CN202650279U - 一种面向内河智能航运信息服务的智能船载终端设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种面向内河智能航运信息服务的智能船载终端设备，所述船载终端设备由电源模块、数据采集模块、主控模块、通信模块以及人机交互模块组成；本实用新型运用了在线分析处理技术、多种感知技术(GPS、AIS、RFID、传感器和视频)和通信技术，通过对内河船舶航行状态下的多态异构数据的聚合、重构和交互，实现船舶身份的自动识别、运行状态的感知，为我国内河智能航运信息服务系统的船舶数据感知和实现船-船互联、船-岸互联、船-货互联和内河船舶的安全航行和高效运输提供坚实保障，推动我国内河智能航运信息服务(船联网)快速发展。

Description

一种面向内河智能航运信息服务的智能船载终端设备

技术领域

本实用新型专利涉及一种利用在线分析处理技术、多种感知技术（GPS、AIS、RFID、传感器和视频）和通信技术，通过对内河船舶航行状态下的多态异构数据的聚合、重构和交互，实现船舶身份的自动识别和运行状态的感知的面向内河智能航运信息服务（船联网）的智能船载终端设备。 

背景技术

水路运输是综合运输体系的重要组成部分，是符合资源节约型、环境友好型要求的运输方式，也是典型的低碳运输方式；随着国家着力加快转变经济发展方式和建设“两型”社会，水运运能大、占地少、能耗低、污染小的独特优势和带动社会经济发展的作用更加凸显。 

虽然近几年我国已经认识到水路运输的优势和带动经济发展的巨大作用，已加大了对内河航道的整治和建设力度，各地方水运管理信息化建设也取得了长足的发展，但是在船舶信息的感知领域仍旧存在明显的不足；具体表现以下几个方面： 

（一）目前我国大部分地区的内河船舶管理主要依靠人工来完成，缺乏有效识别船舶身份的手段，导致难以辨别套牌和伪牌照的船舶，让不法分子有机可乘。这不仅给国家带来了经济上的损失，而且也造成了非常恶劣的社会影响。 

（二）对于长三角等一些内河发达的水域，尽管海事管理部门已经对辖区内的部分船舶安装了GPS、AIS、RFID和视频等船载设备，但是由于管理体系和技术手段的落后，船载设备数据异构严重，信息标准不统一，不能跨地区使用，系统之间互不兼容，造成了重复建设和资源浪费。 

（三）目前，除少数试点航段外，船舶过闸、检查、报港签证等业务仍采用传统作业方式，船民需要停船登岸办理业务，费时费力，严重降低通航的效率，增加因重复启动船舶柴油机带来的燃油成本和船舶尾气排放。 

（四）虽然部分地区的海事管理部门通过移动网络平台，以手机短信的方 式，提供给船民一些常规的航道信息，但服务内容单一，缺乏针对性，也无法实时感知船舶所处航线上的桥梁或其他障碍物信息，造成船民经常对桥身高度估计错误，尤其在夜间或恶劣天气情况下，船民没有发现或来不及发现前方障碍物，致使船舶与之碰撞，造成基础设施或桥梁损毁。 

综合上述，船舶信息的感知与交互，作为内河航运信息服务的关键一环，目前亟需相应的设备和相关的技术手段解决上述存在问题。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是通过提供一种运用在线分析技术、多种感知技术（GPS/北斗、AIS、RFID、传感器和视频）和通信技术，有效地实现船舶身份自动识别和运行状态的感知，解决船载终端种类和型号各异带来的多态异构数据聚合、重构和交互的问题；同时采用模块化的设计，对已经安装的船载设备（如GPS、AIS等）预留数据接口，避免重复建设；通过人机交互的方式，丰富服务内容，为船民、物流企业和管理部门三者之间提供了互动平台，提高船舶管理服务水平的一种面向内河智能航运信息服务的智能船载终端设备。 

