CN111986521A - 一种无人值守行船预警装置、方法、系统、终端 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无人值守行船预警装置、方法、系统、终端，包括以下步骤：S1、判断服务器是否有数据下发，如果有则执行步骤S3，如果没有则按照预设定的指令工作，将无线电台调制成相应水域所用频段，并执行步骤S2；S2、播放存储在拾音器中的音频文件；S3、黑匣子接收服务器下发数据，并解析配置数据，并返回步骤S2。当服务器有数据下发时，黑匣子接收服务器下发数据，并解析配置数据播放存储在拾音器中的音频文件，如果没有则按照预设定的指令工作，将无线电台调制成相应水域所用频段，播放存储在拾音器中的音频文件，实现无人情况下无线电台也可以对来往船只进行播报，大大节省了人力，提高了安全性能。

Description

一种无人值守行船预警装置、方法、系统、终端

技术领域

本发明涉及无人值守船舶避碰技术领域，尤其涉及一种无人值守行船预警装置、方法、系统、终端。

背景技术

在我国，内河桥梁建设一般采用的是围堰施工方案，即在桥梁基础施工中，当桥梁墩、台基础位于地表水位以下时，根据当地材料修筑成各种形式的土堰；在水较深且流速较大的河流可采用木板桩或钢板桩(单层或双层)围堰，以及很多会双层薄壁钢围堰，围堰的作用既可以防水、围水，又可以支撑基坑的坑壁。这种施工方式会使原本宽阔的河道突然变窄，过往的船只如果不注意避免极容易发生碰撞事故，造成重大安全事故和经济损失；目前施工方都是采用竖立醒目指示牌来告诫来往船只注意避让，但是河流经常雾气环绕，此种方式并不实用；此外施工方也用无线电台对来往船只进行播报，但电台需要人工才能进行操作，此种方式需要时刻消耗人力进行，有主观的安全隐患存在。

例如申请号为“CN201910315281.2”的发明专利申请公开了一种无人值守船舶避碰装置，包括报警单元、船舶主体、蓄电池、固定板、太阳能板、GNSS接收器、AIS接收机以及控制器，报警单元设置在船舶主体上端面左侧，报警单元包括声光报警器和VHF语音广播，固定板安装在船舶主体顶部，太阳能板安装在固定板上端面，蓄电池设置在船舶主体内部，船舶主体上侧装配有GNSS接收器，GNSS接收器上侧设置有AIS接收机，控制器设置在船舶主体内部左侧，该专利方案中并无法实现无线电台在无人情况下进行播报，且成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供无人值守行船预警方法、系统、装置、终端及存储介质，以解决无线电台在无人情况下无法对来往船只进行播报的问题。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种无人值守行船预警装置，包括：

黑匣子，所述黑匣子与外界的服务器无线通信连接；

无线电台，所述无线电台与黑匣子相互通信连接；

拾音器，所述拾音器与黑匣子之间相互通信连接，所述拾音器与无线电台相互通信连接；

所述黑匣子判断服务器是否有数据下发，如果有则：黑匣子接收服务器下发数据，并解析配置数据，播放存储在拾音器中的音频文件；

如果没有则按照预设定的指令工作，将无线电台调制成相应水域所用频段，并播放存储在拾音器中的音频文件

作为本发明进一步的方案：还包括供电装置，所述供电装置与黑匣子电性连接以对黑匣子进行供电，所述供电装置还与无线电台电性连接以对无线电台进行供电，所述供电装置还与拾音器电性连接以对拾音器进行供电。

作为本发明进一步的方案：所述供电装置包括太阳能面板、可充电电池组，其中所述太阳能面板与可充电电池组相互电性连接，所述太阳能面板固定设置于房屋顶部，并朝南位置放置。

