專利名稱：一種面向港航管理艇的船載網絡接入智能設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及到電子通信設備領域，特別涉及到一種面向港航管理艇的船載網絡接入智能設備。
背景技術：
目前，港航管理艇在港航相關業(yè)務中擔當重要角色，執(zhí)行著許多重要的日常港航業(yè)務工作，如內河水域安全監(jiān)督管理、海事執(zhí)法以及搜索救助等，同時也是港航業(yè)務中重要的水運信息來源，如水上搜救、事故調查、航道管制、水上突發(fā)事件處理、內河船舶監(jiān)管等等。這些重要的信息往往需要實時與局端服務平臺進行交互。這些信息存在著多樣化、復雜化的特點，包括了語音、視頻、設備數(shù)據、業(yè)務數(shù)據等多種類型，有的信息需要實時在線傳輸，而有的信息又需要在登岸時候進行同步。特別是在港航管理艇出勤現(xiàn)場在線辦公，同樣也需要保持港航管理艇同局端服務平臺的實時通信。目前各種港航管理艇主要上配備的信息化設備主要包括了 GPS/GRPS(CDMA)終端、船舶自動識別系統(tǒng)(AIS)、船載雷達以及應急遠程無線視頻傳輸系統(tǒng)等。由于成本和應用方式所限制，目前在內河港航管理艇上主要安裝的是GPS/GPRS (CDMA)終端，用于實現(xiàn)指揮中心統(tǒng)一對港航管理艇進行實時監(jiān)控以及雙向呼叫聯(lián)系。但是GPS/GPRS(CDMA)終端卻無法完成在港航管理艇現(xiàn)場在線辦公、實時設備數(shù)據傳輸、視頻遠程監(jiān)控等復雜的功能，港航管理艇的“信息化”水平較為薄弱。此外，由于目前在我國部分內河水域，相關管理部門都給運營船舶安裝了 RFID有源電子標簽，作為水上日常執(zhí)法和管理的交通工具，港航管理艇也需要一部具有能識別這些船載電子標簽的信息化設備。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于克服目前港航管理艇現(xiàn)有船載信息化設備的各類不足，提出一種著眼港航管理艇現(xiàn)場在線辦公、遠程視頻監(jiān)控、港航管理艇狀態(tài)實時監(jiān)控、艇載設備數(shù)據實時傳輸?shù)葘嶋H需求的船載網絡接入智能設備，以實現(xiàn)“信息化”的港航管理艇。本實用新型所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現(xiàn)一種面向港航管理艇的船載網絡接入智能設備，其特征在于，所述設備內部包括電源電路、控制器電路、3G功能模塊電路、WiFi功能模塊電路、GPS功能模塊電路、RFID功能模塊電路、數(shù)據存儲單元和外部接口電路；所述控制器電路分別與所述其他的模塊和電路相連；所述設備的外部設置有電源接口，以太網接口、數(shù)字I/O接口、RS232/RS485接口、 VGA視頻接口、3G天線、WiFi天線、GPS天線、RFID天線；所述外部接口分別與相對應的內部電路相連接。在本實用新型的一個實施例中，所述電源電路分為電源和備用電源，所述備用電源為充電電池。本實用新型的有益效果在于在精簡內核的基礎上，用戶程序采用容錯性設計技術，實現(xiàn)船載網絡接入智能設備全面的無人值守式操作模式，提高系統(tǒng)的可用性和穩(wěn)定性。設備的使用實現(xiàn)了內河港航管理艇的網絡智能接入、對船舶定位及身份自動識別的功能， 提高了港航管理艇的“信息化”辦公水平。
