CN203204406U

CN203204406U - 航标遥测遥控装置

Info

Publication number: CN203204406U
Application number: CN2013201197291U
Authority: CN
Inventors: 程鑫; 王申山; 张海波; 王永涛; 王连明
Original assignee: LIANYUNGANG BEACONS OF SHANGHAI MARITIME SAFETY ADMINISTRATION
Current assignee: LIANYUNGANG BEACONS OF SHANGHAI MARITIME SAFETY ADMINISTRATION
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2013-03-15
Publication date: 2013-09-18
Anticipated expiration: 2023-03-15

Abstract

本实用新型公开了航标遥测遥控装置，包括设置于水面浮筒上的航标用户终端和设置于地面的岸基监控中心基站。所述航标用户终端包括航标灯、航标终端和充电控制器。所述岸基监控中心基站包括航标遥测遥控基站终端，且所述航标遥测遥控基站终端通过电缆连接有电源盒，其中，航标遥测遥控基站终端内设有遥测遥控数据处理服务器。本实用新型能够适时监控航标的状态信息，有助于实现航标管理的“数字化”和“智能化”，提高航标的管理水平和维护水平，确保航标信息的准确性，提高航运安全，降低事故风险，同时，本实用新型的应用能够大大降低航标巡检周期，减少航标维护次数，减少航标的人工巡检工作，从而节约大量的维护成本，具备极佳的实用性。

Description

航标遥测遥控装置

技术领域

本实用新型属于航标管理及监控技术领域，特别涉及一种使用效果更为优异的航标遥测遥控装置。

背景技术

航标系统是海上交通安全保障体系的重要组成部分，其信息的准确性和可靠性对船舶的航行安全至关重要，而且其运行状态的好坏，将直接影响到船舶的正常运行甚至船员的人身安全。近年，随着科学技术不断进步，航运业的不断发展也使得对航标服务水平的要求随之不断地提高。

我国传统的航标维护和管理方式大多数是采用人工模式，即重点航标专人值守（如大型灯塔）、小型航标定时巡检、值班和维护人员定时人工记录航标工作状态的管理模式，显然这种被动、滞后的信息传递方式，难以做到及时、准确地掌握航标的运行状态，势必增大航标管理的难度和管理成本，制约了航标管理效能的进一步提高，难以满足现代海运业对航标服务水平的要求。

因此，航标遥测遥控装置正是为了满足海事部门对航标监控管理的需要而建立起来的一个现代化的远程实时监控系统。它以国际标准化的电子航道图作为可视化信息平台，利用现代航标测控技术、计算机网络技术、无线通信技术和数据处理技术，完成对航标的远程动态监测和状态控制，及时发现航标异常并尽可能进行远程维护，从而提高航标正常率，为船舶提供有效的助航服务；同时降低航标维护成本和减轻劳动强度，为航标管理决策提供科学依据。

目前通用的航标遥测遥控装置基本采用全球卫星定位系统（GPS）、全球数字蜂窝移动通信技术（GSM）、电子海图信息与显示系统（ECDIS），其原理是利用GPS获得航标的经纬度定位数据，并通过传感器采集航标灯工作状况和参数，定位信息和状态参数经过处理后，转化成标准的短信格式，通过GSM无线通信网络发送到航标管理部门的监控中心的接收终端上，再送到中心的计算机上，管理人员通过电子海图界面对航标的工作状况进行24小时全天候、实时、动态监测。

这种GSM网络下的GPRS数据传输业务是一种基于地面基站及信号发射塔的路基无线通信网络。这种通信方式的优点是传输可靠、传递响应时间短、误码率低、功耗小、通信费用低廉，通信具有确认机制。但是缺点是覆盖范围相对不足，GSM基站无法覆盖较远水域，所以只适合陆地使用，不适合公海使用。而有些航标通常设置在离陆地较远或偏僻无人到达的地方，采用这种方式航标信息就会无法传送到监控中心。

相比于现有的航标遥测遥控装置，北斗卫星导航系统是我国自行建立、具有自主知识产权的卫星导航系统。相对于其它定位系统来说，北斗卫星导航定位系统具有以下几个明显的优点：