一种无人值守行船预警的预警方法，包括以下步骤：

S1、黑匣子判断服务器是否有数据下发，如果有则执行步骤S3，如果没有则按照预设定的指令工作，将无线电台调制成相应水域所用频段，并执行步骤S2：

S2、播放存储在拾音器中的音频文件；

S3、黑匣子接收服务器下发数据，并解析配置数据，并返回步骤S2。

作为本发明进一步的方案：所述步骤S2包括：

打开无线电台麦克风控制，然后控制靠近麦克风处的拾音器进行播放，播放存储在拾音器自带内存的音频文件，播放完毕后关闭无线电台麦克风。

作为本发明进一步的方案：所述步骤S2还包括：

在不播放音频文件时，拾音器会对船只与无线电台通讯的声音进行拾取，并传输给黑匣子进行分析语音识别，当识别出的内容与预设置的关键词吻合时，将该内容通过无线网络上传到服务器供管理人员查看存储。

作为本发明进一步的方案：所述数据包括更改播放频率、更改电台频段、更改播放内容三种类型。

作为本发明进一步的方案：所述黑匣子进行解析包括以下步骤：

1)、黑匣子读取缓存区缓冲的数据；

2)、黑匣子判断读取的数据属于那种类型；

3)、如果数据类型是更改播放内容直接执行步骤4)，否的话直接读取数据并执行步骤5)；

4)、黑匣子做好接收准备，并发送应答信号给服务器，然后所述黑匣子(2)接收音频数据，所述音频数据为服务器接收应答信号后，开始一帧一帧发送的数据；

5)、黑匣子数据接收完毕开始进行校验，如发现校验失败执行步骤6)，校验成功执行步骤7)；

6)、黑匣子发送校验失败指令给服务器，并再次接收反馈数据，所述反馈数据为服务器接收校验失败指令再次下发校验失败数据，并返回步骤5)进行校验；

7)、黑匣子将校验成功的数据进行解析，提取有效数据进行整合，最终执行。

一种基于所述的无人值守行船预警方法的预警系统，包括：

判断模块，用于判断服务器是否有数据下发，如果有则执行解析模块阶段，如果没有则按照预设定的指令工作，将无线电台调制成相应水域所用频段，并执行播放模块阶段；

播放模块，用于播放音频文件；

解析模块，用于接收服务器下发数据，并解析配置数据，并返回播放模块阶段。

一种终端，包括处理器、存储器以及设置于存储器上的计算机程序，所述计算机程序被配置为由所述处理器运行，所述处理器运营计算机程序时，实现所述的无人值守行船预警方法。

本发明的优点在于：

1、本发明中，当服务器有数据下发时，黑匣子接收服务器下发数据，并解析配置数据播放存储在拾音器中的音频文件，实现更改播放音频文件的频率，如果没有则按照预设定的指令工作，将无线电台调制成相应水域所用频段，播放存储在拾音器中的音频文件，实现无人情况下无线电台也可以对来往船只进行播报，大大节省了人力，提高了安全性能。

2、本发明中，可充电电池组的充电端与太阳能面板相连接进行充电，太阳能面板通过螺栓固定设置于房屋顶部，并朝南30°位置放置，使得最大限度发挥太阳能面板的转化作用，实现在无市电情况下仍然有电源提供电力。

3、本发明成本较低，利用无线电台、黑匣子等即可实现警示过往船只的作用，符合实际运用。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的无人值守行船预警方法的流程方框示意图。

图2为本发明实施例2提供的无人值守行船预警系统的结构示意图。

图3为本发明实施例3提供的无人值守行船预警装置的结构示意图。

图4为本发明实施例1提供的无人值守行船预警方法中黑匣子进行解析的流程示意图。

图中，1、供电装置；101、太阳能面板；102、可充电电池组；2、黑匣子；3、无线电台；4、拾音器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

