CN108407978A - 一种用于拖拽大型海洋浮标的信标系统及其使用方法 - Google Patents

一种用于拖拽大型海洋浮标的信标系统及其使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108407978A
CN108407978A CN201810422536.0A CN201810422536A CN108407978A CN 108407978 A CN108407978 A CN 108407978A CN 201810422536 A CN201810422536 A CN 201810422536A CN 108407978 A CN108407978 A CN 108407978A
Authority
CN
China
Prior art keywords
buoy
main control
control module
module
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201810422536.0A
Other languages
English (en)
Inventor
李延刚
汪文学
李龙
王思荐
江文亮
郑道琪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qingdao Senkete Intelligent Instrument Co Ltd
Original Assignee
Qingdao Senkete Intelligent Instrument Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qingdao Senkete Intelligent Instrument Co Ltd filed Critical Qingdao Senkete Intelligent Instrument Co Ltd
Priority to CN201810422536.0A priority Critical patent/CN108407978A/zh
Publication of CN108407978A publication Critical patent/CN108407978A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B22/00—Buoys
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position
    • G01S19/45—Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement
    • G01S19/47—Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement the supplementary measurement being an inertial measurement, e.g. tightly coupled inertial
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/52—Determining velocity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/53—Determining attitude
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18—Status alarms
    • G08B21/24—Reminder alarms, e.g. anti-loss alarms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B22/00—Buoys
    • B63B2022/006—Buoys specially adapted for measuring or watch purposes

Abstract

本发明公开了一种用于拖拽大型海洋浮标的信标系统及其使用方法，所述的系统包括安装在浮标上的部分和便携终端设备，其中安装在浮标上的部分包括主控模块，与主控模块电连接的定位模块、惯导模块、航标灯、数传电台和锂电池，其中定位模块为主控模块提供浮标的位置和航速数据，惯导模块为主控模块提供浮标的航向、航向角、艏摇和横摇数据，主控模块控制航标灯的工作状态并通过数传电台向外发送数据，锂电池为安装在浮标上的部分供电。本发明所公开的信标系统，能够实现在拖曳过程中对浮标的跟踪定位，以及浮标的航速和航向监测，并集成了可在夜间爆闪的航标灯，可以有效降低浮标拖曳过程中的事故概率，为浮标的安全回收保驾护航。

