基于北斗衛(wèi)星定位信息遠程監(jiān)控采砂船作業(yè)的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于北斗衛(wèi)星定位信息遠程監(jiān)控采砂船作業(yè)的裝置，主要由安裝在采砂船作業(yè)控制室內(nèi)的北斗控制主機、布設在采砂船各個作業(yè)機構(gòu)內(nèi)的監(jiān)測傳感器和為該裝置提供電源的工作電源；其中，所述的北斗控制主機包括MCU控制器以及分別與MCU控制器相連接的傳感器接收模塊、電源電路單元、北斗模塊、通訊模塊、存儲模塊和揚聲器；所述的監(jiān)測傳感器的信號輸出端與傳感器接收模塊相連接。該裝置結(jié)構(gòu)簡單、設計邏輯合理、能夠?qū)Σ缮按鳂I(yè)情況進行有效監(jiān)控。
【專利說明】基于北斗衛(wèi)星定位信息遠程監(jiān)控采砂船作業(yè)的裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種監(jiān)控裝置，尤其涉及了一種基于北斗衛(wèi)星定位信息遠程監(jiān)控采砂船作業(yè)的裝置。
【背景技術】
[0002]隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展，泥沙的使用量越來越大。而目前大多數(shù)泥沙均是通過采砂船在河道或海灣獲取。采砂船也可叫作抽沙平臺，是指利用水力的作用，將高壓水槍噴射出的水柱沖起的淤泥(或細沙、海沙等)在吸沙泵的作用下有管道輸送到目的地。由于沙的需求量大，采砂船的數(shù)量也越來越多，但是由于沒有規(guī)范化管理，也帶來了越來越多的問題，如部分采砂船無限制、無約束的在河道上任意抽沙，以及將采砂船上的廢料隨意排放，嚴重破壞了部分河道的生態(tài)環(huán)境。因此，對采砂船進行規(guī)范化管理，有效的監(jiān)控采砂船的作業(yè)、棄料情況是目如急需解決的問題。
[0003]目前市場上監(jiān)控裝置有很多，但很多都是針對車輛行駛或是對部分特定區(qū)域進行監(jiān)控而設計的；市場上還沒有針對采砂船設計的監(jiān)控裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、設計邏輯合理、基于北斗衛(wèi)星定位信息能夠?qū)Σ缮按鳂I(yè)情況進行有效監(jiān)控的裝置。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術方案:
一種基于北斗衛(wèi)星定位信息遠程監(jiān)控采砂船作業(yè)的裝置，主要由安裝在采砂船作業(yè)控制室內(nèi)的北斗控制主機、布設在采砂船各個作業(yè)機構(gòu)內(nèi)的監(jiān)測傳感器和為該裝置提供電源的工作電源；其特征在于:所述的北斗控制主機包括MCU控制器以及分別與MCU控制器相連接的傳感器接收模塊、電源電路單元、北斗模塊、通訊模塊、存儲模塊和揚聲器；所述的監(jiān)測傳感器包括聯(lián)接在抽沙泵電路上的抽沙泵監(jiān)測傳感器、聯(lián)接在發(fā)動機電路上的發(fā)動機監(jiān)測傳感器、聯(lián)接在棄料電機電路上的棄料機監(jiān)測傳感器和聯(lián)接在傳動電機電路上的傳動機監(jiān)測傳感器，所述的抽沙泵監(jiān)測傳感器、發(fā)動機監(jiān)測傳感器、棄料機監(jiān)測傳感器和傳動機監(jiān)測傳感器的信號輸出端分別與傳感器接收模塊相連接；當抽沙泵、發(fā)動機、棄料電機或傳動電機開始工作時，相應的監(jiān)測傳感器經(jīng)由傳感器接收模塊向MCU控制器輸出相應的信號；所述的MCU控制器通過北斗模塊獲取采砂船實時的位置信息，通過通訊模塊與遠程管理平臺進行數(shù)據(jù)雙向傳輸；
在采砂船離開停泊區(qū)駛往作業(yè)區(qū)前，監(jiān)控人員在遠程管理平臺上設置該采砂船的作業(yè)區(qū)和棄料區(qū)的位置參數(shù)；
在采砂船正常航行時，北斗控制主機的MCU控制器將北斗模塊接收的采砂船位置信息實時經(jīng)由通訊模塊上傳給遠程管理平臺，并在遠程管理平臺裝載的GIS地圖上進行標注，實時顯示采砂船的航行軌跡；