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下： 

一种面向内河智能航运信息服务的智能船载终端设备，所述船载终端包括： 

电源模块，负责电压的转换及电流稳定，保证设备正常工作，在外部电源断开时，负责给RFID模块供电，保证该模块与岸基设备和其他智能船载终端正常通信； 

数据采集模块，负责数据的感知与采集，并将采集的数据经通信总线传送给主控模块进行处理； 

主控模块，负责数据处理和存储； 

通信模块，提供信息传输的媒介和交互的渠道； 

人机交互模块，负责对主控模块处理结果的显示，以便提醒用户，进行不同的操作。 

优选的，所述电源模块包括： 

电源转换模块，负责电压转换，将船用220V交流电转换为24V直流电； 

电源管理模块，确保电路中电压和电流的稳定，推动后级电路进行功率输出，保证设备正常工作； 

备用电池模块，在设备外部电源断开时，负责给RFID模块供电，保证设备与岸基设备和其它智能船载终端设备通信。 

优选的，所述数据采集模块包括： 

RFID模块，具有数据采集和短程无线通信的功能； 

GPS/北斗模块，负责进行定位导航；将卫星的轨道参数、定位位置、时间和日期数据发送给主控模块； 

GPS/北斗接口，用于外接GPS/北斗设备； 

AIS接口，为已安装AIS设备的船舶预留的接口； 

无线传感接收模块，具有无线接收传感数据的功能； 

有线传感器接口，用于连接有线式传感器； 

视频接口，用于外部摄像机视频信号的采集。 

优选的，所述主控模块包括； 

处理器； 

显示处理模块，负责接收处理器提供的指令，将系统所需要的显示信息进行转换驱动，支持的分辨率高达1280x1024像素的图形和图像显示； 

智能分析模块，利用船舶上安装的摄像机，将拍摄画面的四周设置为警戒区域，当有物体或人非法穿越警戒区时，立即触发报警； 

自检模块，负责设备自检以及分析处理传感数据，分析结果可以显示在LCD触摸屏上； 

数据存储模块。 

优选的，所述通信模块包括； 

通信模块，利用3G移动通信网络进行通信，将船舶相关数据发送到航运信息服务中心服务器，同时还可以用来接受物流信息和航运服务信息，为船民提供通告、货源、航道和天气便民信息； 

WiFi模块，负责在船舶空间内组建无线局域网； 

VHF接口，用于外接VHF设备； 

网口，用于满足船载电脑上网或其他网络设备的数据有线传输和上网要求。 

优选的，所述人机交互模块包括 

LCD触摸屏，显示各种信息，同时触控屏幕上不同的菜单，执行不同的操作命令，实现对应的功能； 

LED接口，为已经安装LED信息发布屏的港航管理艇预留的接口，用于港航管理艇发布信息； 

警报模块，负责对智能分析模块和自检模块处理结果的响应，当出现“异常”情况时，警报发出响声，提醒用户； 

状态指示灯，用于显示船舶和设备的运行状态。 

优选的，所述的船载终端设备与岸基具有多种通信模式，包括RFID无线短距离通信、WiFi无线局域网通信、3G移动通信和VHF通信。利用RFID、VHF和移动通信模块，实现船—船互联、船—岸互联，利用传感技术和视频技术，实现船—货互联。 

优选的，所述RFID模块由控制模块、射频模块以及天线组成。 

优选的，所述处理器为ARM11处理器。 

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是： 

1、模块化；本实用新型采用模块化设计，内设多类模块，船舶可根据自身需求，选配不同的模块，实现船舶综合智能感知、聚合、重构和交互；支持的模块包括：RFID模块、GPS模块、AIS模块、移动通信模块、WiFi模块和无线传感接收模块。 

2、兼容性；考虑到长三角等一些内河发达的水域，海事管理部门对辖区内部分船舶已经安装了GPS/北斗、AIS或传感器等各类船载设备，为了避免重复建设，统一航运基础信息，智能船载终端为已经安装上述各类船载设备的船舶预留了接口，并对不同设备来源的多态异构数据完成数据格式的聚合转换和发送，解决内河船舶多种类设备共存带来的数据异构的问题。 

3、可互操作；智能船载终端支持短距离数据传输和3G移动网络通信；智能船载终端之间、智能船载终端与岸基设备之间、智能船载终端与航运信息服 务中心服务器之间均能实现双向通信，在标准化的通信协议基础上，支持M2M可互操作。 

4、功能丰富；本实用新型具有船舶身份自动识别、定位导航、船舶状态检测、船载货物监控、信息发布与显示、支持不停船报港签证，以及在线办公或娱乐休闲等多项功能，具体包括： 

