一种基于无线传感技术的智能船载OBU制造技术

本实用新型专利技术公开一种基于无线传感技术的智能船载OBU，是一个采用无线传感网技术进行船舶定位及身份识别的船载终端设备，包括相互封闭连接的半球型内层壳体上部和与其尺寸相对应的圆柱形内层壳体下部，在所述内层壳体上部的外侧还设置有半球形的外壳，在所述内层壳体下部内还固定设置有电路模块安装支架，内层壳体下部的外侧下表面连接底部钣金件；所述电路模块安装支架上分别设置有通过主处理器相互连接的RFID模块、卫星定位模块、无线自组网模块、电源模块。计算机系统通过对船舶卫星定位和身份识别数据的处理，实现船舶的实时定位跟踪、轨迹查询和身份识别等功能，为改进内河船舶的远程监管、提升内河船舶航运的信息化管理和服务水平起到重要推动作用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无线传感技术的智能船载OBU
本技术公开了一种基于无线传感技术的智能船载0BU，涉及船舶定位装置及身份识别的
。
技术介绍
目前航道中主要使用的身份识别及定位技术主要为两种，一是GPS导航仪，另一个是AIS船舶自动识别系统，另还有诸如RFID等系统与以上系统共存于航道中。 GPS系统同时跟踪3颗或者4颗卫星信号，测定到达卫星的距离，实现实时、连续、全球高精度定位，GPS导航仪采用现代电子计算机技术实时计算并显示航速、航向、航迹偏差及风、流压差，具有设置航路点、计划航线、显示到达航路点的距离和时间等导航功能，但GPS系统无法进行有效的全面监管，给相关管理部门造成相当的烦恼。 AIS系统是由岸基设施和船载设备共同组成，是集网络技术、现代通讯技术、计算机技术及电子信息显示技术为一体的数字助航系统和设备。AIS配合GPS将船位、船速、改变航向率及航向等船舶动态结合船名、呼号、吃水及危险货物等船舶静态资料由甚高频(VHF)频道向附近水域船舶及岸台广播，使邻近船舶及岸台能及时掌握附近海面所有船舶之动静态资讯，得以立刻互相通话协调，采取必要避让行动，对船舶安全有极大帮助。但是AIS采用了外部供电方式，容易被船民主动断电逃避监管。且系统主要建设在沿海和大江大河边，内河航道基站数量偏少，无法形成有效的网络覆盖进行相应的监控。同时AIS设备造价昂贵，系统操作复杂，无法在内河航道的船民中进行大范围的推广。 此外，RFID等系统与以上各系统共存于航道中，为各地的船民提供便利。但是，这些系统功能不一，各有各的缺点，单独使用某套设备无法满足所有需求，而同时使用所有设备成本又过于高昂。 OBU (On board Unit,车载单兀)是米用 DSRC (Dedicated Short RangeCommunicat1n)技术,与RSU进行通讯的微波装置。OBU与架设的路测单元(RSU-Road SideUnit)，相互之间通过微波进行通讯。车辆高速通过RSU的时候，OBU和RSU之间用微波通讯，进行信号交流。通常有效的通信距离为十几米，工作频率最高为5.SGHz0这种现有技术中常见的车辆使用0BU，受到通信距离的限制，只能简单的应用在高速公路收费之类的短距离触控环境，并不适用于水面船只的使用。同时，现有技术中的车载OBU功耗较大，使用电池供电需要经常更换电池，给使用带了不便之处；并且，将现有的车载OBU技术应用于船载环境中，将不可避免的面对防震、防水、防尘、防晒等使用环境的问题，现有技术无法应对这样高要求的使用环境。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是:针对现有技术的缺陷，提供一种基于无线传感技术的智能船载OBU卫星定位装置，所述装置有效的将北斗/GPS双模定位、RFID与自组网结合，采用IPv6自组网的方式采集数据，传输距离可达5公里左右，通过智能控制的方式控制OBU终端定位功能的工作及休眠，减少无谓的电量损耗，实现超低功耗，在仅仅依靠电池供电的情况下可使用三年以上，同时具备防拆卸及全自动运行免维护的特性。 本技术为解决上述技术问题采用以下技术方案: 一种基于无线传感技术的智能船载0BU，包括相互封闭连接的半球型内层壳体上部和与其尺寸相对应的圆柱形内层壳体下部，在所述内层壳体上部的外侧还设置有半球形的外壳，在所述内层壳体下部内还固定设置有电路模块安装支架，内层壳体下部的外侧下表面连接底部钣金件； 其中，所述电路模块安装支架上分别设置有通过主处理器相互连接的RFID模块、卫星定位模块、无线自组网模块、电源模块； 所述RFID模块通过射频识别技术用以实现身份识别； 所述卫星定位模块包括经由天线切换开关相互连接的GPS定位模块和北斗定位模块，用以接收卫星定位数据； 所述无线自组网模块包括RF电路和天线，利用无线传感网络技术进行数据传输，用以处理和传输OBU终端的信息； 所述电源模块包括内置电池盒和电源管理电路，电池盒的输出端经过电源管理电路与主处理器相连接，实现内置电池供电功能，当所述基于无线传感技术的智能船载OBU处于通信过程中时，利用射频电路的工作时间进行数据的传输，其它时间主处理器控制基于无线传感技术的智能船载OBU处于网络监听状态和休眠状态。 作为本技术的进一步优选方案，所述一种基于无线传感技术的智能船载OBU包括人机交互模块，所述人机交互模块包括分别与主处理器连接的LED状态指示、通用异步收发传输器或者TTL接口或者RS232接口以及调试测试接口。 作为本技术的进一步优选方案，所述自组网系统模块中采用IPv6协议或者IPv4协议进行数据传输。 