Description

一种用于拖拽大型海洋浮标的信标系统及其使用方法
技术领域
本发明属于海洋监测领域，特别涉及该领域中的一种用于拖拽大型海洋浮标的信标系统及其使用方法。
背景技术
海洋浮标是一种现代化的海洋观测设施。它具有全天候、全天时稳定可靠的收集海洋环境资料的能力，并能实现数据的自动采集、自动标示和自动发送。海洋浮标与卫星、飞机、调查船、潜水器及声波探测设备一起，组成了现代海洋环境的主体监测系统，对探测海洋事业起到了至关重要的作用。
在浮标维护和检修的过程中，需要使用船只牵引浮标回到船坞，在牵引的过程中，会出现由风浪、暗流等引起的牵引绳索断开等状况。同时，在夜间牵引浮标作业时，会遇到浮标定位困难，绳索断开后搜寻困难等状况。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种用于拖拽大型海洋浮标的信标系统及其使用方法。
本发明采用如下技术方案：
一种用于拖拽大型海洋浮标的信标系统，其改进之处在于：所述的系统包括安装在浮标上的部分和便携终端设备，其中安装在浮标上的部分包括主控模块，与主控模块电连接的定位模块、惯导模块、航标灯、数传电台和锂电池，其中定位模块为主控模块提供浮标的位置和航速数据，惯导模块为主控模块提供浮标的航向、航向角、艏摇和横摇数据，主控模块控制航标灯的工作状态并通过数传电台向外发送数据，锂电池为安装在浮标上的部分供电；便携终端设备包括主控模块，与主控模块电连接的定位模块、数传电台、显示屏和锂电池，其中定位模块为主控模块提供便携终端设备的位置数据，主控模块通过数传电台与安装在浮标上的数传电台进行双向通信，此外主控模块还通过显示屏显示输出数据信息，锂电池为便携终端设备供电。
进一步的，安装在浮标上的部分通过抱管安装的方式安装在浮标上。
进一步的，航标灯和定位模块的天线安装在浮标的顶端。
进一步的，主控模块为低功耗嵌入式MCU、DSP、FPGA或者CPLD。
进一步的，定位模块包括GPS模块和北斗模块。
进一步的，航标灯的工作状态包括熄灭和爆闪。
进一步的，数传电台的通信距离大于20km。
进一步的，锂电池通过充电管理电路与光伏组件电连接。
进一步的，便携终端设备采用IP68级防水，显示屏采用高亮度、电阻式触控显示屏。
一种信标系统的使用方法，用于上述的信标系统，其改进之处在于：安装在浮标上的主控模块接收定位模块采集的浮标位置数据和惯导模块采集的浮标姿态数据，并把这些数据通过数传电台向外发送，便携终端设备上的主控模块通过数传电台接收安装在浮标上的数传电台向外发送的数据、通过定位模块确定其所在位置，通过显示屏将浮标的航速、航向、位置、倾斜度、与便携终端设备之间的相对位置及距离显示出来，当浮标的航速、倾斜度超过设定值或与便携终端设备之间的距离不在设定的数值范围内时，触发声音和/或文字显示报警，在便携终端设备上设定航标灯的工作状态后，安装在浮标上的主控模块即可控制航标灯切换至相应的工作状态。
进一步的，通过图像和文字两种雷达图方式表明浮标与便携终端设备之间的相对位置及距离。
本发明的有益效果是：
本发明所公开的信标系统，能够实现在拖曳过程中对浮标的跟踪定位，以及浮标的航速和航向监测，并集成了可在夜间爆闪的航标灯，可以有效降低浮标拖曳过程中的事故概率，为浮标的安全回收保驾护航。
本发明所公开信标系统的使用方法，当浮标的航速、倾斜度超过设定值或与便携终端设备之间的距离不在设定的数值范围内时，触发声音和/或文字显示报警，可以有效降低浮标拖曳过程中的事故概率。通过图像和文字两种雷达图方式表明浮标与便携终端设备之间的相对位置及距离，方便对浮标的搜寻和找回。
附图说明
图1是本发明实施例1所公开信标系统的总体构架示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1，如图1所示，本实施例公开了一种用于拖拽大型海洋浮标的信标系统，所述的系统包括安装在浮标上的部分1和便携终端设备2，其中安装在浮标上的部分包括主控模块11，与主控模块电连接的定位模块12、惯导模块13、航标灯14、数传电台15和锂电池16，其中定位模块为主控模块提供浮标的位置和航速数据，惯导模块为主控模块提供浮标的航向、航向角、艏摇和横摇数据，主控模块控制航标灯的工作状态并通过数传电台向外发送数据，锂电池为安装在浮标上的部分供电；便携终端设备包括主控模块21，与主控模块电连接的定位模块22、数传电台23、显示屏24和锂电池25，其中定位模块为主控模块提供便携终端设备的位置数据，主控模块通过数传电台与安装在浮标上的数传电台进行双向通信，此外主控模块还通过显示屏显示输出数据信息，锂电池为便携终端设备供电。
在本实施例中，安装在浮标上的部分通过抱管安装的方式安装在浮标上，因此既可以长期安装在浮标上，也可以选择仅在拖航过程中安装在浮标上。航标灯和定位模块的天线安装在浮标的顶端。主控模块为低功耗嵌入式MCU、DSP、FPGA或者CPLD。定位模块包括GPS模块和北斗模块。航标灯的工作状态包括熄灭和爆闪。锂电池通过充电管理电路与光伏组件电连接，可以通过光伏发电为锂电池充电，满足信标系统的电能需求，使之具有高度的自容性，此外还可以采用船载的太阳能光伏板、波浪能、风能对便携终端设备的锂电池进行充电。便携终端设备采用IP68级防水，显示屏采用高亮度、电阻式触控显示屏。
本实施例还公开了一种信标系统的使用方法，用于上述的信标系统，安装在浮标上的主控模块接收定位模块采集的浮标位置数据和惯导模块采集的浮标姿态数据，并把这些数据通过数传电台向外发送，便携终端设备上的主控模块通过数传电台接收安装在浮标上的数传电台向外发送的数据、通过定位模块确定其所在位置，通过显示屏将浮标的航速、航向、位置、倾斜度、与便携终端设备之间的相对位置及距离显示出来，可以对浮标的航速上限值、倾斜度上限值以及浮标与便携终端设备之间的距离上限值和距离下限值进行设定，当浮标的航速、倾斜度超过设定上限值或与便携终端设备之间的距离不在设定的上限值和下限值之间的数值范围内时（超过距离上限值或者小于距离下限值），触发声音和/或文字显示报警，在便携终端设备上设定航标灯的工作状态后，安装在浮标上的主控模块即可控制航标灯切换至相应的工作状态，例如夜间爆闪，白天熄灭。
在本实施例中，通过图像和文字两种雷达图方式表明浮标与便携终端设备之间的相对位置及距离。