1）同时具备定位与双向通讯功能、信息远程传送功能，无需其他通讯系统支持；

2）特别适合集团用户大范围监控以及数据收集和传输的管理应用；

3）自主系统、高强度加密设计，安全、可靠、稳定，适合关键部门应用。

相比来说，通用的航标遥测遥控装置在定位精度方面具有优势，但不具备短消息传送功能，而北斗导航定位通信系统所具有的信息远程传送功能等正好可以完成该技术缺陷的补充。如果能将上述两种系统结合起来，充分利用两种导航系统的技术优势，应用于实际当中的话，无疑将提高航标遥测遥控的定位性能，同时有益于拓展航标遥测遥控系统类产品的应用和推广，但可惜的是，目前针对此项目的研究还太少，无法满足现有的技术需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种航标遥测遥控装置。

本实用新型通过以下技术方案得以实现：

航标遥测遥控装置，包括设置于水面浮筒上的航标用户终端和设置于地面的岸基监控中心基站。

所述航标用户终端包括航标灯、航标终端和充电控制器；其中，所述充电控制器分别与航标灯和航标终端相连。

航标用户终端一般设置于远海海域。其中，航标灯自带蓄电池，且其型号为任意型，航标终端与航标灯共用电源，其过程通过充电控制器进行过程，以减小相应的功耗，节省电能。

所述岸基监控中心基站包括航标遥测遥控基站终端，且所述航标遥测遥控基站终端通过电缆连接有电源盒，其中，航标遥测遥控基站终端内设有遥测遥控数据处理服务器。

其中，所述航标灯与航标终端串联。所述航标用户终端和航标遥测遥控基站终端之间通过无线网络逻辑相连。

所述航标终端包括安装支架、北斗航标用户机和信息采集盒；所述北斗航标用户机装设在安装支架之上；同时，北斗航标用户机由于需要长期工作在海洋高湿环境下，为保证长期可靠工作，根据防水震动要求设计为密闭腔体结构，且北斗航标用户机的底部设有连接螺母。其中，所述连接螺母和信息采集盒均通过综合电缆与充电控制器相连；另外，信息采集盒分别与航标灯和充电控制器相连。

信息采集盒用于采集航标灯的航标灯编号，灯质，工作电流、蓄电池工作电压、蓄电池充电电压、充电电流、灯质等状态参数，并上报给北斗航标用户机。北斗航标用户机是专门针对北斗航标遥测遥控应用设计的一体式北斗用户机，具备北斗定位、GPS定位、短消息通信等功能。具体的，北斗航标用户机除接受信息采集盒所发送的数据之外，还采集航标灯自身的位置信息发送到岸基监控中心基站。岸基监控中心基站实时的管理和控制航标灯的状态信息和位置信息，从而实现对航标灯系统化、实时化的监控和管理。

其中，所述信息采集盒上设有两组正极穿入孔。信息采集盒左右两个侧壁上均设有一半圆形的侧翼安装板。

所述安装支架主体侧壁设有一安装配件板。

所述安装支架的主体上端向与安装配件板背对的方向弯折形成弯折部，北斗航标用户机装设在该弯折部上。

同时，所述安装支架的弯折部上设有中部中空的螺柱，所述螺柱套在北斗航标用户机底部连接螺母的外壁上。

所述安装支架的弯折部上与螺柱位置对应的部位处设有与综合电缆截面形状匹配的孔洞。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型能够适时监控航标的状态信息，有助于实现航标管理的“数字化”和“智能化”，提高航标的管理水平和维护水平，确保航标信息的准确性，提高航运安全，降低事故风险，同时，还可以提高水上交通管理水平，有利于航运水上物流产业、相关民用产业的发展，本实用新型的应用能够大大降低航标巡检周期，减少航标维护次数，并显著的减少航标的人工巡检工作，从而节约大量的维护成本，具备极佳的实用性。

附图说明

下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步的详细描述：

图1所示为本实用新型一实施例的拓扑结构示意图；

图2所示为本实用新型一实施例的安装支架的结构示意图；

图3所示为本实用新型一实施例的北斗航标用户机的结构示意图；

图4所示为本实用新型一实施例的信息采集盒的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示为可作为本实用新型较佳实施例的航标遥测遥控装置，包括设置于水面浮筒上的航标用户终端和设置于地面的岸基监控中心基站。

所述航标用户终端包括航标灯、航标终端和充电控制器；其中，所述充电控制器分别与航标灯和航标终端相连.