图3为本发明实施例3提供的无人值守行船预警装置的结构示意图，如图3，一种无人值守行船预警装置，包括：

供电装置1；

黑匣子2，所述供电装置1与黑匣子2电性连接以对黑匣子2进行供电，所述黑匣子2与外界的服务器无线通信连接；

无线电台3，所述供电装置1还与无线电台3电性连接以对无线电台3进行供电，所述无线电台3与黑匣子2相互SPI通信连接；

拾音器4，所述供电装置1还与拾音器4电性连接以对拾音器4进行供电，所述拾音器4与黑匣子2之间通过I2C协议相互通信连接，所述拾音器4与无线电台3相互通信连接。

所述黑匣子2判断服务器是否有数据下发，如果有则：黑匣子2接收服务器下发数据，并解析配置数据，播放存储在拾音器4中的音频文件；

如果没有则按照预设定的指令工作，将无线电台3调制成相应水域所用频段，并播放存储在拾音器4中的音频文件。

进一步的，本实施例中，所述供电装置1包括太阳能面板101、可充电电池组102，其中所述太阳能面板101与可充电电池组102相互电性连接，所述太阳能面板101通过螺栓固定设置于房屋顶部，并朝南放置，优选为朝南30°位置设置，使得最大限度发挥太阳能面板101的转化作用；可充电电池组102的充电端与太阳能面板101相连接进行充电。

优选的，本实施例中，无线电台3、自带内存的拾音器4、黑匣子2、太阳能面板101、可充电电池组102放置在桥梁围堰施工站房内；进行播放指令下发、播放内容下发和对方电台语音拾取操作，黑匣子2通过SPI协议与无线电台进行通信，实现控制无线电台3调换频段、打开麦克风等操作。

本实施例中，所述无线电台3是用来与来往船只进行通信使用，根据船舶行驶规定，每条船上都必须配备船用的无线电台，从而实现接收本发明无线电台3的播放内容；本发明中的无线电台3至少可进行5公里以内的语音通讯。

所述自带内存的拾音器4会接收服务器下载的播放内容，并存储在内存内，并在无线电台3进行广播时将内存内的播放内容进行播放；

所述黑匣子2用来对整个系统的逻辑控制，主要实现数据通信、广播控制以及语音识别等功能；且该部分功能为黑匣子2特有的功能，可以在市面上进行购买。

所述太阳能面板101为整个系统提供可持续电源，整个面板设计100W功率，充满电池只需要4个小时；

所述可充电电池组102与太阳能面板101配合使用，在无市电情况下给系统提供电源，当有市电，则充电电池组充当系统的备用电源，防止系统停止工作。

工作原理：所述黑匣子2判断服务器是否有数据下发，如果有则：黑匣子2接收服务器下发数据，并解析配置数据，播放存储在拾音器4中的音频文件；

如果没有则按照预设定的指令工作，将无线电台3调制成相应水域所用频段，并播放存储在拾音器4中的音频文件。

实施例2

图1为本发明实施例1提供的无人值守行船预警方法的流程方框示意图，如图1，一种无人值守行船预警方法，包括以下步骤：

S1、黑匣子2判断服务器是否有数据下发，如果有则执行步骤S3，如果没有则按照预设定的指令工作，将无线电台调制成相应水域所用频段，并执行步骤S2；

此外，在步骤S2执行之前，还可以进行自检，自检具体为：黑匣子2发送测试指令给无线电台3、拾音器4，查看反馈是否正常；读取供电装置1供电状态，即判断太阳能面板101、可充电电池组102是否正常工作；在自检中为了直观显示自检效果，黑匣子2上的红灯可以设置间隔若干秒闪烁，例如该红灯在自检时会间隔0.5s快速闪烁，等到自检结束若成功则红灯熄灭，若失败则常亮。

其中，设置黑匣子2上的红灯间隔若干秒闪烁为现有功能，此处不再进行详细描述。

自检成功后黑匣子2连接后台服务器，为了保持黑匣子2与服务器之间的连接，黑匣子2会每隔一个工作周期(即黑匣子2播放广播的间隔，出厂设置为15分钟)给服务器发送一条心跳包(FF FF EE FF FF)，在发送心跳包后会后判断行船预警黑匣子检查是否有数据下发。

此外，所述步骤S1中，判断是通过指令实现的，黑匣子2内置的通信模块会自动接收数据下发，并存储在缓存区中，在发送心跳包后会再发送读取数据指令，然后判断读取的数据是否为空，若不为空则表示服务器有数据下发；

所述预设定的指令为：在黑匣子2出厂时会烧录出厂固件程序，其中包括播放频率(根据现场实际情况和客户需求设置15分钟，可个性化定制)、播放语音内容、电台频率等。

S2、播放存储在拾音器4中的音频文件；

其中，所述播放音频文件：通过所述黑匣子2发出控制指令打开无线电台麦克风，并控制靠近麦克风处的拾音器4进行播放，播放存储在拾音器4自带内存的音频文件，播放完毕通过所述黑匣子2发出控制指令关闭无线电台麦克风；