Claims (11)

1.一种用于拖拽大型海洋浮标的信标系统，其特征在于：所述的系统包括安装在浮标上的部分和便携终端设备，其中安装在浮标上的部分包括主控模块，与主控模块电连接的定位模块、惯导模块、航标灯、数传电台和锂电池，其中定位模块为主控模块提供浮标的位置和航速数据，惯导模块为主控模块提供浮标的航向、航向角、艏摇和横摇数据，主控模块控制航标灯的工作状态并通过数传电台向外发送数据，锂电池为安装在浮标上的部分供电；便携终端设备包括主控模块，与主控模块电连接的定位模块、数传电台、显示屏和锂电池，其中定位模块为主控模块提供便携终端设备的位置数据，主控模块通过数传电台与安装在浮标上的数传电台进行双向通信，此外主控模块还通过显示屏显示输出数据信息，锂电池为便携终端设备供电。
2.根据权利要求1所述的用于拖拽大型海洋浮标的信标系统，其特征在于：安装在浮标上的部分通过抱管安装的方式安装在浮标上。
3.根据权利要求1所述的用于拖拽大型海洋浮标的信标系统，其特征在于：航标灯和定位模块的天线安装在浮标的顶端。
4.根据权利要求1所述的用于拖拽大型海洋浮标的信标系统，其特征在于：主控模块为低功耗嵌入式MCU、DSP、FPGA或者CPLD。
5.根据权利要求1所述的用于拖拽大型海洋浮标的信标系统，其特征在于：定位模块包括GPS模块和北斗模块。
6.根据权利要求1所述的用于拖拽大型海洋浮标的信标系统，其特征在于：航标灯的工作状态包括熄灭和爆闪。
7.根据权利要求1所述的用于拖拽大型海洋浮标的信标系统，其特征在于：数传电台的通信距离大于20km。
8.根据权利要求1所述的用于拖拽大型海洋浮标的信标系统，其特征在于：锂电池通过充电管理电路与光伏组件电连接。
9.根据权利要求1所述的用于拖拽大型海洋浮标的信标系统，其特征在于：便携终端设备采用IP68级防水，显示屏采用高亮度、电阻式触控显示屏。
10.一种信标系统的使用方法，用于权利要求1所述的信标系统，其特征在于：安装在浮标上的主控模块接收定位模块采集的浮标位置数据和惯导模块采集的浮标姿态数据，并把这些数据通过数传电台向外发送，便携终端设备上的主控模块通过数传电台接收安装在浮标上的数传电台向外发送的数据、通过定位模块确定其所在位置，通过显示屏将浮标的航速、航向、位置、倾斜度、与便携终端设备之间的相对位置及距离显示出来，当浮标的航速、倾斜度超过设定值或与便携终端设备之间的距离不在设定的数值范围内时，触发声音和/或文字显示报警，在便携终端设备上设定航标灯的工作状态后，安装在浮标上的主控模块即可控制航标灯切换至相应的工作状态。
11.根据权利要求10所述的信标系统的使用方法，其特征在于：通过图像和文字两种雷达图方式表明浮标与便携终端设备之间的相对位置及距离。
CN201810422536.0A 2018-05-05 2018-05-05 一种用于拖拽大型海洋浮标的信标系统及其使用方法 Withdrawn CN108407978A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810422536.0A CN108407978A (zh) 2018-05-05 2018-05-05 一种用于拖拽大型海洋浮标的信标系统及其使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810422536.0A CN108407978A (zh) 2018-05-05 2018-05-05 一种用于拖拽大型海洋浮标的信标系统及其使用方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108407978A true CN108407978A (zh) 2018-08-17

