CN207747985U - 基于ais系统的溢油跟踪浮标 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种基于AIS系统的溢油跟踪浮标，它包括浮标本体，同时还有与浮标电信号连接的AIS基站、数据处理中心和监控平台；所述浮标结构，包括有：上壳、下壳、紧固螺栓、密封O形圈、设备组件、GPS定位模块、AIS的发射接收模块和电源模块；设备组件被螺栓固定在上壳和下壳之间，在设备组件与上壳之间放置O形圈，用于浮标的密封；在设备组件与下壳之间放置O形圈，用于浮标的密封；GPS定位模块和AIS系统的发射接收模块被固定在设备组件上，并随设备组件一起密封于上、下壳中；数据处理中心采用服务器或云服务器；监控平台设置在计算机上，监控平台具有人机交互界面，通过客户端软件，在海图上实时显示浮标位置。

Description

基于AIS系统的溢油跟踪浮标

技术领域

本实用新型一种基于AIS系统的溢油跟踪浮标，涉及海洋环境保护技术领域。

背景技术

海上溢油属突发性海洋污染事故，需要人们进行快速应急反应，尽可能对事故予以控制、减少环境污染，因此进行准确跟踪尤为重要。在大量溢油情况下，世界各国普遍采用卫星遥感、GPRS/GPS等技术跟踪检测溢油的漂移和扩散，但由于卫星遥感技术受天气状况影响大，实时性较低；GPRS/GPS溢油检测技术数据传输距离短，多用于内河等因素，使海上的溢油检测、跟踪、定位技术的发展受到限制。

AIS系统是船舶自动识别系统(Automatic Identification System)的简称，它是一个在海上移动通信频带VHF上工作的广播转发器系统。AIS系统数据船舶速度快，覆盖面广，可以将帮助溢油应急部门实时了解溢油状况，为他们提供科学依据。

AIS最基本的运行是“船-船”、“船-岸”的信息交换。它能把船舶信息诸如识别码、位置、航向、速度等发送到其它船舶或岸上，并能以快速的更新率处理多路通信。AIS使用自组织时分多址通信(SOTDMA)技术来满足通信的高密度率，并保证了船对船、船对岸操作的可靠和实时性能。现AIS已进入产品化的实用性阶段。AIS在技术上的主要特点有：使用现代数字通讯技术，采用移频键控GMSK调制方式，自组织时分多址(SOTDMA)协议，数据链路层遵循HDLC通信规程等先进通信技术。因此，频率利用率高，通信容量大。系统采用开放系统互联的工作模式(OSM)，有自主连续、分配、轮询三种工作模式。AIS在87B和88B上将每分钟分为：2250个时隙，每个时隙占用26.67毫秒长，足够用来报告船舶动态相关的所有数据。将AIS系统用于溢油跟踪浮标，目前在我国还是空白。

实用新型内容

为了提高水上溢油跟踪浮标系统在内河及海上的跟踪、定位能力，本实用新型提供一种低价位、实时迅速、全天候的溢油应急跟踪浮标，主要用于水上溢油事故后跟踪浮标的定位和数据通讯。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：基于AIS系统的溢油跟踪浮标，它包括浮标本体，同时还有与浮标电信号连接的AIS基站、数据处理中心和监控平台。

所述浮标结构，具体包括有：上壳1、下壳2、紧固螺栓3、密封O形圈4、设备组件5、GPS定位模块6和AIS的发射接收模块7。设备组件5被螺栓3固定在上壳1和下壳2之间，在设备组件5与上壳1之间放置O形圈，用于浮标的密封，在设备组件5与下壳2之间放置O形圈，用于浮标的密封。GPS定位模块6和AIS系统的发射接收模块7被固定在设备组件5上，并随设备组件5一起密封于上、下壳中。

所述浮标内部安装有GPS定位模块、AIS系统的接收发射装置和电源模块；数据处理中心可以采用服务器或云服务器等；监控平台布置在计算机上。

信号传输关系是：GPS信号和溢油传感器的报警信号经过AIS系统的接收发射装置发送到AIS基站，AIS基站将数据上传到Internet网络，数据处理中心从Internet网络上获取数据进行处理，并转发给监控平台。

监控平台具有人机交互界面，可以通过客户端软件，在海图上实时显示浮标位置。本实用新型利用因特网即可访问监控平台，使管理人员可随时、随地查看浮标状况，符合事故应急的要求。

该溢油跟踪浮标可以跟踪海上溢油的漂移，当水上发生溢油事故时，作业人员依次陆续将几个溢油跟踪浮标投放到发生事故的溢油水域，溢油跟踪浮标和海上溢油具有同步的漂移特性，根据浮标设备通过无线通讯传回的位置信息可以实时了解海上溢油的漂移状况。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：由于采用AIS通讯系统，数据传播速度更快，可以提高数据的获取频率，另一方面，由于AIS系统基于船舶之间互相广播的原理，覆盖面积更广，可以在远海工作，相比之前的浮标可以扩展工作范围。AIS系统通信可靠、反应迅速，不仅可以实时监控海上溢油的位移和扩散情况，而且操作适用方便，价格低廉，为应急救援部门提供了重要的技术支持。

附图说明

图1为本实用新型溢油跟踪浮标系统的结构示意图。

图2为本实用新型的结构爆炸示意图。

图3为本实用新型信号处理流程示意图。

图中符号及标号说明如下：

1、上壳；2、下壳；3、螺栓；4、O形圈；5、设备组件；

6、GPS定位模块；7、AIS系统的接收发射装置；8、电源模块

具体实施方式

下面将结合本实用新型施例中的附图，对本实用新型施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示为本实用新型溢油跟踪浮标系统的结构示意图，跟踪浮标系统由浮标、AIS基站、数据处理中心和监控平台组成。浮标上的数据经AIS基站再到数据处理中心以AIS通讯网络进行通讯，数据处理中心将获得的数据进行处理并通过因特网转发到监控平台。

实施例1

图2所示是一溢油跟踪浮标系统的结构图。如图所示，该溢油跟踪浮标系统包括：上壳1和下壳2，紧固螺栓3、密封O形圈4、设备组件5、GPS定位模块6、AIS的发射接收模块7和电源模块8组成。设备组件5被螺栓3固定在上壳1和下壳2之间，设备组件5分别与上壳1和下壳2之间放置O形圈用于浮标的密封。GPS定位模块6和AIS系统的发射接收模块7被固定在设备组件5上，并随设备组件5一起密封于上、壳中。电源模块8被放置在设备组件5下方的下壳2中。

如图3所示是溢油跟踪浮标系统的工作流程图，系统开启后会进行系统自检，包括检查是否有GPS定位，AIS接收发射装置是否和AIS基站连通。检查没有问题后，启动GPS数据采集定时器，同时等待任务来临，如果收到AIS控制指令，就会进行处理AIS控制指令，如果没收到AIS的控制指令，系统会等待GPS定时器时间到后进行GPS数据读取并通过AIS系统发射GPS数据，如果AIS系统不可用，将会报告错误信息给系统进行处理。

本实用新型中应用了具体施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (2)

1.一种基于AIS系统的溢油跟踪浮标，其特征在于：它包括浮标本体，同时还有与浮标电信号连接的AIS基站、数据处理中心和监控平台；

所述浮标结构，包括有：上壳、下壳、紧固螺栓、密封O形圈、设备组件、GPS定位模块、AIS的发射接收模块和电源模块；设备组件被螺栓固定在上壳和下壳之间，在设备组件与上壳之间放置O形圈，用于浮标的密封；在设备组件与下壳之间放置O形圈，用于浮标的密封；GPS定位模块和AIS系统的发射接收模块被固定在设备组件上，并随设备组件一起密封于上、下壳中；

数据处理中心采用服务器或云服务器；

监控平台设置在计算机上，监控平台具有人机交互界面，通过客户端软件，在海图上实时显示浮标位置。

2.根据权利要求1所述的基于AIS系统的溢油跟踪浮标，其特征在于：GPS信号和溢油传感器的报警信号经过AIS系统的接收发射装置发送到AIS基站，AIS基站将数据上传到Internet网络，数据处理中心从Internet网络上获取数据进行处理，并转发给监控平台。