水上服务区提示：向船舶告知周围水域的水上服务区的名称以及提供服务的种类、数量等； 

航道指向、诱导信息：为船舶提供实时导航业务，提供安全快捷的出航路线； 

不停船报港签证：对服务域内的船只进行身份认证和签证管理； 

危险品通告：对载有危险品的船只进行安全导航，并对其他船舶进行通告； 

临近桥梁或其他建筑物警告提示； 

航行路由：根据多方数据，对航道内的船舶进行航道管理，疏导拥塞线路，给出航行建议； 

船舶动态检查：对航道内的船舶进行动态远程检查，检查人员勿需登船巡检； 

船舶真实身份鉴别； 

肇事通知：对肇事船只进行及时通告； 

载货物流：对周边物流进行有效的组织管理，给出物流需求； 

卡口监控：自动识别过卡船舶，对航道内的各个卡口实时统计监测，向水域内的船舶通告相关信息； 

天气气象：给出实时气象情况及天气预报； 

政策、新闻：向船舶提供相关政策法规以及实时新闻。 

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1为本实用新型的总体结构示意图； 

图2为本实用新型的内部硬件连接结构示意图； 

图3为RFID模块内部结构图； 

图4为RFID的通信数据链路示意图； 

图5为摄像机覆盖船舶警戒区示意图； 

图6为智能分析模块的工作流程示意图； 

图7为本实用新型通讯方式示意图； 

图8为本实用新型的主视图； 

图9为本实用新型的后视图。 

图中数字和字母所表示的相应部件名称： 

10、电源模块 11、电源转换模块 12、电源管理模块 13、备用电池模块 20、数据采集模块 21、RFID模块 22、GPS/北斗模块 23、GPS/北斗接口 24、AIS接口 25、无线传感接收模块 26、有线传感器接口 27、视频接口 30、主控模块 31、处理器 32、显示处理模块 33、智能分析模块 34、自检模块 35、数据存储模块 36、硬盘 37、SD卡槽 38、串口 39、内存 40、通信模块 41、移动通信模块 42、WiFi模块 43、VHF接口 44、网口 50、人机交换模块 51、LCD触摸屏 52、LED接口 53、警报模块 54、状态指示灯 55、USB接口 56、USB控制器 57、视频接口 58、嵌入式DVR 59、双工器 60、PCI总线 61、AGP总线 62、通信总线 63、地址总线AB 64、数据总线DB 65、控制总线CB 66、SPI总线 67、ISA总线 70、设备电源开关 71、LED触摸屏开关 72、电源接口 73、I/O芯片 74、I/O扩展接口 75、散热孔 80、RFID天线 81、GPS/北斗天线 82、传感器天线 83、移动通信天线 84、WiFi天线 90、键盘芯片 91、键盘接口 92、功能导航区 93、键盘区 100、控制模块 101、射频模块 

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。 

参见图1至图9所示，本实用新型一种面向内河智能航运信息服务的智能 船载终端设备，所述船载终端设备由电源模块10、数据采集模块20、主控模块30、通信模块40以及人机交互模块50组成。 

本实用新型采用嵌入式通信电源供电；电源模块10由电源转换模块11、电源管理模块12和备用电池模块13三个部分组成；所述备用电池模块13与电源管理模块12连接，所述电源转换模块11分别与电源管理模块12和备用电池模块13连接。 

电源模块10内部的电源转换模块11负责电压转换，将船用220V交流电转换为24V直流电；电源管理模块12确保电路中电压和电流的稳定，推动后级电路进行功率输出，保证设备正常工作；在设备外部电源断开时，备用电池模块13启动，给RFID模块21供电，保证设备与岸基设备（包括港口、船闸、码头、桥梁及航道沿岸安装的RFID读写设备）和其他智能船载终端通信；本实用新型电源的性能参数见附表1。 

附表1 

本实用新型数据采集模块20由RFID模块21、GPS/北斗模块22、GPS/北斗接口23、AIS接口24、无线传感接收模块25、有线传感器接口26以及视频接口27组成。 

本实用新型采用2.45GHz有源RFID模块21，与岸基设备的通信协议符合我国《信息技术射频识别2.45GHz空中接口协议》制定的相关技术标准；该模块为本实用新型的最低功能配置，即要求每台船载智能终端中都具备RFID模 块21；该模块具有数据采集和短程无线通信的功能，主要完成的任务包括：与岸基设备和其他船载智能终端进行短程无线通信，实现船舶身份的自动识别、不停船报港签证、建筑物（包括桥梁、船闸等）避碰提醒等功能，交互的信息主要包括船舶基本属性信息（船舶ID号、船检登记号、船舶种类、发动机功率、总吨位、总长和最大宽度等）、签证信息和船货信息等。 