Family

ID=63137719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810422536.0A Withdrawn CN108407978A (zh) 2018-05-05 2018-05-05 一种用于拖拽大型海洋浮标的信标系统及其使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108407978A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109733539A (zh) * 2018-12-05 2019-05-10 董建国 一种海洋环境监测用辅助机构及其使用方法
CN109872499A (zh) * 2018-12-25 2019-06-11 大连理工大学 一种基于图像识别的拦网在位监测报警系统
CN110139336A (zh) * 2019-05-21 2019-08-16 中国海洋大学 一种用于大规模海洋设备回收的系统及其组网方法和回收方法
CN110488333A (zh) * 2019-08-28 2019-11-22 中北大学 一种水下目标定位系统及定位方法
WO2021042619A1 (zh) * 2019-09-05 2021-03-11 南方科技大学 一种海洋仪器回收指示装置及方法
CN116782194A (zh) * 2023-06-16 2023-09-19 三峡高科信息技术有限责任公司 分布式自组网浮标搜寻系统

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109733539A (zh) * 2018-12-05 2019-05-10 董建国 一种海洋环境监测用辅助机构及其使用方法
CN109872499A (zh) * 2018-12-25 2019-06-11 大连理工大学 一种基于图像识别的拦网在位监测报警系统
CN109872499B (zh) * 2018-12-25 2020-09-29 大连理工大学 一种基于图像识别的拦网在位监测报警系统
CN110139336A (zh) * 2019-05-21 2019-08-16 中国海洋大学 一种用于大规模海洋设备回收的系统及其组网方法和回收方法
CN110139336B (zh) * 2019-05-21 2022-06-14 中国海洋大学 一种用于大规模海洋设备回收的系统及其组网方法和回收方法
CN110488333A (zh) * 2019-08-28 2019-11-22 中北大学 一种水下目标定位系统及定位方法
WO2021042619A1 (zh) * 2019-09-05 2021-03-11 南方科技大学 一种海洋仪器回收指示装置及方法
CN116782194A (zh) * 2023-06-16 2023-09-19 三峡高科信息技术有限责任公司 分布式自组网浮标搜寻系统
CN116782194B (zh) * 2023-06-16 2024-02-13 三峡高科信息技术有限责任公司 分布式自组网浮标搜寻系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108407978A (zh) 一种用于拖拽大型海洋浮标的信标系统及其使用方法
CN203306196U (zh) 一种海洋环境监测浮标
CN202624586U (zh) 一种在线海洋水质监测浮标
CN205646886U (zh) 水下航行器充电桩和充电系统
CN104267643A (zh) 水下机器人目标定位识别系统
CN104215988A (zh) 一种水下目标定位方法
CN105129063A (zh) 一种风光互补水面机器人
CN103803045A (zh) 一种新型无人环境监测船
CN103838243A (zh) 一种新型无人巡航驾驶控制器
CN101723064A (zh) Gps海上救生系统
CN101723067A (zh) 一种个人gps海上救生装备
CN103738486A (zh) 一种基于北斗卫星导航定位的救生衣
CN205407392U (zh) 一种船载ais终端的供电系统
CN106882330A (zh) 一种透明球形的波浪浮标
CN109178217A (zh) 一种基于北斗通信的海上搜救跟踪浮标
CN205318490U (zh) 一种抛掷式黑匣子搜索定位信标
CN203492203U (zh) 北斗海上救生定位集成系统
CN208198756U (zh) 一种用于拖拽大型海洋浮标的信标系统
CN208530800U (zh) 水体溢油自动监测报警浮标系统
CN206323619U (zh) 智能航标
CN102435976B (zh) 海上应急示位系统
WO2017219456A1 (zh) Ais 中继浮标
CN211918937U (zh) 一种海洋信息采集装置
CN112498144A (zh) 太阳能驱动锚系式自主航行器多功能对接站及对接方法
CN203332363U (zh) 一种新型水上救助装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20180817