基于物聯(lián)網的船舶通導系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明專利涉及一種基于物聯(lián)網的船舶通導系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]海洋運輸是國際物流中最主要的運輸方式，國際貿易總運量中的2/3以上，我國93%以上的外貿運輸任務是通過海運完成的。中國海運事業(yè)發(fā)展迅猛，船隊總噸位排行世界第九位，船舶數量排行世界第四位.中國有155萬船員，其中海員65萬人，是世界上擁有海員數量最多的國家，海員年培養(yǎng)規(guī)模達4.6萬人，外派海員達10萬多人次。船員長時間的海上工作，無規(guī)律的海上生活，信息閉塞，新鮮食物缺乏、船體搖晃、長時間的噪音、持續(xù)的振動、電磁輻射環(huán)境和高溫高濕、疲勞，特殊的職務崗位特點和值班制度等會對船員職業(yè)健康造成多種損害。由于船舶的運行環(huán)境一般都比較惡劣，且船舶的體積都比較大，船員的狀況每時每刻都會有發(fā)生變化，因此時刻監(jiān)測船員的身體狀況信息，并對船員的地理位置做出精確定位，對于船舶的安全穩(wěn)定運行、船舶突發(fā)事件應急處理和船員的安全性都具有重大的意義。依托著計算機技術與現(xiàn)代通信技術的發(fā)展，以物聯(lián)網技術為核心的船舶運據采集分析系統(tǒng)應運而生并且正在不斷的發(fā)展、成熟，應用范圍不斷擴大，集成度不斷提高。近年來，信息技術的越發(fā)成熟為船舶自動化的發(fā)展提供了強大的理論支持，船舶數據采集系統(tǒng)正在向集成化、自動化、智能化的方向發(fā)展。利用這些技術可以在船員生理狀況發(fā)生異常時，他們能夠及時地得到需要的醫(yī)療幫助，那么這對船員、企業(yè)、社會將起到很好的效益。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題是:提供一種基于物聯(lián)網的船舶通導系統(tǒng)，以便克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷。
[0004]本發(fā)明解決其技術問題采用以下的技術方案:
[0005]本發(fā)明提供的基于物聯(lián)網的船舶通導系統(tǒng)，包括人體生理信息采集系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、上位機程序、人機交互界面、報警與預警系統(tǒng)、船舶船員定位系統(tǒng)和船員生理信息數據庫系統(tǒng)，所述人體生理信息采集系統(tǒng)通過其人體生理信息傳感器采集船員的生理信息，該生理信息通過無線通信系統(tǒng)發(fā)送至船舶控制室中的主機中，經主機處理后由人機交互界面進行顯示；當船員的生理信息異?；蛘叽瑔T發(fā)生異常情況時，通過無線通信系統(tǒng)和船舶船員定位系統(tǒng)迅速定位到異常船員的位置，同時通過預警與報警系統(tǒng)發(fā)出異常警告，以便展開營救，實現(xiàn)實時監(jiān)測船員的生理狀況，減少船員意外事故發(fā)生的概率。
[0006]所述的人體生理信息傳感器采用無線傳感器網絡節(jié)點的傳感器，有多個，它們分別布置在人體各個位置，分別采集船員的各種生理信號；該傳感器采集包括船員的脈搏、血壓和心跳的人體等生理信息，傳感器輸出為模擬信號，需對模擬信號進行AD轉換處理后傳送到網關節(jié)點。
[0007]所述的無線通信系統(tǒng)采用ZigBee無線傳輸技術，進行無線傳輸，由ZigBee節(jié)點組成。
[0008]所述的無線通信系統(tǒng)的總機布置在船舶監(jiān)控室，每個船員攜帶無線發(fā)射節(jié)點芯片，實現(xiàn)無線組網，其將人體生理信息傳感器采集到的生理信號經AD轉換的數字信號發(fā)送到CAN總線網絡上，實現(xiàn)數據的接收和發(fā)送等通信任務，最終實現(xiàn)將船員生理信息上傳至監(jiān)控中心PC端。