作为本技术的进一步优选方案，所述内层壳体下部的底部设置有排水孔，所述内层壳体顶部设置有排气孔。 作为本技术的进一步优选方案，所述电源模块还包括与电源管理电路相连接的供电航空插头。 作为本技术的进一步优选方案，所述底部钣金件为长方形，长方形的两端设置成向上翻起的翻边，与之相对应的，所述内层壳体下部底端的对应位置设置有容纳翻边的凹槽。 作为本技术的进一步优选方案，所述电路模块安装支架上还安装有防水盒套，所述防水盒套与电路模块安装支架密封连接，将电路模块包裹在其中。 作为本技术的进一步优选方案，所述底部钣金件与内层壳体下部底端连接处还设置有第一防拆装置，所述第一防拆装置由防拆磁铁、霍尔传感器或者干簧管组成，霍尔传感器或者干簧管设置于电路模块安装支架上，当防拆磁铁与霍尔传感器或干簧管的距离发生改变时，触发报警信号； 在所述电路模块安装支架上还连接有微动开关，所述微动开关设置于电路模块安装支架和防水盒套之间，且处于被按压状态，当防水盒套被拆除时，微动开关的动作簧片产生动作，触发报警信号。 作为本技术的进一步优选方案，在内层壳体上部与外壳的连接处，设置硅胶堵头封闭连接处的缝隙。 作为本技术的进一步优选方案，在所述电路模块安装支架上还分别设置有温度、湿度和气体传感器，所述传感器与主处理器相连接，传感器监测对应的环境参数，当实时检测到的环境参数超过设定的阈值时，通过主处理器，触发报警信号。 本技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:所述船舶用OBU系统采用自组网技术，具有智能化的电源管理和休眠机制。OBU在通信的过程中，能够有效的利用射频工作时间进行数据的传输，在毫秒级别即可将数据处理并传输完成，其它时间处于网络监听状态和休眠状态，大大减少电量的消耗；并且主芯片采用了超低功耗的CPU,具有快速启动和休眠的特性，有效的减少电量的消耗，从而实现了电池供电的超低功耗技术。 船舶用OBU射频部分利用了最新的调制技术开发出了超远距离无线通信产品，可将传输距离大幅提升，远胜于交替调制的方法，通过实地现场测试，传输距离基本在3-5公里范围，可以大幅减少基站的建设数量，简化系统设计，降低建设成本。同时，所述船舶用OBU具有防震、防水、防尘等功能，能够适应船上恶劣的环境。 【附图说明】 图1是本技术的产品结构示意图， 其中:1、内层壳体上部，2、内层壳体下部，3、外壳，4、底部钣金件，5、电路模块安装支架，6、硅胶堵头。 图2是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无线传感技术的智能船载OBU，其特征在于：包括相互封闭连接的半球型内层壳体上部和与其尺寸相对应的圆柱形内层壳体下部，在所述内层壳体上部的外侧还设置有半球形的外壳，在所述内层壳体下部内还固定设置有电路模块安装支架，内层壳体下部的外侧下表面连接底部钣金件；其中，所述电路模块安装支架上分别设置有通过主处理器相互连接的RFID模块、卫星定位模块、无线自组网模块、电源模块；所述RFID模块通过射频识别技术用以实现身份识别；所述卫星定位模块包括经由天线切换开关相互连接的GPS定位模块和北斗定位模块，用以接收卫星定位数据；所述无线自组网模块包括RF电路和天线，利用无线传感网络技术进行数据传输，用以处理和传输OBU终端的信息；所述电源模块包括内置电池盒和电源管理电路，电池盒的输出端经过电源管理电路与主处理器相连接，实现内置电池供电功能，当所述基于无线传感技术的智能船载OBU处于通信过程中时，利用射频电路的工作时间进行数据的传输，其它时间主处理器控制基于无线传感技术的智能船载OBU处于网络监听状态和休眠状态。

【技术特征摘要】
1.一种基于无线传感技术的智能船载OBU，其特征在于:包括相互封闭连接的半球型内层壳体上部和与其尺寸相对应的圆柱形内层壳体下部，在所述内层壳体上部的外侧还设置有半球形的外壳，在所述内层壳体下部内还固定设置有电路模块安装支架，内层壳体下部的外侧下表面连接底部钣金件； 其中，所述电路模块安装支架上分别设置有通过主处理器相互连接的RFID模块、卫星定位模块、无线自组网模块、电源模块； 所述RFID模块通过射频识别技术用以实现身份识别； 所述卫星定位模块包括经由天线切换开关相互连接的GPS定位模块和北斗定位模块，用以接收卫星定位数据； 所述无线自组网模块包括RF电路和天线，利用无线传感网络技术进行数据传输，用以处理和传输OBU终端的信息； 所述电源模块包括内置电池盒和电源管理电路，电池盒的输出端经过电源管理电路与主处理器相连接，实现内置电池供电功能，当所述基于无线传感技术的智能船载OBU处于通信过程中时，利用射频电路的工作时间进行数据的传输，其它时间主处理器控制基于无线传感技术的智能船载OBU处于网络监听状态和休眠状态。2.如权利要求1所述的一种基于无线传感技术的智能船载0BU，其特征在于:还包括人机交互模块，所述人机交互模块包括分别与主处理器连接的LED状态指示、通用异步收发传输器或者TTL接口或者RS232接口以及调试测试接口。3.如权利要求1所述的一种基于无线传感技术的智能船载0BU，其特征在于:所述自组网系统模块中采用IPv6或者IPv4协议或者进行数据传输。4.如权利要求1所述的一种基于无线传感技术的智能船载0BU，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘维超，
申请(专利权)人：南京诺依曼智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32