本实用新型RFID模块21由控制模块100、射频模块101以及RFID天线80组成；船舶基本属性信息、签证信息和船载货物信息都存储在控制模块100中，这些数据全部采用RFID模块21的短程无线通信通道实现数据传输，RFID天线80采用外接方式，通信数据链路如图4所示；当设备外部电源断开时，其他功能模块停止工作，电源模块10中的备用电池模块13启动，给RFID模块21供电，保证其仍能正常工作，RFID模块21的技术参数见附表2。 

附表2 

本实用新型采用北斗/GPS双模定位导航单元模块（即“GPS/北斗模块”22） 进行定位导航，GPS/北斗模块22能够快速定位，将卫星的轨道参数、定位位置、时间和日期等数据发送给主控模块30；对已经安装GPS/北斗设备的内河船舶，本实用新型预留了GPS/北斗接口23，可将已安装的GPS/北斗设备通过预置的接口连接到本设备中，进行多态异构数据的采集、重构、聚合和传输；内置或外接的GPS/北斗模块22经通信总线62进行通信和数据传输，经主控模块30处理后的数据，数据保存在硬盘36中或通过移动通信模块41发送到航运信息服务中心服务器；GPS/北斗模块22及GPS/北斗接口23的性能参数见附表3。 

附表3 

本实用新型为已安装AIS设备的船舶同样预留接口供其使用，避免了重复建设和资源浪费；AIS接口24由COMM Socket API通信接口和File API文件接口两种接口组成，前者接入AIS设备的服务器，后者读取历史文件的数据；AIS接口24经通信总线62与设备各部分进行通信和数据传输,经主控模块30处理后的数据保存在硬盘36中或通过移动通信模块41发送到航运信息服务中心服务器。 

本实用新型中无线传感接收模块25具有无线接收传感数据的功能，适用于已经安装无线传感器的船舶；有线传感器接口26则适用于已经安装有线式传感器的船舶；常用的传感器类型有：温度传感器、湿度传感器、速度传感器和烟雾传感器等。工作时，无线传感接收模块25或有线传感器接口26接收外部传感器信号，并将接收到的数据经通信总线62送至主控模块30处理，处理后的数据保存在硬盘36中，数据可在LCD触摸屏51上显示，当采集到各类传感器数据超出预设值时，警报模块53被触发，“异常”状态指示灯54开启。无线传感接收模块25可以根据船舶上已经安装的无线传感器通信协议定制；预留的传感器接口26则采用RS232标准接口，使用±12V电压脉冲来实现信息的传输。 

本实用新型采用的视频接口57为1394数字接口，用于视频信号的采集；摄像机拍摄的画面经视频接口57存储在嵌入式DVR58中，DVR具有对图像/语音进行长时间录像、录音、远程监视和控制的功能；DVR存储的图像/语音经PCI总线60传输给主控模块30的智能分析模块33进行分析处理。 

本实用新型主控模块30由处理器31、显示处理模块32、智能分析模块33、自检模块34以及数据存储模块35组成，主控模块30负责数据的分析处理和存储。 

本实用新型处理器31是设备的核心硬件，负责读取和执行操作指令，处理多态异构数据的聚合和重构，并对其他外围模块进行控制；本实用新型采用ARM11处理器，采集的数据经通信总线62，通过地址总线AB63、数据总线DB64和控制总线CB65,由串口38传送到处理器31中进行分析处理和存储。本实用新型配置了内存39，用于缓存处理器31处理数据，提高设备运行速度。 

本实用新型中显示处理模块32，负责接收处理器31提供的指令，将系统 所需要的显示信息进行转换驱动，支持的分辨率高达1280x1024像素的图形和图像显示；该模块由图形系统处理器(GSP)和视频输出电路组成；GSP采用TMS34020芯片，它是显示处理模块32的核心器件，负责系统管理，程序存储器中读取指令和数据，控制动态存储器和LCD触摸屏51刷新，对处理器31的访问进行地址译码，并缓存数据；视频输出电路由并/串转换电路和视频数模转换部件(RAMDAC)组成；显示处理模块32分别与LCD触摸屏51和LED接口52相连接，通过AGP总线61与设备各部分进行通信和数据传输。 