圖1為本實用新型所述的智能接入設備的結構框圖。圖2為本實用新型所述的智能接入設備的外部接口示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施方式
，進一步闡述本實用新型。如圖1所示，本實用新型的設備內部硬件結構，其主要包括電源電路、控制器電路、3G功能模塊電路、WiFi功能模塊電路、GPS功能模塊電路、RFID功能模塊電路、以及數(shù)據存儲單元和外部接口電路等。電源電路由兩個部分組成，一部分負責電壓轉換，將220V外接電源轉換為適合各電路的工作電壓，并確保電源穩(wěn)定；另一部分為備用可充電電池，確保設備掉電時應急使用?？刂破麟娐凡捎没谇度胧絏86平臺作為硬件核心平臺，各種外部設備通過系列標準接口接入到核心硬件上。四個功能模塊，采用模塊化的電路設計，即可以根據實際需求選配功能模塊。其中3G功能模塊負責設備與3G網絡的鏈路連接與數(shù)據交換； WiFi功能模塊負責在港航管理艇上建立無線局域網絡，滿足港航管理艇上在線辦公和船載網絡設備的與公網的數(shù)據交換的要求；GPS功能模塊提供實時的定位信息，可以將采集到的定位信息通過3G模塊實時傳輸?shù)骄侄朔掌?，并在港航管理艇上通過電腦查詢；RFID功能模塊負責實時對附近水域的船舶實施有效身份識別，識別結果可以通過在線辦公電腦顯示或查詢，這樣加了大艇上辦公執(zhí)法力度，提供工作效率。數(shù)據存儲單元采用移動硬盤式存儲設備，負責用戶儲存數(shù)據，可根據管理部門實際需求選配。如圖2所示，本實用新型的設備外部接口，( 1)為設備電源接口，支持220V交流點輸入。(2)為兩個以太網接口，即RJ45接口，用于滿足船載電腦上網或其他網絡設備的數(shù)據傳輸。(3)為數(shù)字I/O 口，主要用于采集港航管理艇上傳感器信號。(4)為外部RS232/ RS485接口，主要用于管理艇上某些串口設備與本實用新型所述設備的數(shù)據交換。(5)為 VGA視頻接口，主要用于外接顯示器其他顯示設備。(6)為3G天線，(7)為WiFi天線，(8) 為GPS天線，(9)為RFID天線。(10)為設備狀態(tài)指示燈，紅燈為電源指示燈，該燈亮是表示設備處于通電狀態(tài)；綠燈為3G網絡指示燈，當該燈常亮時表示3G模塊供電正常但3G網絡未能聯(lián)通，當該燈不停閃爍時，表明3G模塊正常工作；藍燈為WiFi指示燈，當該燈常亮時表示WiFi模塊供電正常但WiFi網絡尚未建立，當該燈不停閃爍時，表明WiFi模塊正常工作。 (11)為設備散熱孔。本實用新型采用實時嵌入式Linux操作系統(tǒng)作為軟件操作系統(tǒng)核心，采用 Linux2. 6穩(wěn)定內核版本，集成外部設備驅動程序和相應的網絡協(xié)議。在精簡內核的基礎上，用戶程序采用容錯性設計技術，實現(xiàn)船載網絡接入智能設備全面的無人值守式操作模式，提高系統(tǒng)的可用性和穩(wěn)定性。設備所有配置通過以太網接口(2)連接一臺電腦進行配置。本實用新型可以實現(xiàn)如下功能1)通過3G網絡保持港航管理艇與局端服務平臺的連接鏈路船載網絡接入本實用新型中的船載網絡接入智能設備通過3G無線網絡，接入局端服務平臺所在的計算機網絡(包括hternet/Intranet)，保持通信鏈路可靠、平穩(wěn)、不掉線，數(shù)據通信帶寬滿足港航管理艇業(yè)務需求。2)支持港航管理艇工作艙內的無線以太網接入本實用新型中的船載網絡接入智能設備支持港航管理艇工作艙的無線以太網接入，利用船載網絡接入智能設備在港航管理艇構建無線以太網(WiFi)，支持現(xiàn)場辦公作業(yè)的計算機(筆記本型計算機)接入無線以太網，同時也可以在等岸時與安裝在船塢的無線以太網絡接入點連接，直接聯(lián)入到局端網絡。 