在不播放音频文件时，拾音器会对船只与无线电台通讯的声音进行拾取，并传输给黑匣子进行分析语音识别，当识别出的内容与预设置的关键词吻合时，将该内容通过无线网络上传到服务器供管理人员查看存储；

S3、黑匣子2接收服务器下发数据，并解析配置数据，并返回步骤S2；

所述数据包括：更改播放频率、更改电台频段、更改播放内容，黑匣子对所述数据进行解析然后一一执行，将更改后的配置固化在黑匣子FLASH内存处，掉电不清零，并返回步骤S2播放音频文件，这样能够实现更改播放音频文件的频率、播放内容、电台频段等，直到服务器下次下发更改指令，执行步骤S1。

如图4，图4为本发明实施例1提供的无人值守行船预警方法中黑匣子进行解析的流程示意图，所述黑匣子2进行解析包括：

1)、黑匣子2读取缓存区缓冲的数据；

2)、黑匣子2判断读取的数据属于那种类型；所述数据包括：更改播放频率、更改电台频段、更改播放内容三种类型；

其中：

所述更改播放频率、更改电台频段数据发送的状态量指令，通过包头、功能码、数据位、校验位、包尾的数据格式进行指令下发；

所述更改播放内容发送的是大数据包；

3)、如果数据类型是更改播放内容直接执行步骤4)，否的话直接读取数据并执行步骤5)；

4)、黑匣子2做好接收准备，并发送应答信号给服务器，然后所述黑匣子2接收音频数据，所述音频数据为服务器接收应答信号后，开始一帧一帧发送的数据；

当下发的是更改播放内容时，由于其音频数据过大，通信模块的缓冲区不足以一次性缓存大数据，因此黑匣子2第一次接收的数据并不是音频有效数据，而且音频数据下发前的握手数据，黑匣子2解析后则获取得到服务器将要下发更改播放内容数据，此时黑匣子2会调节好自身来准备接收即将到来的大数据，准备好后黑匣子2会给服务器发送一个应答信号，表示服务器可以下发音频数据了，服务器会以一帧一帧的格式进行下发，每一帧数据包括包头、帧序号、数据位、校验位、包尾；

5)、数据接收完毕开始进行校验，如发现校验失败执行步骤6)，校验成功执行步骤7)；

6)、发送指令给服务器，使服务器再次下发校验失败数据，并返回步骤5)进行校验；

7)、黑匣子2将校验成功的数据进行解析，提取有效数据进行整合，最终执行。

黑匣子2数据接收会有容错检测机制，即接收一次数据会进行校验位校验，若校验成功则直接使用，否则黑匣子2会通过AT指令请求服务器再次下发有问题的数据，然后再次校验，直到都校验成功为止，黑匣子2接收完数据后进行拆解合并最终执行。

所述黑匣子为行船预警黑匣子。

实施例3

如图2，图2为本发明实施例2提供的无人值守行船预警系统的结构示意图，一种无人值守行船预警系统，包括：

判断模块，用于判断服务器是否有数据下发，如果有则执行解析模块阶段，如果没有则按照预设定的指令工作，将无线电台调制成相应水域所用频段，并执行播放模块阶段；

播放模块，用于播放音频文件；

解析模块，用于接收服务器下发数据，并解析配置数据，并返回播放模块阶段。

实施例4

一种终端，其特征在于，包括处理器、存储器以及设置于存储器上的计算机程序，所述计算机程序被配置为由所述处理器运行，所述处理器运营计算机程序时，实现所述的无人值守行船预警方法。

实施例5

一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上设置有计算机程序，所述计算机程序运行时，控制存储介质所在设备执行所述的无人值守行船预警方法。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种无人值守行船预警装置，其特征在于，包括：

