CN205826869U - 一种船载报警搜救系统及搜救网络 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种船载报警搜救系统和搜救网络，所述系统包括：MCU中心处理模块、所述MCU中心处理模块，与所述定位模块、北斗通讯模块、AIS模块、声光报警模块、报警开关模块以及水声换能器相连，处理上述模块所收到的信息并驱动相应的模块进行工作；所述定位模块，定位所述船的位置；所述AIS模块，收发AIS信息；所述水声换能器，收发水声信息；北斗通讯模块，所述北斗通讯模连通所述船载报警搜救系统与北斗卫星。采用上述技术方案，可以通过AIS模块接收船舶周围AIS‑SART、AIS‑MOB等求救示位标设备所发送的求救信号，并通过设备上的AIS和北斗卫星进行求救信号的转发，提高本船或其它船舶、遇险人员搜救效率。

Description

一种船载报警搜救系统及搜救网络

技术领域

本实用新型属于水上、海上应急通信领域。涉及定位搜救、船舶遇险报警，尤其涉及一种船载报警搜救系统及搜救网络。

背景技术

目前，在水上、海上遇险报警和搜救方面，无线电信号类设备主要还是依靠雷达、VTS(Vessel Traffic Services,船舶交通管理系统)和移动公网等方式。由于无线电和公网覆盖范围有限，只能在内河或近海区域发挥作用，采用海事卫星进行通讯，则存在价格昂贵、难以集成的问题，虽然国内外已经将AIS(Automatic Identification System，船载自动识别系统)系统结合到VTS中，但由于AIS系统通信距离有限(理论上不超过70海里)，导致远洋船舶的实时报警信息不能及时有效的被中心指挥平台获取和显示，保障能力存在较大空白。

另一方面，我国北斗一代卫星通讯导航系统已完成布局且已运营，在测绘、水利、交通、森林防火和国家安全等领域发挥了重要作用。与GPS、GLONASS等国外卫星导航系统相比，不仅可以为用户提供准确的经纬度信息，而且提供双向短报文和授时服务，可成功解决远距离数据通信难题。但是由于普通用户北斗短报文数据传输频度较慢，信息容量有限，无法将AIS船舶数据传输到中心指挥平台。且针对人员落水和船舶倾覆等情况，目前还没有有效设备综合解决水上报警、水下搜救问题。

实用新型内容

本实用新型正是基于现有技术的上述需求而提出的，本实用新型要解决的技术问题是提供一种船载报警搜救系统，能够及时或在更大范围内传递报警或搜救信号。

为了解决上述问题，本专利提供了如下技术方案：

一种船载报警搜救系统，所述系统包括：MCU中心处理模块、定位模块、北斗通讯模块、AIS模块、声光报警模块、报警开关模块和水声换能器；所述MCU中心处理模块，与所述定位模块、北斗通讯模块、AIS模块、声光报警模块、报 警开关模块以及水声换能器相连，处理上述模块所收到的信息并驱动相应的模块进行工作；所述定位模块，定位所述船的位置；所述AIS模块，发送水声信号；所述水声换能器，收发水声信息；北斗通讯模块，所述北斗通讯模连通所述船载报警搜救系统与北斗卫星。

优选地，所述系统还包括：报警开关模块；所述报警开关模块与所述MCU中心处理模块相连，向所述MCU中心处理模块提供触发报警或解除报警的指令。

优选地，所述报警开关模块包括人工开启开关和遇水自动开启开关；所述人工开启开关能够被操作地启动，所述遇水自动开启开关可通过检测所述船是否遇水及遇水时长自动启动。

优选地，所述系统还包括：声光报警模块；所述声光报警模块与所述MCU中心处理模块相连，根据所述MCU中心处理模块的驱动提供声光报警信号。

优选地，所述声光报警模块包括蜂鸣器和LED灯；同时提供接口，能够外接船舶已有声光报警用的喇叭和报警灯。

优选地，所述MCU中心处理模块将来自于所述报警开关模块、AIS模块的遇险信息通过所述北斗通讯模块转发，船舶沉入水下时，通过水声换能器发送声波求救信号。

根据本专利的另外一个方面提供了一种搜救网络，所述搜救网络包括：多个如上任一项所述的一种船载报警搜救系统；AIS搜救系统，所述AIS搜救系统与所述船载报警搜救通信，收发基于AIS的搜救信息；北斗卫星系统，所述北斗通卫星系统与所述船载报警搜救通信，收发基于北斗通信的搜救信息。

