到的指令及时更新系统统计信息以供管理员查看。
前置条件
系统正常工作，App接收过统计信息相关指令。
后置条件
App显示系统统计信息。
基本路径
1、管理员通过App查看系统统计信息。
业务规则
统计信息包含：
基站总数及详细列表；
终端总数及详细列表；
基站离线信息(如果读取基站剩余电量、读取基站周边设备信号强度、读取基站参数等指令连续三次发送均不能获得应答或者其他基站均不能获得其信号强度，则认为该基站离线)；
处于主动报警和检测报警的总数及详细列表；
综上所述，本发明实施例提供通过佩戴在船员身上的可穿戴便携终端按照设定的时间间隔通过无线通信网络向外广播状态信号，便携式基站将接收到的状态报告直接或者通过其它便携式基站发送给监控服务器，可以使得监控服务器根据接收到的各个可穿戴便携终端的状态报告的发送时间信息，判断各个可穿戴便携终端的状态，从而有效地保障船载人员的安全。具有低功耗、低成本、组网灵活、安装简单等优点，易于大规模推广。本发明大规模推广后，能够大大地提升落水事故的死亡率，最大程度地挽救船员的生命安全。
本发明实施例利用蓝牙技术的自组网特性，在船上部署分布式网络。具有无盲点、组网灵活等优点。利用蓝牙技术的低功耗特性，内置大容量电池，采用工作周期内启动，工作周期外休眠的策略。使得系统具有完全不依赖外界环境，独立工作能力。
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种船载落水自动报警系统，其特征在于，包括：便携式基站、可穿戴便携终端和监控服务器；
所述的可穿戴便携终端，用于佩戴在船员身上，按照设定的时间间隔通过无线通信网络向外广播状态信号，该状态信号中包括所述可穿戴便携终端的标识信息；
所述的便携式基站，用于设置在船舶上，接收可穿戴便携终端发送的状态报告，将接收到的状态报告直接或者通过其它便携式基站发送给监控服务器；
所述的监控服务器，用于设置并存储各个便携式基站、可穿戴便携终端的标识和位置，根据接收到的各个可穿戴便携终端的状态报告的发送时间信息，判断各个可穿戴便携终端的状态。
2.根据权利要求1所述的船载落水自动报警系统，其特征在于，多个所述便携式基站组成分布式网络，每个便携式基站与相邻的便携式基站之间的最短距离、所述监控服务器与相邻的便携式基站之间的最短距离小于设定的距离阈值。
3.根据权利要求1所述的船载落水自动报警系统，其特征在于，所述的可穿戴便携终端包括：
定位装置，用于通过卫星定位系统获取所述可穿戴便携终端的位置信息，将所述位置信息发送给终端通信单元；
终端通信单元，用于通过无线通信网络接收所述监控服务器发送过来的配置信息，将所述配置信息发送给所述的配置单元；按照设定的时间间隔通过无线通信网络向外广播状态信号，该状态信号中包括所述可穿戴便携终端的标识信息和位置信息；
终端配置单元，用于根据接收到的监控服务器发送过来的配置信息，配置所述可穿戴便携终端的标识、组号和地址信息；
终端供电单元，用于通过电池给所述可穿戴便携终端进行供电。
4.根据权利要求3所述的船载落水自动报警系统，其特征在于，所述的可穿戴便携终端还包括：主动报警装置
所述的主动报警装置，用于在外力控制下发送报警信息给通信单元；
所述的终端通信单元，用于通过无线通信网络向外广播携带所述可穿戴便携终端的标识信息和位置信息的报警信号。
5.根据权利要求1所述的船载落水自动报警系统，其特征在于，所述的便携式基站包括：
基站通信单元，用于通过无线通信网络和可穿戴便携终端、其它便携式基站、监控服务器进行通信，接收到可穿戴便携终端发送过来的状态报告后，在所述状态报告中设置便携式基站的标识信息，通过无线通信网络将处理后的所述状态报告广播给其它便携式基站、监控服务器；
基站配置单元，用于根据接收到的监控服务器发送过来的配置信息，配置便携式基站的标识、组号和地址信息；
基站供电单元，用于通过电池给所述便携式基站进行供电。