黑匣子(2)，所述黑匣子(2)与外界的服务器无线通信连接；

无线电台(3)，所述无线电台(3)与黑匣子(2)相互通信连接；拾音器(4)，所述拾音器(4)与黑匣子(2)之间相互通信连接，所述拾音器(4)与无线电台(3)相互通信连接；

所述黑匣子(2)判断服务器是否有数据下发，如果有则：黑匣子(2)接收服务器下发数据，并解析配置数据，播放存储在拾音器拾音器(4)中的音频文件；

如果没有则按照预设定的指令工作，将无线电台(3)调制成相应水域所用频段，并播放存储在拾音器拾音器(4)中的音频文件。

2.根据权利要求1所述的无人值守行船预警装置，其特征在于，还包括供电装置(1)，所述供电装置(1)与黑匣子(2)电性连接以对黑匣子(2)进行供电，所述供电装置(1)还与无线电台(3)电性连接以对无线电台(3)进行供电，所述供电装置(1)还与拾音器(4)电性连接以对拾音器(4)进行供电。

3.根据权利要求2所述的无人值守行船预警装置，其特征在于，所述供电装置(1)包括太阳能面板(101)、可充电电池组(102)，其中所述太阳能面板(101)与可充电电池组(102)相互电性连接，所述太阳能面板(101)固定设置于房屋顶部，并朝南位置放置。

4.一种基于权利要求1-4任一所述的无人值守行船预警的预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、黑匣子(2)判断服务器是否有数据下发，如果有则执行步骤S3，如果没有则按照预设定的指令工作，将无线电台(3)调制成相应水域所用频段，并执行步骤S2：

S2、播放存储在拾音器(4)中的音频文件；

S3、黑匣子(2)接收服务器下发数据，并解析配置数据，并返回步骤S2。

5.根据权利要求4所述的无人值守行船预警方法，其特征在于，

所述步骤S2包括：打开无线电台(3)麦克风控制，然后控制靠近麦克风处的拾音器(4)进行播放，播放存储在拾音器(4)自带内存的音频文件，播放完毕后关闭无线电台(3)麦克风。

6.根据权利要求5所述的无人值守行船预警方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：

在不播放音频文件时，拾音器会对船只与无线电台(3)通讯的声音进行拾取，并传输给黑匣子(2)进行分析语音识别，当识别出的内容与预设置的关键词吻合时，将该内容通过无线网络上传到服务器供管理人员查看存储。

7.根据权利要求4所述的无人值守行船预警方法，其特征在于，所述数据包括更改播放频率、更改电台频段、更改播放内容三种类型。

8.根据权利要求7所述的无人值守行船预警方法，其特征在于，所述黑匣子(2)进行解析包括以下步骤：

1)、黑匣子(2)读取缓存区缓冲的数据；

2)、黑匣子(2)判断读取的数据属于那种类型；

3)、如果数据类型是更改播放内容直接执行步骤4)，否的话直接读取数据并执行步骤5)；

4)、黑匣子(2)做好接收准备，并发送应答信号给服务器，然后所述黑匣子(2)接收音频数据，所述音频数据为服务器接收应答信号后，开始一帧一帧发送的数据；

5)、黑匣子(2)数据接收完毕开始进行校验，如发现校验失败执行步骤6)，校验成功执行步骤7)；

6)、黑匣子(2)发送校验失败指令给服务器，并再次接收反馈数据，所述反馈数据为服务器接收校验失败指令再次下发校验失败数据，并返回步骤5)进行校验；

7)、黑匣子(2)将校验成功的数据进行解析，提取有效数据进行整合，最终执行。

9.一种基于权利要求4-8任一所述的无人值守行船预警方法的预警系统，其特征在于，包括：

判断模块，用于判断服务器是否有数据下发，如果有则执行解析模块阶段，如果没有则按照预设定的指令工作，将无线电台调制成相应水域所用频段，并执行播放模块阶段；

播放模块，用于播放音频文件；

解析模块，用于接收服务器下发数据，并解析配置数据，并返回播放模块阶段。

10.一种终端，其特征在于，包括处理器、存储器以及设置于存储器上的计算机程序，所述计算机程序被配置为由所述处理器运行，所述处理器运营计算机程序时，实现如权利要求4-8任一所述的无人值守行船预警方法。

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