采用上述技术方案，可以通过AIS模块接收船舶周围AIS-SART、AIS-MOB等求救示位标设备所发送的求救信号，并通过设备上的AIS模块和北斗通讯模块进行求救信号的转发，提高本船或其它船舶、遇险人员搜救效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的一种船载报警搜救系统的结构图。

图2是本实用新型另一实施例中的一种搜救网络的结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行进一步详细说明。需要说明的是，该具体实施方式仅仅是对本实用新型优选技术方案的举例，并不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

实施例1

根据本具体实施方式的第一个方面提供了一种船载报警搜救系统，其结构如图1所示。

所述船载报警搜救系统包括：MCU中心处理模块、定位模块、北斗通讯模块、AIS模块、声光报警模块、报警开关模块和水声换能器。

所述MCU中心处理模块与所述定位模块、北斗通讯模块、AIS模块、声光报警模块、报警开关模块和水声换能器相连，处理这些模块所收到的信息并驱动相应的模块实现相关的功能。

所述的定位模块，用于定位本船的位置，该定位模块可以采用GPS定位或北斗定位，或者是其它类似的定位系统进行定位。进一步地，还可以选择多种定位系统同时进行定位，例如采用GPS和北斗双模定位的模块。一种优选的例子包括，采用Ublox公司的NEO-M8N-0-01双模模块，该模块支持北斗、GPS两种定位方式，可大大提高定位精度、缩短定位时间，最高更新率可达到18Hz。所述MCU中心处理模块通过所述定位模块获取本船的定位位置信息。

所述AIS模块用于收发AIS信息。所述MCU中心处理模块与所述AIS模块相连，接收所述AIS模块所传送来的信息，并通过所述AIS模块发送需要发送的AIS信息。所述的AIS模块优选地包括VHF天线，通过所述VHF天线与其它AIS设备进行通信，例如与AIS终端和中继浮标进行通信。这样既可以通过所述AIS模块接收其他设备发送来的报警或搜救信息也可以通过所述AIS模块发送本船的报警或求救信息。

所述水声换能器用于收发水声信号。所述MCU中心处理模块与所述水声换能器相连，在船舶遇险沉入水下时，发送水声信号。优选地，如图1所示所述的水声换能器包括水声换能部分和独立电池部分，设备配置专用的静水压力传感器，当船舶遇险下沉达到一定水深、船舶电源短路时，启动水声模块中的独立电源， 实现水声信号的发送，专用搜救设备可以根据水声信号快速定位遇险船舶。该模块供电使用独立电池，在模块启动后，会以一定时间间隔发送特定频率的超声波脉冲，独立电池要求能为水声提供持续供电在30天左右。

所述的声光报警模块与所述MCU中心处理模块相连，根据所述MCU中心处理模块的控制发声和或发光产生报警。所述声光报警模块可以在本船舶遇险之后由所述MCU中心驱动，也可以是在收到其他设备发送来的报警或搜救信号后由所述MCU中心处理模块驱动。通过所述声光报警模块能够有效地提醒船舶上的人员发送或转发报警或搜救信息，以免遗漏或者延误，从而提高搜救信息发送的效率。所述声光报警模块优选地包括蜂鸣器和LED灯，所述蜂鸣器提供声音的报警，可以是普通的蜂鸣器也可以是高分贝蜂鸣器；所述LED灯提供指示灯的报警。进一步优选地，所述声光报警模块可以外接多个分别设置在船舶不同位置的蜂鸣器或LED灯。