本实用新型中智能分析模块33运用计算机图像视觉分析技术，即利用船舶上安装的摄像机，将拍摄画面的四周设置为警戒区域（如图5所示），当有物体或人非法穿越警戒区时，立即触发报警；摄像机监控功能开启时，摄像机拍摄的画面传输至嵌入式DVR58中，通过智能分析模块33对接收的视频实时分析，实现用户端的实时预警，有效防止货物丢失，工作流程示意图如图6所示；此外，该模块与警报模块53相连，通过PCI总线60与设备各部分进行通信和数据传输，经主控模块30处理后的数据保存在硬盘36中。 

本实用新型中自检模块34负责设备自检以及分析处理采集到的传感数据，分析结果可以显示在LCD触摸屏51上；如果状态异常，该模块将触发状态指示灯54和警报模块53，提醒船民及时检修，排除故障，保证船舶的正常航行；自检模块34分别与警报模块53和状态指示灯54相连接，经PCI总线60与设备各个部分进行通信和数据传输。 

本实用新型中的数据存储模块35负责储存用户数据，包括航运轨迹信息、视频记录、设备日志等，但不包括RFID模块21中提及的船舶基本属性数据、签证数据和货物数据等信息；数据存储模块35的存储介质为内置硬盘36，存储在硬盘36中的数据，可以利用SD卡或外接存储设备（如U盘或移动硬盘等）通过SD卡槽37或USB接口55拷贝。当硬盘36存满时，能自动清除设定时段之前的数据，以节省硬盘36的存储空间。SD卡槽37和内置硬盘36直接与数据存储模块35相连接，USB接口55经USB控制器56和PCI总线60相连接，数据存储模块35经SPI总线66与设备各个部分通信和数据传输。 

本实用新型的通信模块40由移动通信模块41、WiFi模块42、VHF接口43和网口44四部分组成；涉及的通信链路包括利用3G移动通信网络实现的智能 船载终端与航运信息服务中心服务器之间的数据通信、利用WiFi无线网络实现的智能船载终端和外部上网设备（船载电脑、笔记本、具有WiFi功能的手机等）之间的数据通信，以及利用VHF实现的船-岸和船-船之间的语音通信。 

本实用新型的移动通信模块41利用3G移动通信网络进行通信，将船舶相关数据发送到航运信息服务中心服务器，同时还可以用来接收物流信息和航运服务信息，为船民提供通告、货源、航道、天气等便民信息；3G移动通信网络有TD-SCDMA/WCDMA/CDMA2000三种类型网络，不同类型的网络需要不同的模块；本实用新型预留了三个模块插槽，用户可根据地区网络覆盖的实际情况，选择不同的3G模块。三种不同的3G模块性能参数见附表4；移动通信模块41经通信总线62与设备各部分进行通信和数据传输，经主控模块30处理的数据保存在硬盘36中。 

附表4 

本实用新型WiFi模块42为HLK-WIFI-M03的嵌入式模块，采用ASCII格式，负责在船舶空间内组建无线局域网，支持DHCP协议动态IP地址分配和DNS 域名解析功能，具有高的传输性能，最高可达11Mb/s的发送速率；WiFi模块42通过通信总线62与设备各部分进行通信和数据传输。 

VHF接口，用于外接VHF设备。VHF工作频率为156～174MHZ，采用双工方式工作，用作航运沟通的频道，管理站点或港航管理艇上的工作人员通过VHF，与船民进行语音通信；VHF的通信需配置VHF接口43和双工器59，本实用新型采用SVDR6系列V6语音接口，24V DC（直流）供电，内部增益调整，无衰减采集话筒和扬声器的信号，600欧姆平衡式合成语音输出；双工方式通信时，船-岸双方通信时采用不同的频率进行发射和接收信息，双工器采用型号为CPMD04-MW10S，由两组不同频率的阻带滤波器组成，它将发射和接收讯号相隔离，避免收发干扰，并能抑制输出信号的杂波输出，保证接收和发射能同时正常工作；VHF接口43与双工器59相连，通过PCI总线60与设备各部分进行通信和数据传输。 