6.根据权利要求3所述的船载落水自动报警系统，其特征在于，所述的可穿戴便携终端发送的状态信号中包括所述可穿戴便携终端的电量信息，所述的便携式基站按照设定的时间间隔发送自己的电量报告，所述的监控服务器还包括：
电量控制单元，用于根据接收到的可穿戴便携终端发送的状态信号获取并监控各个可穿戴便携终端的电量信息，根据接收到的便携式基站发送的电量报告获取并监控各个便携式基站的电量信息，当某个便携式基站或者可穿戴便携终端的电量等于设定的电量阈值，则通过电池或者无线充电方式对所述某个便携式基站或者可穿戴便携终端进行充电。
7.根据权利要求1至6任一项所述的船载落水自动报警系统，其特征在于，所述的监控服务器包括：
服务器配置单元，用于配置各个便携式基站的配置信息，该配置信息包括便携式基站的标识、组号和地址信息，配置各个可穿戴便携终端的配置信息，该配置信息包括可穿戴便携终端的标识、组号、地址信息和状态报告发送时间间隔；
服务器通信单元，用于通过无线通信网络和可穿戴便携终端、便携式基站进行通信，接收到可穿戴便携终端的状态报告后，将所述状态报告发送给控制单元；通过无线通信网络将各个便携式基站、可穿戴便携终端的配置信息分别发送给各个便携式基站、可穿戴便携终端；
终端状态信息表管理单元，用于存储和管理终端状态信息表，该终端状态信息表中包括可穿戴便携终端的标识、最近一次状态报告的发送时间、可穿戴便携终端的位置、可穿戴便携终端的组号和状态，可穿戴便携终端的状态的初始状态为正常；
控制单元，用于提取接收到的每个状态报告中携带的可穿戴便携终端的标识和发送时间，当两个状态报告中携带的可穿戴便携终端的标识和发送时间都相同，则判断所述两个状态报告是重复报告，删减掉重复的状态报告；
从删减后的状态报告中提取可穿戴便携终端的标识、组号、位置和发送时间，将提取的可穿戴便携终端的标识、组号、位置和发送时间更新存储在所述终端状态信息表中；
针对每个可穿戴便携终端设置一个计时器，所述计时器从所述终端状态信息表中的可穿戴便携终端的最近一次状态报告的发送时间开始计时，当某个可穿戴便携终端的最近一次状态报告的发送时间更新后，则所述可穿戴便携终端对应的计时器重新计时；
当某个可穿戴便携终端对应的计时器的计时时间达到了设定的时间报警阈值，则确定所述可穿戴便携终端的状态为异常，将所述可穿戴便携终端的异常状态更新存储在所述终端状态信息表中，向报警单元发出所述可穿戴便携终端的报警信息；
报警单元，用于接收到所述可穿戴便携终端的报警信息后，发出对所述可穿戴便携终端的报警信号；
显示单元，用于通过显示屏实时显示所述终端状态信息表管理单元中存储的终端状态信息表。
8.根据权利要求6所述的船载落水自动报警系统，其特征在于：
所述的控制单元，还用于将提取的可穿戴便携终端的标识、组号、位置和发送时间更新存储在所述终端状态信息表中后，发现所述可穿戴便携终端的位置信息超出了所述可穿戴便携终端的设定位置范围，则确定所述可穿戴便携终端的状态为异常，将所述可穿戴便携终端的异常状态更新存储在所述终端状态信息表中，向报警单元发出所述可穿戴便携终端的报警信息；
报警单元，用于接收到所述可穿戴便携终端的报警信息后，发出对所述可穿戴便携终端的报警信号；
显示单元，用于通过显示屏实时显示所述终端状态信息表管理单元中存储的终端状态信息表。
9.根据权利要求8所述的船载落水自动报警系统，其特征在于：
所述的控制单元，还用于将提取的可穿戴便携终端的标识、组号、位置和发送时间更新存储在所述终端状态信息表中后，发现所述可穿戴便携终端的位置信息没有超出了所述可穿戴便携终端的设定位置范围，并且，所述可穿戴便携终端的状态为异常，则更新所述穿戴便携终端的状态为正常，向报警单元发出所述可穿戴便携终端的解除报警信息；
所述的报警单元，用于接收到所述可穿戴便携终端的解除报警信息后，解除对所述可穿戴便携终端的报警。
10.根据权利要求1所述的船载落水自动报警系统，其特征在于，所述的无线通信系统包括：基于蓝牙技术的无线通信系统。
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