所述的报警开关模块与所述MUC中心处理模块相连，用于向所述MCU中心处理模块输入本船的报警指令。一种优选的报警开关模块包括人工开启开关和遇水自动开启开关，所述人工开关可以在船舶遇险的第一时间由船舶驾乘人员手动启动，所述遇水自动开启开关可通过检测船舶报警状态是否遇水及遇水时长来启动自动报警开关，实现遇险船只倾覆后自动报警。所述报警开关模块提供了一种可操作的控制报警以及自动启动报警的选择，通过上述模块能够在人员便于操作时根据实际情况触发报警开关，还能够在紧急遇险时自动启动，从而提高了报警操作的可靠性和及时性。

所述北斗通讯模块与所述MCU中心处理模块相连，以使所述船载报警搜救系统与北斗卫星进行通信。所述北斗通信模块可以采用现有的北斗通信单元来实现，可以将本船舶或者是接收到的其它船舶的报警求救信息通过北斗卫星转发，也可以接收北斗卫星发射来的其它船舶的报警搜救信息。

采用本具体实施例一中的上述船载报警搜救系统，其工作方式包括但不限于如下：

当所述船载报警搜救系统上电后，首先进行MCU及各功能模块初始化和设备自检。初始化结束后，开始检测报警开关模块(遇水自动开启或者手动开启)是否开启，如果开启，直接进入遇险报警模式，否则，开始接收周围船舶AIS消息， 这其中包括救生艇(AIS-SART)或个人AIS终端(AIS-MOB)发出的AIS消息。如果检测到接收的AIS消息中，MMSI编码是“97”开头的AIS求救消息，启动遇险报警系统，启动AIS发送功能，启动北斗通讯模块，将接收到的AIS消息通过北斗和AIS系统进行转发，同时，根据声光报警模块的开关状态，决定是否启动声光报警模块进行全船报警。AIS模块启动后，如果是接收到周围船舶遇险(AIS-SART)、个人遇险(AIS-MOB)消息时，则通过MCU进行AIS消息重新封包处理，向AIS模块自身覆盖区域内，广播本条遇险AIS消息，依据AIS技术标准ITU-R M.1371，信息包括IMO编号、MMSI(Maritime Mobile Service Identity海上移动业务标示)、呼号和船名、船舶类型及规格、船位信息、UTC时间、航速航向、重要的航行警告或气象警告等；如果是船舶自身遇险，则通过双模定位模块(单模或多模)接收北斗\GPS位置信息，并按照NMEA 0183协议通过标准串口输入到以STM32F103RCT6为核心芯片的MCU处理器。MCU解析接收到的信息，提取出位置、时间、速度等参数信息并按照标准AIS消息格式进行编码和封装，通过SI4463芯片完成无线发送。

同时，按照北斗短报文通信协议，MCU中心处理模块将AIS消息(或自身遇险消息)转换为短报文格式，以1分钟1次的频率，按照指定求救报文格式，通过北斗通讯模块(如GNS151)实现求救报文消息的发送。当检测到险情解除后，关闭救援报警系统，声光报警模块自动关闭，关闭北斗通讯模块，AIS模块处于接收状态，并重新进入遇险检测模式。

实施例2

根据本具体实施方式的第一个方面提供了一种搜救网络，其结构如图2所示。

所述搜救网络包括一个或多个如实施例1所述的船载报警搜救系统、北斗卫星系统、AIS搜救系统和水下搜救系统。

如实施例1所述的搜救系统设置在多个船舶上，在MCU中心处理单元的控制下实现相关的功能。

所述AIS搜救系统，包括AIS搜救平台、AIS中继站等。所述AIS搜救系统与所述船载报警搜救通信，收发各种基于AIS的求救信息。

所述北斗卫星系统包括北斗卫星、北斗地面站等，所述北斗通卫星系统与所 述船载报警搜救通信，收发各种基于北斗通信的搜救信息。

所述北斗卫星系统或所述AIS搜救系统接收到船载遇险报警设备发送来的求救消息后，优选地可将该信息对消息进行解析，分析出船舶或求救设备的MMSI码、遇险位置等详细信息，并将上述信息发送给应急搜救指挥中心或国内、国际海事组织。应急搜救指挥中心或国内、国际海事组织在对遇险求救消息分析和确认后，指挥遇险船舶周围过往船只、专用救援船舶、飞机等进行救援。

