[发明专利]基于物联网的无人水面艇航行监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种无人艇航行监控系统，尤其涉及基于物联网的无人水面艇航行监控系统。

背景技术

无人水面艇(USV，Unmanned Surface Vehicle)也称为水面机器人，为海洋开发和航运发展提供了一种在危险情况下代替人工进行作业的安全途径，主要用于执行危险以及不适于载人船只执行的任务。目前，国际上无人水面艇的研究和应用正向智能化方向发展，而我国对无人水面艇的研究和应用还处于起步阶段，在无人水面艇的智能化方面，很多关键技术还很薄弱，且多数处于遥控阶段。当前国内的无人水面艇有些也可以实现远程监控，但大都存在着结构复杂、成本高、可靠性与人性化低等缺陷，且还不能实现通过个人手持移动监控终端等设备随时随地远程监控无人艇自主航行状态。

随着工业4.0概念的提出，国家加快了迈向智能化的步伐，物联网技术越来越受到社会各界的重视，其中作为其核心技术的Zigbee无线通信技术呈现出了迅猛发展的势头，Zigbee技术因其低功耗、易实现、可靠性高等优点正被广泛应用于各个方面，例如智能家居、智能大棚、医疗传感设备等控制领域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于物联网的无人水面艇航行监控系统，能够利用物联网技术有效提升无人水面艇航行的智能化水平，便于随时随地的对无人艇执行水面任务时的各艇载模块的运行状态进行远程监测与控制。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种基于物联网的无人水面艇航行监控系统，包含：无人艇艇载监控设备以及无人艇远程监控终端；

其中，所述无人艇艇载监控设备设有ARM中央处理器模块和分别与之连接的Zigbee无线通信传输模块、若干传感器及驱动设备；

若干传感器各自采集实时的无人艇工作状态信息并发送给ARM中央处理器模块，通过ARM中央处理器模块传送给Zigbee无线通信传输模块，并经由Zigbee无线通信传输模块发送给所述无人艇远程监控终端；

所述Zigbee无线通信传输模块还向ARM中央处理器，发送来自无人艇远程监控终端的控制指令，所述ARM中央处理器根据控制指令，控制各传感器及驱动设备执行调整无人艇工作状态的相应动作。

优选地，所述无人艇远程监控终端设有岸基数据处理单元，接收所述无人艇艇载监控设备的Zigbee无线通信传输模块发送的无人艇工作状态信息，以及向所述Zigbee无线通信传输模块发送控制指令。

优选地，所述无人艇远程监控终端还设有与岸基数据处理单元连接的GPRS/GSM无线网关模块，将接收到的无人艇工作状态信息发送给与所述GPRS/GSM无线网关模块连接的个人移动监控终端上显示，以及接收个人移动监控终端发送的控制指令并传输给岸基数据处理单元。

优选地，所述无人艇远程监控终端还设有与岸基数据处理单元连接的岸基人机交互显示界面，对接收到的无人艇工作状态信息进行显示，以及向岸基数据处理单元发送控制指令。

优选地，所述无人艇远程监控终端还设有与岸基数据处理单元连接的Internet互联网模块，将接收到的无人艇工作状态信息传输到Internet云服务器，网络终端通过接入Internet云服务器来获知无人艇工作状态。

优选地，所述无人艇艇载监控设备的传感器，包含GPS传感器定位模块和雷达测距模块。

优选地，所述无人艇艇载监控设备的驱动设备，包含继电器组；所述继电器组与螺旋桨电机驱动模块连接，根据ARM中央处理器传送的控制指令，来驱动无人艇螺旋桨的转动速度。

优选地，所述无人艇艇载监控设备的Zigbee无线通信传输模块与所述无人艇远程监控终端之间双向通信的信息，通过自组网中若干节点转发。

本发明提供所述基于物联网的无人水面艇航行监控系统，来解决国内现有无人水面艇多数无法实现可靠的智能远程监控功能，更不具备使用个人移动监控终端以及其他网络终端对无人艇的艇载模块进行随时随地实时监控功能的问题。

本发明的所述基于物联网的无人水面艇航行监控系统，其优点在于：

当无人水面艇在水面自主航行执行特定任务时，本发明的艇载监控设备会利用Zigbee无线通信传输模块将当前时刻无人艇各部分的工作状态信息，发送给自组网内的无人艇智能远程监控终端，无人艇智能远程监控终端接收到数据信息，经过岸基数据处理单元发送至人机交互界面上显示当前状态，并连接GPRS/GSM模块与Internet互联网模块，将无人艇实时状态信息传入云服务器，方便个人手持移动监控终端以及其他网络终端随时随地接收实时信息。