船舶運(yùn)輸物資定位監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種船舶運(yùn)輸物資定位監(jiān)控系統(tǒng)。它包括用來接收北斗衛(wèi)星對船舶定位位置信息的北斗定位裝置以及能夠?qū)Υ斑\(yùn)輸物資進(jìn)行定位的超寬帶裝置，北斗定位裝置、超寬帶裝置的信息輸出端連接到一個控制中心上，控制中心信息輸出端上連接有自動控制裝置和報警裝置，還包括一個能與控制中心之間進(jìn)行信息交互的通信裝置，通信裝置連接到一個遠(yuǎn)程控制中心上。其優(yōu)點(diǎn)在于：通過北斗定位裝置對物資運(yùn)輸工具船舶進(jìn)行定位，再利用超寬帶裝置對船舶運(yùn)輸物資進(jìn)行小范圍的局部精確定位，從而避免了使用GPS系統(tǒng)；一方面這就減少了技術(shù)上受制于人的風(fēng)險，另外一方面使整個物流系統(tǒng)的成本大大降低，效益獲得很大提高。
【專利說明】船舶運(yùn)輸物資定位監(jiān)控系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種對貨物定位、跟蹤監(jiān)控的系統(tǒng)，具體地說是一種船舶運(yùn)輸物資定位監(jiān)控系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]運(yùn)輸物流業(yè)是我國現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的一個新型產(chǎn)業(yè)，已逐漸成為我國現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要組成部分。然而當(dāng)前我國物流信息化水平普遍不高，在運(yùn)輸過程中存在貨物丟失、在運(yùn)物資運(yùn)輸情況難以掌握等問題，因此如何可靠實(shí)現(xiàn)對貨物定位、跟蹤監(jiān)控是現(xiàn)代物流亟需解決的一個關(guān)鍵問題。
[0003]當(dāng)前對于物流的定位方法主要采用以下幾種方案:
[0004](I)利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS技術(shù)進(jìn)行定位?，F(xiàn)有GPS定位的優(yōu)勢是，有效覆蓋范圍大，能夠滿足室外定位的需要。但其缺點(diǎn)是定位信號到達(dá)地面時強(qiáng)度較弱，不能穿透建筑物，不適合室內(nèi)定位，而且定位器終端成本比較高。
[0005](2)利用RFID技術(shù)進(jìn)行定位。RFID技術(shù)利用射頻方式進(jìn)行非接觸、非視距雙向通信，以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)自動識別并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，具有精度高、抗干擾強(qiáng)、識別速度快，且可同時識別多個目標(biāo)等優(yōu)點(diǎn)，但是，RFID技術(shù)定位距離短，區(qū)域較小，主要作用于室內(nèi)定位。
[0006](3)將RFID和GPS結(jié)合引入到物流系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對物資的實(shí)時跟蹤定位:GPS負(fù)責(zé)大范圍以及區(qū)域之間的物流定位和數(shù)據(jù)傳輸，RFID系統(tǒng)負(fù)責(zé)小范圍即區(qū)域內(nèi)的物流定位。這種方案即能夠發(fā)揮RFID和GPS各自的優(yōu)點(diǎn)，又避免了各自的缺點(diǎn)。因此，這種類似系統(tǒng)在現(xiàn)代物流業(yè)特別是在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用環(huán)境下得到了快速的發(fā)展。但是，GPS系統(tǒng)為美國軍方控制，在關(guān)鍵時刻會受制于人，甚至可能威脅到國家和社會的安全，存在極大的不確定性。而且研究發(fā)現(xiàn)，利用船舶運(yùn)輸物資時，船舶艙內(nèi)特殊的金屬結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致RFID標(biāo)簽在船舶內(nèi)部不能很好的工作。