[0009]所述的船員生理信息數據庫系統(tǒng)儲存每船員的大量是數據信息，可以計算及處理一個船員一段時間的生理信息的平均值，得出船員的生理變化情況，對船員一段時間內的生理狀況做評估；船員生理信息庫系統(tǒng)主要由服務器和主機組成。
[0010]本發(fā)明船舶通導系統(tǒng)，其利用LabVIEW里實現(xiàn)上位機界面的搭建，以便后期對船員生理狀況進行分析處理及顯示。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有的方法相比具有以下的主要的優(yōu)點:
[0012](I)首次將物聯(lián)網技術與船舶數據采集傳輸結合，利用物聯(lián)網無線傳輸技術實現(xiàn)船舶上的數據的采集與傳遞，傳輸效率高，成本低。
[0013](2)提出采集船員生理信息的方法，監(jiān)測船員的生理狀況。通過生理信息傳感器采集船員的生理信息，并發(fā)送至主機，實現(xiàn)對船舶生理信息的實時和長期監(jiān)測，便于船員的管理，提高了船員的安全系數。
[0014](3)將定位技術用于船舶上的船員定位，便于應急處理。當船員生理信息異常時，能迅速定位到船員的位置，并開始相應營救措施。
[0015](4)對船員的基本生理信息建庫，方便對船員生理信息的查詢和分析，可以對船員未來生理狀況進行預測，減少事故的發(fā)生。
【附圖說明】
[0016]圖1是船員生理彳目息米集系統(tǒng)不意圖。
[0017]圖2是基于CAN總線的無線通信系統(tǒng)示意圖。
[0018]圖3是報警與預警系統(tǒng)組成示意圖。
[0019]圖4是船員定位系統(tǒng)的設計圖。
[0020]圖5是數據庫組成示意圖。
【具體實施方式】
[0021]本發(fā)明提出一種基于物聯(lián)網技術的船舶通導系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)整個船舶船員信息的采集、顯示和信息報警等功能，使計算機能夠迅速獲得船舶上的船員信息，主要包括船員的生理狀況信息和船員的地理位置信息，并且這種清晰的數據顯示。該系統(tǒng)能夠時刻監(jiān)測船員的信息，當船員信息發(fā)生異常、船員發(fā)生意外或者船舶需要應急處理時，能夠順利定位船員的位置，并采集相應的應急措施。同時該系統(tǒng)會建立一個儲存船員生理狀況的數據庫，分析記錄船員的基本生理特征，并對船員的身體狀況進行基本評估和預測，充當著電子病歷的作用，使船員的生理情況一目了然。
[0022]下面結合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步說明，但并不局限于下面所述內容。
[0023]本發(fā)明提供的基于物聯(lián)網的船舶通導系統(tǒng)，其結構如圖1至圖4所示，包括船員生理信息實時采集系統(tǒng)、數據無線收發(fā)系統(tǒng)、上位機與人機交互界面、報警與預警系統(tǒng)、船舶船員定位系統(tǒng)和船員生理信息數據庫系統(tǒng)，其中:船員生理信息采集系統(tǒng)與無線收發(fā)系統(tǒng)的發(fā)射點相連，無線收發(fā)系統(tǒng)的接收點與上位機與人機交互界面相連，上位機與人機交互界面與報警與預警系統(tǒng)、船員定位系統(tǒng)相連。
[0024]所述船員生理信息實時采集系統(tǒng)，通過無線傳輸技術實現(xiàn)無線組網，無線傳感器網絡節(jié)點的傳感器采集人體生理信息，并對信息簡單處理后傳送到網關節(jié)點，無線傳感器網絡節(jié)點組成不盡相同，但都由數據采集模塊(傳感器、A/D轉換器)、數據處理模塊(微處理器、存儲器)、數據無線傳輸模塊和電源模塊4部分組成。該系統(tǒng)的結構如圖1所示，主要由以電信號依次相連的傳感器、信號調理電路、A/D數模轉換電路、微處理器及無線發(fā)射設備組成。
[0025]所述傳感器采用HAS-2000生理信息傳感器，可以檢測人體心跳、血壓等生理參數。
[0026]所述信號調理電路，用于傳感器采集的生理的電信號的調理與預處理，該信號調理電路由跟隨電路、信號放大電路組成，其中:跟隨電路用于提高AD轉換器的采集的輸入阻抗，可以避免