當采砂船進行抽沙作業(yè)時，抽沙泵監(jiān)測傳感器向MCU控制器輸出抽沙作業(yè)信號，MCU控制器接收到抽沙作業(yè)信號后，將此時北斗模塊接收的采砂船位置信息標注為作業(yè)位置信息并經(jīng)由通訊模塊上傳給遠程管理平臺，遠程管理平臺接收到該作業(yè)位置信息后，與預先設置的該采砂船的作業(yè)區(qū)的位置參數(shù)進行比對分析；若采砂船的位置在預先設定的作業(yè)區(qū)內(nèi)，將該作業(yè)位置信息進行存儲；若采砂船的位置不在預先設定的作業(yè)區(qū)內(nèi)，遠程管理平臺生成一個報警指令并發(fā)送給該采砂船的北斗控制主機，北斗控制主機的MCU控制器接收到報警指令后啟動揚聲器，發(fā)出警報聲音；
當采砂船進行排泄廢料時，棄料機監(jiān)測傳感器向MCU控制器輸出棄料信號，MCU控制器接收到棄料信號后，將此時北斗模塊接收到的采砂船位置信息標注為棄料位置信息并經(jīng)由通訊模塊上傳給遠程管理平臺，遠程管理平臺接收到該棄料位置信息后，與預先設置的該采砂船的棄料區(qū)的位置參數(shù)進行分析比對；若采砂船的位置在預先設定的棄料區(qū)內(nèi)，將該棄料位置信息進行存儲；若采砂船的位置不在預先設定的棄料區(qū)內(nèi)，遠程管理平臺生成一個報警指令并發(fā)送給該采砂船的北斗控制主機，北斗控制主機的MCU控制器接收到報警指令后啟動揚聲器，發(fā)出警報聲音。
[0006]進一步說明，所述的電源電路單元包括電源濾波保護電路、充電電路、低壓檢測電路、斷電檢測電路和開關電源電路；所述的電源濾波保護電路的輸入端與工作電源相連接，輸出端分別連接著充電電路、低壓檢測電路、斷電檢測電路和開關電源電路；所述的充電電路的輸出端連接著一個后備電池；所述的后備電池、低壓檢測電路、斷電檢測電路和開關電源電路分別與MCU控制器相連接。設計的電源電路單元可以實現(xiàn)工作電源過放電保護或過壓保護功能:當工作電源電壓過低時(低于10V)，可以切換到后備電池供電；當工作電源超過極限電壓(60V)立即切斷外部電路，并切換到后備電池供電，后備電池保證工作3小時。
[0007]上述的開關電源還設有一個穩(wěn)壓3.3V輸出端口和一個穩(wěn)壓3.9V輸出端口 ；所述的穩(wěn)壓3.3V輸出端口與北斗模塊相連接；所述的穩(wěn)壓3.9V輸出端口與通訊模塊相連接。
[0008]進一步說明，所述的北斗控制主機內(nèi)還設有分別與MCU控制器相連接的顯示模塊、擴展串口、攝像頭接口、語音控制模塊；所述的MCU控制器還設有自定義低輸出接口和油路電路控制接口，所述的油路電路控制接口與采砂船的作業(yè)控制電路相連接。
[0009]本發(fā)明中的北斗控制主機具備防拆物理檢測功能:北斗控制主機中的MCU控制器的油路電路控制接口通過RS232提供大于I路的開路并入船的開路保護電路，并同時提供大于I路的閉路串入船的鑰匙開關或控制板電源開關。當連接線被拆除或剪斷后船油電自動被鎖定。工作電源拆除報警:當工作電源被拆除，MCU控制器檢測不到工作電源輸出的高電平開關量時自動發(fā)送工作電源拆除報警。裝置斷電報警:當北斗控制主機的電源被關斷，將自動切換至后備電池工作，并將斷電信息報告至遠程管理平臺。天線剪斷報警:當北斗天線被剪斷，MCU控制器自動將斷線信息報告至遠程管理平臺。
[0010]進一步說明，所述的北斗模塊采用以北斗衛(wèi)星定位芯片為核心的定位模塊；所述的通訊模塊采用移動數(shù)據(jù)無線通信的SM卡。所述的存儲模塊包括TF卡和鐵電存儲器，存儲模塊可以長期存儲少量監(jiān)測或接收到的信號數(shù)據(jù)，在通訊信號不好的情況下，也可以暫存較多實時監(jiān)測或接收的信號數(shù)據(jù)，待通訊信號恢復時，補報給遠程管理平臺。所述的顯示模塊采用液晶顯示屏。所述的工作電源采用蓄電池，工作電壓10?60V自適應。
[0011]進一步說明，所述的北斗控制主機采用天線一體化設計，內(nèi)置繼電器及天線，使它擁有強大的防破壞功能:當天線遭破壞或SIM卡被拔或電源線被拔時，MCU控制器向采砂船的作業(yè)控制電路輸出斷油電指令。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點:
1.結(jié)構(gòu)簡單、設計邏輯合理、安全可靠。
[0013]2.上級管理部門的監(jiān)控系統(tǒng)的遠程管理平臺可以實時監(jiān)控船只的實時位置信息，各種傳感器可實時監(jiān)控船只各種作業(yè)設備工作狀態(tài)，充分利用北斗衛(wèi)星定位技術，通過MCU控制器執(zhí)行各種數(shù)據(jù)處理以及控制指令，不僅有效地對采砂船的作業(yè)狀況進行監(jiān)控，還可以在禁采期、禁采區(qū)違規(guī)作業(yè)時，能發(fā)出警報，提醒工作人員停止作業(yè)等。
[0014]3.本發(fā)明通過通信模塊，進行無線數(shù)據(jù)移動傳輸，可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控采砂船的作業(yè)情況。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明一實施例中結(jié)構(gòu)框架示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0017]實施例:
如圖1所示，一種基于北斗衛(wèi)星定位信息遠程監(jiān)控采砂船作業(yè)的裝置，主要由安裝在采砂船作業(yè)控制室內(nèi)的北斗控制主機、布設在采砂船各個作業(yè)機構(gòu)內(nèi)的監(jiān)測傳感器和為該裝置提供電源的蓄電池(工作電壓10?60V自適應)；其中，所述的北斗控制主機包括MCU控制器以及分別與MCU控制器相連接的傳感器接收模塊、電源電路單元、北斗模塊、通訊模塊、存儲模塊和揚聲器；
所述的監(jiān)測傳感器包括聯(lián)接在抽沙泵電路上的抽沙泵監(jiān)測傳感器、聯(lián)接在發(fā)動機電路上的發(fā)動機監(jiān)測傳感器、聯(lián)接在棄料電機電路上的棄料機監(jiān)測傳感器和聯(lián)接在傳動電機電路上的傳動機監(jiān)測傳感器，所述的抽沙泵監(jiān)測傳感器、發(fā)動機監(jiān)測傳感器、棄料機監(jiān)測傳感器和傳動機監(jiān)測傳感器的信號輸出端分別與傳感器接收模塊相連接；當抽沙泵、發(fā)動機、棄料電機或傳動電機開始工作時，相應的監(jiān)測傳感器經(jīng)由傳感器接收模塊向MCU控制器輸出相應的信號；
所述的電源電路單元包括電源濾波保護電路、充電電路、低壓檢測電路、斷電檢測電路和開關電源電路；所述的電源濾波保護電路的輸入端與工作電源相連接，輸出端分別連接著充電電路、低壓檢測電路、斷電檢測電路和開關電源電路；所述的充電電路的輸出端連接著一個后備電池；所述的后備電池、低壓檢測電路、斷電檢測電路和開關電源電路分別與MCU控制器相連接；所述的開關電源還設有一個穩(wěn)壓3.3V輸出端口和一個穩(wěn)壓3.9V輸出端口 ；所述的穩(wěn)壓3.3V輸出端口與北斗模塊相連接；所述的穩(wěn)壓3.9V輸出端口與通訊模塊相連接；
所述的北斗控制主機內(nèi)還設有分別與MCU控制器相連接的顯示模塊、擴展串口、攝像頭接口、語音控制模塊；所述的MCU控制器還設有自定義低輸出接口和油路電路控制接口，所述的油路電路控制接口與采砂船的作業(yè)控制電路相連接；
所述的北斗模塊采用以北斗衛(wèi)星定位芯片為核心的定位模塊；所述的通訊模塊采用移動數(shù)據(jù)無線通信的SIM卡；所述的MCU控制器通過北斗模塊獲取采砂船實時的位置信息，通過通訊模塊與遠程管理平臺進行數(shù)據(jù)雙向傳輸；
所述的存儲模塊包括TF卡和鐵電存儲器；所述的顯示模塊采用液晶顯示屏；
在采砂船離開停泊區(qū)駛往作業(yè)區(qū)前，監(jiān)控人員在遠程管理平臺上設置該采砂船的作業(yè)區(qū)和棄料區(qū)的位置參數(shù)；
在采砂船正常航行時，北斗控制主機的MCU控制器將北斗模塊接收的采砂船位置信息實時經(jīng)由通訊模塊上傳給遠程管理平臺，并在遠程管理平臺裝載的GIS地圖上進行標注，實時顯示采砂船的航行軌跡；