所述水下搜救系统包括水声信号发送端、水声信号接收端等，所述水下搜救系统与所述救援船舶水下水声接收系统通信，接收遇险船舶水下发出的求救信号。

本具体实施方式中的船载报警搜救系统，通过所述的AIS收发模块中的VHF天线与其它AIS终端和中继浮标进行通讯，所述的北斗通讯模块通过北斗多频天线与北斗卫星和北斗地面站进行远程通讯。既能通过VHF频段接收、发送和转发AIS消息，也能通过北斗卫星与北斗地面站进行远距离通讯，实现了遇险综合信息的双向传输，解决了VHF无线通信覆盖范围不足和海事卫星通讯成本高昂的问题，可有效扩展救援保障范围、提升数字化保障能力，为我国远海船舶提供更好的航行保障。

所述水声换能器，在船舶遇险下沉达到一定水深时，启动水声模块中的独立电源，实现水声信号的发送，水声搜救设备可以根据水声信号快速定位遇险船舶。为综合施救提供更全面的途径。

本实用新型设计合理，利用我国自主研发的北斗卫星导航系统，通过VHF海上移动频段和北斗卫星多途径对外发送求救信息，岸基搜救平台可实时获取遇险船舶信息，大大提高搜救效率。具有适用范围广、功能齐全等特点。不仅能实现所配备设备的船舶自身遇险报警求救信号的发送，还可以通过AIS模块，接收船舶周围AIS-SART、AIS-MOB等求救示位标设备所发送的求救信号，并通过设备上的AIS和北斗卫星进行求救信号的转发，提高本船或其它船舶、遇险人员搜救效率。

以上通过优选的实施例描述了本实用新型，但本领域技术人员应该明白，本实用新型并不局限于以上所述实施例，凡在本实用新型的基本原理之内，所作的任何修改、组合及等同替换等，均包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种船载报警搜救系统，其特征在于，所述系统包括：

MCU中心处理模块、定位模块、北斗通讯模块、AIS模块、声光报警模块、报警开关模块和水声换能器；

所述MCU中心处理模块，与所述定位模块、北斗通讯模块、AIS模块、声光报警模块、报警开关模块以及水声换能器相连，处理上述模块所收到的信息并驱动相应的模块进行工作；

所述定位模块，定位所述船的位置；

所述AIS模块，发送水声信号；

所述水声换能器，收发水声信息；

北斗通讯模块，所述北斗通讯模连通所述船载报警搜救系统与北斗卫星。

2.根据权利要求1所述的一种船载报警搜救系统，其特征在于，所述系统还包括：

报警开关模块；

所述报警开关模块与所述MCU中心处理模块相连，向所述MCU中心处理模块提供触发报警或解除报警的指令。

3.根据权利要求2所述的一种船载报警搜救系统，其特征在于，所述报警开关模块包括人工开启开关和遇水自动开启开关；所述人工开启开关能够被操作地启动，所述遇水自动开启开关可通过检测所述船是否遇水及遇水时长自动启动。

4.根据权利要求3所述的一种船载报警搜救系统，其特征在于，所述系统还包括：声光报警模块；所述声光报警模块与所述MCU中心处理模块相连，根据所述MCU中心处理模块的驱动提供声光报警信号。

5.根据权利要求4所述的一种船载报警搜救系统，其特征在于，所述声光报警模块包括蜂鸣器和LED灯；同时提供接口，能够外接船舶已有声光报警用的喇叭和报警灯。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种船载报警搜救系统，其特征在于，所述MCU中心处理模块将来自于所述报警开关模块、AIS模块的遇险信息通过所述北斗通讯模块转发，船舶沉入水下时，通过水声换能器发送声波求救信号。

7.一种搜救网络，其特征在于，所述搜救网络包括：

多个如权利要求1-6中任一项所述的一种船载报警搜救系统；

AIS搜救系统，所述AIS搜救系统与所述船载报警搜救系统通信，收发基于AIS的搜救信息；

北斗卫星系统，所述北斗通卫星系统与所述船载报警搜救系统通信，收发基于北斗通信的搜救信息。