3)提供多種數(shù)據總線接口，支持多種類型的艇載設備為了能夠滿足多種類型艇載設備的網絡連接和數(shù)據傳輸，船載網絡接入智能設備支持以太網接口(RJ45)、RS232接口、RS485/RS422接口以及數(shù)字IO 口接口等。另外船載網絡接入智能設備還可以連接港航管理艇發(fā)動機等關鍵設備的監(jiān)控數(shù)據總線，支持巡邏艇的狀態(tài)信息采集功能。另外可以將硬盤錄像機等網絡設備連接在船載網絡接入智能設備中，這樣在3G網絡或者WiFi網絡與局端中心保持連接的時候，在局端就可以實時遠程監(jiān)控和查看錄像歷史記錄。4)支持數(shù)據存儲功能，實現(xiàn)離線數(shù)據的備份功能為了實現(xiàn)在網絡數(shù)據離線狀態(tài)下，重要的設備信息和數(shù)據能夠保存并適應船舶形式顛簸狀況，船載無線智能接入設備采用內置SD存儲器的形式，將出勤工作中所有離線數(shù)據保存在存儲設備中，當港航管理艇回到船塢的時候，通過船塢安裝無線接入點直接將離線數(shù)據傳輸回局端服務平臺。5)內置GPS接收機，實現(xiàn)GPS遠程監(jiān)控功能船載無線智能接入設備內置GPS接收機，這樣可以完全實現(xiàn)現(xiàn)有的GPS/ GPRS(CDMA)終端港航管理艇的遠程監(jiān)控功能。6)內置2. 45GHz有源RFID讀寫器，實現(xiàn)對船舶身份識別的功能。船載無線智能接入設備內置RFID讀寫器，這樣在已經安裝船載電子標簽的內河水域實行船舶身份認證管理，有效治理目前運營船舶中存在的控牌、套牌等不良行為。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求1.一種面向港航管理艇的船載網絡接入智能設備，其特征在于，所述設備內部包括電源電路、控制器電路、3G功能模塊電路、WiFi功能模塊電路、GPS功能模塊電路、RFID功能模塊電路、數(shù)據存儲單元和外部接口電路；所述控制器電路分別與所述其他的模塊和電路相連；所述設備的外部設置有電源接口，以太網接口、數(shù)字I/O接口、RS232/RS485接口、VGA 視頻接口、3G天線、WiFi天線、GPS天線、RFID天線；外部接口分別與相對應的內部電路相連接。
2.如權利要求1所述的一種面向港航管理艇的船載網絡接入智能設備，其特征在于， 所述電源電路分為電源和備用電源，所述備用電源為充電電池。
專利摘要本實用新型公開了一種面向港航管理艇的船載網絡接入智能設備，所述設備包括電源電路、控制器電路、3G功能模塊電路、WiFi功能模塊電路、GPS功能模塊電路、RFID功能模塊電路、數(shù)據存儲單元和外部接口電路。所述控制器電路采用基于嵌入式X86平臺作為硬件核心平臺，各種外部設備通過系列標準接口接入到核心硬件上；四個功能模塊，采用模塊化的電路設計，即可以根據實際需求選配功能模塊。本實用新型的有益效果在于實現(xiàn)了船載網絡接入智能設備全面的無人值守式操作模式，提高系統(tǒng)的可用性和穩(wěn)定性。設備的使用實現(xiàn)了內河港航管理艇的網絡智能接入、對船舶定位及身份自動識別的功能，提高了港航管理艇的“信息化”辦公水平。
文檔編號H04L29/08GK202334566SQ20112029807
公開日2012年7月11日 申請日期2011年8月16日 優(yōu)先權日2011年8月16日
發(fā)明者姜東明, 徐明華, 董麗華, 董耀華 申請人:上海海事大學