网口44，为两个以太网接口，即RJ45接口，用于满足船载电脑上网或其他网络设备的数据有线传输和上网要求。 

本实用新型人机交换互模块50由LCD触摸屏51、LED接口52、警报模块53以及状态指示灯54组成。 

本实用新型使用a-Si TFT的LCD触摸屏51，采用多点触控方式，触控屏幕上不同菜单，执行不同的操作命令，实现对应的功能；该LCD触摸屏51不仅可以显示中心发来的管理和服务信息，还可以实现定位导航查询、航道状况查询、船舶状况查询，船载货物查询、视频监控、临近桥梁或其他建筑物提醒以及异常或紧急情况提醒和故障查询等多项功能；LCD触摸屏51性能参数见附表5。 

附表5 

本实用新型港航管理艇需通过LED屏发布信息，预留了LED接口52，该接口采用的是USB2.0版本4针标准插口，以菊花链形式将LED屏连接起来，由显示处理模块32驱动LED屏的显示；LED接口52与显示处理模块32相连接。 

为了提醒船民异常情况的出现，本实用新型设计了警报模块53和状态指示灯54两种提醒模式，当出现异常状况时，警报模块53被触发，同时“异常”状态指示灯开启；状态指示灯54共有三种状态：“正常”、“异常”和“待机”；三种状态分别用“绿灯”、“红灯”和“黄灯”表示；绿灯亮表示该设备和船舶运行均正常；红灯亮表示该设备或船舶运行状况出现异常，需及时检修，排除故障；黄灯亮表示当前处于待机状态，待机状态时，LCD屏幕则处于休眠状态。 

本实用新型采用盒式设计，交予用户使用前，根据用户的需求配置不同功能模块；用户依次按下设备电源开关72和LCD触摸屏开关71，启动智能船载终端设备，触控LCD触摸屏51上不同菜单，进入不同的菜单，当进入了某个菜单界面时，会出现下拉的菜单，用户按下功能导航区92上不同的方向按钮，选择相应的菜单，单击“OK”键，执行操作指令，实现对应的功能；当用户需查询某个信息时，用户按下键盘区93上“查询”按钮，LCD触摸屏上51出现 “查询对话框”，通过键盘区93输入查询的内容，单击“OK”键即可；当用户需要将LCD触摸屏51上显示内容放大或缩小时，单击键盘区93的“+”或“-”按钮即可；当用户在执行完某个操作指令后，需直接返回主菜单时，单击键盘区93“切换”按钮即可；除此之外，选择菜单、执行菜单、查询、放大或缩小和“切换”也可以直接触控LCD触摸屏51实现；本实用新型执行操作指令，提供键盘操控和屏幕触控两种方式，方便用户实际操作。其中，功能导航区92和键盘区93的键盘按钮与键盘接口91连接，由键盘芯片90控制，各个键盘指令经ISA总线67传输给设备各部分，实现相应功能。当用户需将设备采集的信息拷出时，将外接存储设备插入到USB接口55或SD卡槽37中即可；警报模块53为预警装置，当有人非法闯入警戒区域或传感器探测值超出预设的范围均会触发报警，发出响声；状态指示灯54有三种：“绿灯”、“红灯”和“黄灯”分别表示“正常”、“异常”和“待机”，用来检测设备或船舶发动机运行的状态：绿灯亮表示该设备和船舶运行均正常；红灯亮表示该设备或船舶运行状况出现异常，需及时检修，排除故障；黄灯亮表示当前处于待机状态；为了降低设备功耗，本实用新型设计了LCD触摸屏开关71，在省电模式下，可以将LCD触摸屏51关闭，此时通过状态指示灯54来判断有无异常出现，当出现异常报警时，打开LCD触摸屏开关71查看故障原因。 