航标用户终端一般设置于远海海域，其中航标灯自带蓄电池，且其型号为任意型，航标终端与航标灯共用电源，其过程通过充电控制器进行过程，以减小相应的功耗，节省电能。所述航标灯的蓄电池以+12V太阳能电池为佳。

所述岸基监控中心基站包括航标遥测遥控基站终端，且所述航标遥测遥控基站终端通过电缆连接有电源盒，其中，航标遥测遥控基站终端内设有遥测遥控数据处理服务器，且所述电源盒的供电电源为DC10V~DC15V。

其中，所述航标灯与航标终端串联，具体的，航标灯与航标终端通过RS232接口实现数据通信，RS232接口格式为波特率2400bps,8位数据位，1位停止位，无奇偶校验。

所述航标用户终端和航标遥测遥控基站终端之间通过无线网络逻辑相连。

如图2~图4所示，所述航标终端包括安装支架1、北斗航标用户机2和信息采集盒5；所述北斗航标用户机2装设在安装支架1之上；同时，北斗航标用户机2由于需要长期工作在海洋高湿环境下，为保证长期可靠工作，根据防水震动要求设计为密闭腔体结构，且北斗航标用户机2的底部设有连接螺母3；其中，所述连接螺母3和信息采集盒5均通过综合电缆4与充电控制器相连；另外，信息采集盒5分别与航标灯和充电控制器相连。

信息采集盒5用于采集航标灯的航标灯编号，灯质，工作电流、蓄电池工作电压、蓄电池充电电压、充电电流、灯质等状态参数，并上报给北斗航标用户机2。北斗航标用户机2是专门针对北斗航标遥测遥控应用设计的一体式北斗用户机，具备北斗定位、GPS定位、短消息通信等功能。具体的，北斗航标用户机2c除接受信息采集盒5所发送的数据之外，还采集航标灯自身的位置信息发送到岸基监控中心基站。岸基监控中心基站实时的管理和控制航标灯的状态信息和位置信息，从而实现对航标灯系统化、实时化的监控和管理。

其中，岸基监控中心基站一般设置于于开阔地带，用于接收远程航标灯3的状态数据，其中，航标遥测遥控基站终端收远程航标灯3的状态数据，并通过RS232接口送至遥测遥控数据处理服务器。遥测遥控数据处理服务器存储所接收的数据，并可通过外设的如理器或显示器等通过列表的形式显示远程航标灯的各项数据。本实施例中，遥测遥控数据处理服务器的接收灵敏度优于-157dBW。

所述信息采集盒5上设有两组正极穿入孔6。信息采集盒5左右两个侧壁上均设有一半圆形的侧翼安装板7，可通过侧翼安装板7将信息采集盒5固定在相应位置。

所述安装支架1主体侧壁设有一安装配件板8。

所述安装支架1的主体上端向与安装配件板8背对的方向弯折形成弯折部，北斗航标用户机2装设在该弯折部上。

同时，所述安装支架14的弯折部上设有中部中空的螺柱9，所述螺柱9套在北斗航标用户机2底部连接螺母3的外壁上。

所述安装支架1的弯折部上与螺柱9位置对应的部位处设有与综合电缆4截面形状匹配的孔洞。

安装支架14用于固定航标终端用户机，北斗用户机11安装在支架14上。安装支架14通过螺丝安装在浮筒上的顶标安装位置或其它适合安装的位置。

本实用新型装置在使用前，需要进行一定的安装前准备。

首先，用专用参数设置电缆连接北斗航标用户机2，其串口连接计算机。打开电源，在计算机上运行参数设置软件，设置北斗航标用户机2的参数。一般而言，北斗航标用户机2所设定的参数为：发送频度 15分钟；目的地址 455911。信号采集盒5则采取默认参数。

此外，将安装支架1上的螺柱9按顺时针方向旋进北斗用户机11下的连接螺母3，其中安装时需注意避免综合电缆4和安装支架1一起旋转。

将北斗用户机11和安装支架1安装到浮筒顶标的安装位置，综合电缆4从安装支架1上孔洞中穿出，与航标灯自带的蓄电池连接。另外，安装支架1上的安装孔和顶标安装位置的安装孔位置一一对应并用螺丝拧紧。

除了浮筒顶标的安装位置外，还可以将安装支架1固定在浮筒上的金属杆上，其中需要调整北斗用户机11的方向，确保北斗用户机11保持正向上方。然后，将北斗用户机11和安装支架1一起通过安装配件板8固定到相应的安装配件上。