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種精度高、抗干擾能力強(qiáng)、定位可靠、范圍廣、成本低、安全性高的船舶運(yùn)輸物資定位監(jiān)控系統(tǒng)。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的船舶運(yùn)輸物資定位監(jiān)控系統(tǒng)，包括用來接收北斗衛(wèi)星對船舶定位位置信息的北斗定位裝置以及能夠?qū)Υ斑\(yùn)輸物資進(jìn)行定位的超寬帶裝置，北斗定位裝置、超寬帶裝置的信息輸出端連接到一個控制中心上，控制中心信息輸出端上連接有自動控制裝置和報警裝置，還包括一個能與控制中心之間進(jìn)行信息交互的通信裝置，通信裝置連接到一個遠(yuǎn)程控制中心上。
[0009]所述自動控制裝置為電子鎖裝置。
[0010]所述通信裝置采用WCDMA模塊或GSM模塊。
[0011]所述超寬帶裝置包括安裝在集裝箱上的超寬帶標(biāo)簽，作為參考結(jié)點(diǎn)的多個傳感器以及能夠計算并確定超寬帶標(biāo)簽空間位置的定位單元。
[0012]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0013]1.由于設(shè)置的與控制中心連接的北斗定位裝置、超寬帶裝置，通過北斗定位裝置對物資運(yùn)輸工具船舶進(jìn)行定位，再利用超寬帶裝置對船舶運(yùn)輸物資進(jìn)行小范圍的局部精確定位，從而避免了使用GPS系統(tǒng)；一方面這就減少了技術(shù)上受制于人的風(fēng)險，另外一方面使整個物流系統(tǒng)的成本大大降低，效益獲得很大提高；
[0014]2.由于設(shè)置的通過通信裝置與控制中心連接的遠(yuǎn)程控制中心，船舶運(yùn)輸物資定位監(jiān)控系統(tǒng)有極高的時間分辨率和很好的抗多徑效應(yīng)能力，它可以工作在像庫房、車間、船舶內(nèi)部等復(fù)雜環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)對移動物體的精確跟蹤，特別適合對船舶運(yùn)輸物資的跟蹤監(jiān)控。
[0015]3.超寬帶定位裝置硬件設(shè)備簡單且功耗低，能做成體積較小的輕便設(shè)備，便于大規(guī)模應(yīng)用；而且超寬帶信號功率很低，頻譜很寬，對船舶上的導(dǎo)航雷達(dá)、通信設(shè)備不會造成干擾。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型船舶運(yùn)輸物資定位監(jiān)控系統(tǒng)的原理框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對本實(shí)用新型的船舶運(yùn)輸物資定位監(jiān)控系統(tǒng)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0018]如圖所示，本實(shí)用新型的船舶運(yùn)輸物資定位監(jiān)控系統(tǒng)，是基于北斗系統(tǒng)和UWB技術(shù)建立的船舶運(yùn)輸物資定位監(jiān)控系統(tǒng)，它通過北斗系統(tǒng)來對船舶進(jìn)行定位，利用超寬帶裝置來實(shí)現(xiàn)對船舶內(nèi)部物資的定位，從而能夠較好的跟蹤監(jiān)控船舶運(yùn)輸?shù)奈镔Y以確保安全和有效的使用；具體包括北斗定位裝置以及超寬帶裝置，北斗定位裝置安裝在船舶外部，它主要用來接收北斗衛(wèi)星對船舶的定位位置信息，從而通過對運(yùn)輸工具的定位，實(shí)現(xiàn)對運(yùn)輸物資在地理空間中的大致定位；超寬帶裝置主要由超寬帶有源標(biāo)簽、傳感器、定位單元等組成，其工作原理是，將超寬帶標(biāo)簽安裝在裝載物資的集裝箱的頂部，將多個傳感器(至少4個)安裝在固定位置作為參考結(jié)點(diǎn)，超寬帶標(biāo)簽發(fā)射信號，傳感器接收標(biāo)簽發(fā)射的信號，并估算傳播時延，而定位單元根據(jù)傳播時延計算出標(biāo)簽到傳感器的距離；因?yàn)闃?biāo)簽位于以傳感器所在位置為中心，以傳感器到標(biāo)簽的距離為半徑的球面上，并且由于在三維空間中四個球就可以決定一個單獨(dú)的點(diǎn)，那么定位單元只需要計算四個傳感器到一個標(biāo)簽的各自距離并綜合分析，就可以確定這個標(biāo)簽在三維空間的位置；北斗定位裝置、超寬帶裝置的信息輸出端連接到一個控制中心上，控制中心信息輸出端上連接有自動控制裝置(電子鎖裝置)和報警裝置，還包括一個能與控制中心之間進(jìn)行信息交互的通信裝置，通信裝置連接到一個遠(yuǎn)程控制中心上；遠(yuǎn)程監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)發(fā)貨方、收貨方雙方對運(yùn)輸物資的遠(yuǎn)程監(jiān)控，在緊急情況下通過通信裝置實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控；通信裝置主要任務(wù)是完成遠(yuǎn)程監(jiān)控中心和控制中心之間的信息交互，它采用WCDMA/GSM模塊，GSM是2G標(biāo)準(zhǔn)中發(fā)展最為成熟的標(biāo)準(zhǔn)，它的通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋很廣泛；WCDMA是則3G標(biāo)準(zhǔn)中的主流標(biāo)準(zhǔn)，它的優(yōu)點(diǎn)是可以快速傳輸大容量的信息；通信裝置信息的傳輸以3G網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)或者GPRS為主，也可以選擇短信方式，它可根據(jù)物流所在地的網(wǎng)絡(luò)狀況自動切換適合當(dāng)前環(huán)境的信息傳輸模式，因此它可以很好地適應(yīng)各種不同的應(yīng)用環(huán)境；控制中心是船舶運(yùn)輸物資定位監(jiān)控系統(tǒng)的中樞，是系統(tǒng)中的主要信息處理部分。它對北斗定位裝置、超寬帶裝置得到的信息進(jìn)行綜合處理后得到船舶的位置、行駛方向、速度，以及運(yùn)輸物資的精確位置，并將這些信息轉(zhuǎn)換成通信裝置可以傳輸?shù)男问健Ａ硗?，它還通過通信裝置接受遠(yuǎn)程監(jiān)控中心發(fā)的指令，將指令轉(zhuǎn)換成一定的形式后傳達(dá)給報警裝置和自動控制裝置；報警系統(tǒng)在收到相關(guān)指令的情況下實(shí)現(xiàn)報警功能，提醒船長查看運(yùn)輸?shù)奈镔Y；自動控制裝置是電子鎖裝置，在比較特殊的情況下，遠(yuǎn)程遙控中心通過下達(dá)相關(guān)指令對物資所在倉庫強(qiáng)制開啟電子鎖裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種船舶運(yùn)輸物資定位監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括用來接收北斗衛(wèi)星對船舶定位位置信息的北斗定位裝置以及能夠?qū)Υ斑\(yùn)輸物資進(jìn)行定位的超寬帶裝置，所述北斗定位裝置、超寬帶裝置的信息輸出端連接到一個控制中心上，所述控制中心信息輸出端上連接有自動控制裝置和報警裝置，還包括一個能與控制中心之間進(jìn)行信息交互的通信裝置，所述通信裝置連接到一個遠(yuǎn)程控制中心上。
2.按照權(quán)利要求1所述的船舶運(yùn)輸物資定位監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述自動控制裝置為電子鎖裝置。
3.按照權(quán)利要求1所述的船舶運(yùn)輸物資定位監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述通信裝置采用WCDMA模塊或GSM模塊。
4.按照權(quán)利要求1所述的船舶運(yùn)輸物資定位監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述超寬帶裝置包括安裝在集裝箱上的超寬帶標(biāo)簽，作為參考結(jié)點(diǎn)的多個傳感器以及能夠計算并確定超寬帶標(biāo)簽空間位置的定位單元。
【文檔編號】G06Q10/08GK204215441SQ201420548858
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】賈占彪, 朱愛民, 王錫榮, 李正華, 衡明亮 申請人:中國人民解放軍鎮(zhèn)江船艇學(xué)院