设备电源接口72支持220V交流电的输入；RFID模块21、GPS/北斗模块22、无线传感接收模块25、移动通信模块41和WiFi模块需要外接天线支持，配备的天线有：RFID天线80、GPS/北斗天线81、传感器天线82、移动通信天线83、WiFi天线84；有线传感器接口26为采用有线方式传输数据的传感器预留了接口，该接口采用RS-232C标准接口，使用±12V电压脉冲来实现信息的传输；网口44为两个以太网接口，即RJ45接口，用于满足船载电脑上网或其他网络设备的数据有线传输和上网要求；VHF接口43采用的是SVDR6系列V6语音接口，24V DC（直流）供电，内部增益调整，无衰减采集话筒和扬声器的信号，600欧姆平衡式合成语音输出；AIS接口24由COMM Socket API通信接口和File API文件接口两种接口组成，前者接入AIS设备的服务器，后者读取历史文件的数据；I/O扩展接口74是功能扩展，由I/O芯片73控制，经ISA总线67，与设备各部分进行通信和数据传输，同时解决本实用新型与外部设备 的连接问题；本实用新型为港航管理艇的LED屏提供了LED接口52，用于发布航运服务信息等，采用的是USB2.0版本4针标准插口，采用菊花链形式连接LED屏，由显示处理模块驱动LED屏的显示；视频接口57为1394数字接口，本实用新型预置两个视频接口，一个接智能分析模块33部分配置的摄像机，监控船上货物防止丢失，另一个可以用于接船舱内部配置的摄像机，监控船舱内部的情况；对于已经安装GPS/北斗的内河船舶，可以利用GPS/北斗接口23将已安装的GPS/北斗设备的数据线连接到RS232串口，进行多态异构数据的采集、重构、聚合和传输；USB接口55用于外接存储设备，拷贝存储的数据。散热孔78用于设备的散热，此外，本实用新型分别在处理器ARM11核心板和电源部分安置了风扇。 

本实用新型的环境和电气性能参数如表6所示。 

表6 

此外，本实用新型采用实时嵌入式Linux操作系统作为软件操作系统核心， 采用Linux2.6稳定内核版本，集成外部设备驱动程序和相应的网络协议；在精简内核的基础上，用户程序采用容错性设计技术，提高系统的可用性和稳定性。 

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。 

Claims (6)

1.一种面向内河智能航运信息服务的智能船载终端设备，其特征在于：所述船载终端包括：

电源模块，负责电压的转换及电流稳定，保证设备正常工作，在外部电源断开时，负责给RFID模块供电，保证该模块与岸基设备和其他智能船载终端正常通信；

数据采集模块，负责数据的感知与采集，并将采集的数据经通信总线传送给主控模块进行处理；

主控模块，负责数据处理和存储；

通信模块，提供信息传输的媒介和交互的渠道；

人机交互模块，负责对主控模块处理结果的显示，以便提醒用户，进行不同的操作。

2.根据权利要求1所述的一种面向内河智能航运信息服务的智能船载终端设备，其特征在于：所述电源模块包括：

电源转换模块，负责电压转换，将船用220V交流电转换为24V直流电；

电源管理模块，确保电路中电压和电流的稳定，推动后级电路进行功率输出，保证设备正常工作；

备用电池模块，在设备外部电源断开时，负责给RFID模块供电，保证设备与岸基设备和其它智能船载终端设备通信。

3.根据权利要求1所述的一种面向内河智能航运信息服务的智能船载终端设备，其特征在于：所述数据采集模块包括：

RFID模块，具有数据采集和短程无线通信的功能；

GPS/北斗模块，负责进行定位导航；将卫星的轨道参数、定位位置、时间和日期数据发送给主控模块；

GPS/北斗接口，用于外接GPS/北斗设备；

AIS接口，为已安装AIS设备的船舶预留的接口；

无线传感接收模块，具有无线接收传感数据的功能；

有线传感器接口，用于连接有线式传感器； 

视频接口，用于外部摄像机视频信号的采集。

4.根据权利要求1所述的一种面向内河智能航运信息服务的智能船载终端设备，其特征在于：所述通信模块包括；

通信模块，利用3G移动通信网络进行通信，将船舶相关数据发送到航运信息服务中心服务器，同时还可以用来接受物流信息和航运服务信息，为船民提供通告、货源、航道和天气便民信息；

WiFi模块，负责在船舶空间内组建无线局域网；

VHF接口，用于外接VHF设备；

网口，用于满足船载电脑上网或其他网络设备的数据有线传输和上网要求。

5.根据权利要求1所述的一种面向内河智能航运信息服务的智能船载终端设备，其特征在于：所述人机交互模块包括

LCD触摸屏，显示各种信息，同时触控屏幕上不同的菜单，执行不同的操作命令，实现对应的功能；

LED接口，为已经安装LED信息发布屏的港航管理艇预留的接口，用于港航管理艇发布信息；

警报模块，负责对智能分析模块和自检模块处理结果的响应，当出现“异常”情况时，警报发出响声，提醒用户；

状态指示灯，用于显示船舶和设备的运行状态。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种面向内河智能航运信息服务的智能船载终端设备，其特征在于：所述RFID模块由控制模块、射频模块以及天线组成。 

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