另外，综合电缆4与与航标灯自带的蓄电池连接完成后，关闭充电控制器。取出信号采集盒5，信号采集盒5的OUT端连接综合电缆4，信号采集盒5的IN端连接一常规供电线。所述供电线的棕色线分别连接充电控制器和航标灯连接的OUT+；供电线的灰色线分别连接充电控制器和航标灯连接的OUT－；供电线的黑色线分别连接充电控制器和蓄电池连接的OUT+；供电线的黄色线分别连接充电控制器和蓄电池连接的OUT－。

将上述供电线的正极从信号采集盒5的灯器正极穿入孔6穿过。穿孔的方向为充电控制器+—>航标灯正极线—>信号采集盒5的灯器正极穿入孔6—>航标灯；同时，将充电控制器连接蓄电池的正极线穿过信号采集盒5的另一个正极穿入孔6，其穿孔的方向与灯器正极线同向。

在本实施例的装置连接完成后，检查一遍，确保连接极性和穿线方向正确。将信号采集盒5通过其两侧的侧翼安装板7安装在蓄电池侧边，此时打开充电控制器，安装结束。

在实际应用中，本实施例中的北斗航标用户机2的各项数据如下：电压采集范围为10V~15VDC；电压采集精度为0.1V；电流采集范围为0~6A；电流采集精度为0.1A；天线俯仰角为20°～49°时的功率范围为6dBW~19dBW；天线俯仰角为50°～70°时的功率范围为9dBW~19dBW；发射瞬间功耗≤35W；待机状态时的功率0≤0.5W。同时，适宜的工作温度为-20℃～+55℃，适宜的相对湿度为10%～90%，不工作时适宜的储存温度为-30℃～+70℃。另外，本实施例中装置的发射频率准确度≤5×10^-7（标称频率1615.68MHz，频偏≤800HZ）。

本实施例的装置可与北斗卫星系统配合，也可与gps定位卫星系统配合，其与北斗卫星配合时的定位精度为20米（1σ），有标校站地区；100米（1σ），无标校站地区）。其与GPS定位卫星配合时的定位精度为10米。

Claims

1.航标遥测遥控装置，其特征在于包括设置于水面浮筒上的航标用户终端和设置于地面的岸基监控中心基站；所述航标用户终端包括航标灯、航标终端和充电控制器；其中，所述充电控制器分别与航标灯和航标终端相连；此外，所述岸基监控中心基站包括航标遥测遥控基站终端，且所述遥测遥控数据处理服务器通过电缆连接有电源盒，其中，航标遥测遥控基站终端内设有遥测遥控数据处理服务器。

2.根据权利要求1所述的航标遥测遥控装置，其特征在于所述的航标灯与航标终端串联。

3.根据权利要求1所述的航标遥测遥控装置，其特征在于所述的航标用户终端和航标遥测遥控基站终端之间通过无线网络逻辑相连。

4.根据权利要求1所述的航标遥测遥控装置，其特征在于所述的航标终端包括安装支架（1）、北斗航标用户机（2）和信息采集盒（5）；所述北斗航标用户机（2）装设在安装支架（1）之上；同时，北斗航标用户机（2）为密闭腔体结构，且北斗航标用户机（2）的底部设有连接螺母（3）；其中，所述连接螺母（3）和信息采集盒（5）均通过综合电缆（4）与充电控制器相连；另外，信息采集盒（5）分别与航标灯和充电控制器相连。

5.根据权利要求4所述的航标遥测遥控装置，其特征在于所述的信息采集盒（5）上设有两组正极穿入孔（6）。

6.根据权利要求4所述的航标遥测遥控装置，其特征在于所述的信息采集盒（5）左右两个侧壁上均设有一半圆形的侧翼安装板（7）。

7.根据权利要求4所述的航标遥测遥控装置，其特征在于所述的安装支架（1）主体侧壁设有一安装配件板（8）。

8.根据权利要求7所述的航标遥测遥控装置，其特征在于所述的安装支架（1）的主体上端向与安装配件板（8）背对的方向弯折形成弯折部，北斗航标用户机（2）装设在该弯折部上。

9.根据权利要求8所述的航标遥测遥控装置，其特征在于所述的安装支架（14）的弯折部上设有中部中空的螺柱（9），所述螺柱（9）套在北斗航标用户机（2）底部连接螺母（3）的外壁上。

10.根据权利要求9所述的航标遥测遥控装置，其特征在于所述的安装支架（1）的弯折部上与螺柱（9）位置对应的部位处设有与综合电缆（4）截面形状匹配的孔洞。