當采砂船進行抽沙作業(yè)時，抽沙泵監(jiān)測傳感器向MCU控制器輸出抽沙作業(yè)信號，MCU控制器接收到抽沙作業(yè)信號后，將此時北斗模塊接收的采砂船位置信息標注為作業(yè)位置信息并經(jīng)由通訊模塊上傳給遠程管理平臺，遠程管理平臺接收到該作業(yè)位置信息后，與預先設置的該采砂船的作業(yè)區(qū)的位置參數(shù)進行比對分析；若采砂船的位置在預先設定的作業(yè)區(qū)內(nèi)，將該作業(yè)位置信息進行存儲；若采砂船的位置不在預先設定的作業(yè)區(qū)內(nèi)，遠程管理平臺生成一個報警指令并發(fā)送給該采砂船的北斗控制主機，北斗控制主機的MCU控制器接收到報警指令后啟動揚聲器，發(fā)出警報聲音；
當采砂船進行排泄廢料時，棄料機監(jiān)測傳感器向MCU控制器輸出棄料信號，MCU控制器接收到棄料信號后，將此時北斗模塊接收到的采砂船位置信息標注為棄料位置信息并經(jīng)由通訊模塊上傳給遠程管理平臺，遠程管理平臺接收到該棄料位置信息后，與預先設置的該采砂船的棄料區(qū)的位置參數(shù)進行分析比對；若采砂船的位置在預先設定的棄料區(qū)內(nèi)，將該棄料位置信息進行存儲；若采砂船的位置不在預先設定的棄料區(qū)內(nèi)，遠程管理平臺生成一個報警指令并發(fā)送給該采砂船的北斗控制主機，北斗控制主機的MCU控制器接收到報警指令后啟動揚聲器，發(fā)出警報聲音。
[0018]上述的北斗控制主機采用天線一體化設計，內(nèi)置繼電器及天線，使它擁有強大的防破壞功能:當天線遭破壞或SIM卡被拔或電源線被拔時，MCU控制器向采砂船的作業(yè)控制電路輸出斷油電指令。
【權(quán)利要求】
1.一種基于北斗衛(wèi)星定位信息遠程監(jiān)控采砂船作業(yè)的裝置，主要由安裝在采砂船作業(yè)控制室內(nèi)的北斗控制主機、布設在采砂船各個作業(yè)機構(gòu)內(nèi)的監(jiān)測傳感器和為該裝置提供電源的工作電源；其特征在于:所述的北斗控制主機包括MCU控制器以及分別與MCU控制器相連接的傳感器接收模塊、電源電路單元、北斗模塊、通訊模塊、存儲模塊和揚聲器；所述的監(jiān)測傳感器包括聯(lián)接在抽沙泵電路上的抽沙泵監(jiān)測傳感器、聯(lián)接在發(fā)動機電路上的發(fā)動機監(jiān)測傳感器、聯(lián)接在棄料電機電路上的棄料機監(jiān)測傳感器和聯(lián)接在傳動電機電路上的傳動機監(jiān)測傳感器，所述的抽沙泵監(jiān)測傳感器、發(fā)動機監(jiān)測傳感器、棄料機監(jiān)測傳感器和傳動機監(jiān)測傳感器的信號輸出端分別與傳感器接收模塊相連接；當抽沙泵、發(fā)動機、棄料電機或傳動電機開始工作時，相應的監(jiān)測傳感器經(jīng)由傳感器接收模塊向MCU控制器輸出相應的信號；所述的MCU控制器通過北斗模塊獲取采砂船實時的位置信息，通過通訊模塊與遠程管理平臺進行數(shù)據(jù)雙向傳輸； 在采砂船離開停泊區(qū)駛往作業(yè)區(qū)前，監(jiān)控人員在遠程管理平臺上設置該采砂船的作業(yè)區(qū)和棄料區(qū)的位置參數(shù)； 在采砂船正常航行時，北斗控制主機的MCU控制器將北斗模塊接收的采砂船位置信息實時經(jīng)由通訊模塊上傳給遠程管理平臺，并在遠程管理平臺裝載的GIS地圖上進行標注，實時顯示采砂船的航行軌跡； 當采砂船進行抽沙作業(yè)時，抽沙泵監(jiān)測傳感器向MCU控制器輸出抽沙作業(yè)信號，MCU控制器接收到抽沙作業(yè)信號后，將此時北斗模塊接收的采砂船位置信息標注為作業(yè)位置信息并經(jīng)由通訊模塊上傳給遠程管理平臺，遠程管理平臺接收到該作業(yè)位置信息后，與預先設置的該采砂船的作業(yè)區(qū)的位置參數(shù)進行比對分析；若采砂船的位置在預先設定的作業(yè)區(qū)內(nèi)，將該作業(yè)位置信息進行存儲；若采砂船的位置不在預先設定的作業(yè)區(qū)內(nèi)，遠程管理平臺生成一個報警指令并發(fā)送給該采砂船的北斗控制主機，北斗控制主機的MCU控制器接收到報警指令后啟動揚聲器，發(fā)出警報聲音； 