[发明专利]一种具有水下定位功能的船载危险品集装箱无线监测装置及方法

摘要

本发明公开了一种具有水下定位功能的船载危险品集装箱无线监测装置及方法，包括电池供电单元、姿态传感器、货物检测传感器组、落水检测传感器及嵌入式微处理器，当嵌入式微处理器处于初始上电状态或未接收到落水状态信号时控制半导体开关为射频通信单元供电，使得装置处于射频通信模式，同时将采集到的各测量信号通过射频通信单元发送至后台监测中心；当接收到落水状态信号后控制半导体开关，使得测装置处于水声通信模式，其通过水声信号收发接口电路以及水声换能器发送水下定位信号并根据需要发送集装箱在水下的状态信息；本发明具有占用空间小，不影响通航，定位准确、能够便捷采集集装箱水下姿态，以及集装箱危险品货物在水下的状态等信息。

主权项

一种具有水下定位功能的船载危险品集装箱无线监测装置，其特征在于：包括：电池供电单元，用于为船载危险品集装箱无线监测装置供电；安装在危险品集装箱上的姿态传感器，用于实时采集危险品集装箱姿态测量信号；安装在危险品集装箱上的货物检测传感器组，用于实时采集危险品集装箱货物状态测量信号；安装在危险品集装箱上的落水检测传感器，用于实时判断危险品集装箱是否处于落水状态，若危险品集装箱处于落水状态则向嵌入式微处理器发送落水状态信号；以及嵌入式微处理器，所述嵌入式微处理器用于控制所述船载危险品集装箱无线监测装置在两种工作模式下切换；其中所述两种工作模式包括：一种是指当所述嵌入式微处理器处于初始上电状态或者未接收到落水检测传感器发送的落水状态信号时，所述嵌入式微处理器通过控制半导体开关，为与该半导体开关连接的射频通信单元供电，使得所述船载危险品集装箱无线监测装置处于射频通信模式，同时在该射频通信模式下时，所述嵌入式微处理器将姿态传感器、货物检测传感器组以及落水检测传感器采集到的各个测量信号通过射频通信单元发送至后台监测中心；另一种是指当所述嵌入式微处理器接收到落水检测传感器发送的落水状态信号后，所述嵌入式微处理器通过控制半导体开关，为与该半导体开关连接的水声信号收发接口电路以及水声换能器供电，使得所述船载危险品集装箱无线监测装置处于水声通信模式，同时在该水声通信模式下时，所述嵌入式微处理器通过水声信号收发接口电路以及水声换能器发送水下定位信号；上述姿态传感器、货物检测传感器组以及落水检测传感器均通过传感器接口电路实现与嵌入式微处理器的连接；所述船载危险品集装箱无线监测装置还包括若干均匀布设在事故水域的一定范围内的水面探测节点，所述水面探测节点持续搜索事故水域的水下定位信号，在接收到所述水下定位信号后，按照所述水下定位信号对所述船载危险品集装箱无线监测装置落水位置进行定位即完成搜索定位；同时所述水面探测节点还通过水声换能器向所述船载危险品集装箱无线监测装置发送状态采集指令，使得所述船载危险品集装箱无线监测装置接收到所述状态采集指令后采集危险品集装箱姿态测量信号以及危险品集装箱货物状态测量信号并将上述各测量信号通过水声通信方式反馈至水面探测节点；所述船载危险品集装箱无线监测装置还包括定时休眠模式，所述定时休眠模式是指所述船载危险品集装箱无线监测装置处于水声通信模式时，实时接收来自所述水面探测节点的搜索信号，若在设定时间内未收到来自所述水面探测节点的搜索信号并将所述水下定位信号成功发送至所述水面探测节点即未能完成船载危险品集装箱水下定位信号有效发送工作，则所述船载危险品集装箱无线监测装置由水声通信模式切换至定时休眠模式，在到达休眠模式终止时间后再切换至水声通信模式，在水声通信模式下再次发射所述水下定位信号；即使得所述船载危险品集装箱无线监测装置在未能完成船载危险品集装箱水下定位信号有效发送工作时，持续保持水声通信模式以及定时休眠模式的循环切换。