當采砂船進行排泄廢料時，棄料機監(jiān)測傳感器向MCU控制器輸出棄料信號，MCU控制器接收到棄料信號后，將此時北斗模塊接收到的采砂船位置信息標注為棄料位置信息并經(jīng)由通訊模塊上傳給遠程管理平臺 ，遠程管理平臺接收到該棄料位置信息后，與預先設置的該采砂船的棄料區(qū)的位置參數(shù)進行分析比對；若采砂船的位置在預先設定的棄料區(qū)內(nèi)，將該棄料位置信息進行存儲；若采砂船的位置不在預先設定的棄料區(qū)內(nèi)，遠程管理平臺生成一個報警指令并發(fā)送給該采砂船的北斗控制主機，北斗控制主機的MCU控制器接收到報警指令后啟動揚聲器，發(fā)出警報聲音。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于北斗衛(wèi)星定位信息遠程監(jiān)控采砂船作業(yè)的裝置，其特征在于:所述的電源電路單元包括電源濾波保護電路、充電電路、低壓檢測電路、斷電檢測電路和開關電源電路；所述的電源濾波保護電路的輸入端與工作電源相連接，輸出端分別連接著充電電路、低壓檢測電路、斷電檢測電路和開關電源電路；所述的充電電路的輸出端連接著一個后備電池；所述的后備電池、低壓檢測電路、斷電檢測電路和開關電源電路分別與MCU控制器相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于北斗衛(wèi)星定位信息遠程監(jiān)控采砂船作業(yè)的裝置，其特征在于:所述的開關電源還設有一個穩(wěn)壓3.3V輸出端口和一個穩(wěn)壓3.9V輸出端口 ；所述的穩(wěn)壓3.3V輸出端口與北斗模塊相連接；所述的穩(wěn)壓3.9V輸出端口與通訊模塊相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的基于北斗衛(wèi)星定位信息遠程監(jiān)控采砂船作業(yè)的裝置，其特征在于:所述的北斗控制主機內(nèi)還設有分別與MCU控制器相連接的顯示模塊、擴展串口、攝像頭接口、語音控制模塊；所述的MCU控制器還設有自定義低輸出接口和油路電路控制接口，所述的油路電路控制接口與采砂船的作業(yè)控制電路相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于北斗衛(wèi)星定位信息遠程監(jiān)控采砂船作業(yè)的裝置，其特征在于:所述的北斗模塊采用以北斗衛(wèi)星定位芯片為核心的定位模塊；所述的通訊模塊采用移動數(shù)據(jù)無線通信的SIM卡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于北斗衛(wèi)星定位信息遠程監(jiān)控采砂船作業(yè)的裝置，其特征在于:所述的存儲模塊包括TF卡和鐵電存儲器。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于北斗衛(wèi)星定位信息遠程監(jiān)控采砂船作業(yè)的裝置，其特征在于:所述的顯示模塊采用液晶顯示屏。
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7任一所述的基于北斗衛(wèi)星定位信息遠程監(jiān)控采砂船作業(yè)的裝置，其特征在于:所述的工作電源采用蓄電池，工作電壓10~60V自適應。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于北斗衛(wèi)星定位信息遠程監(jiān)控采砂船作業(yè)的裝置，其特征在于:所述的北斗控制主機采 用天線一體化設計，內(nèi)置繼電器及天線，使它擁有強大的防破壞功能:當天線遭破壞或SIM卡被拔或電源線被拔時，MCU控制器向采砂船的作業(yè)控制電路輸出斷油電指令。
【文檔編號】E02F9/20GK103758174SQ201410017677
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月15日
【發(fā)明者】劉治業(yè) 申請人:柳州天運寰通科技有限公司