本實(shí)用新型涉及河道管理領(lǐng)域，具體而言，涉及一種浮標(biāo)碰撞檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

浮標(biāo)，指浮于水面的一種航標(biāo)，是錨定在指定位置，用以標(biāo)示航道范圍、指示淺灘、礙航物或表示專門用途的水面助航標(biāo)志。浮標(biāo)在航標(biāo)中數(shù)量最多，應(yīng)用廣泛，設(shè)置在難以或不宜設(shè)立固定航標(biāo)之處。浮標(biāo)，其功能是標(biāo)示航道淺灘或危及航行安全的障礙物。

而在實(shí)際運(yùn)用過程當(dāng)中，一些船只因為不規(guī)范的操作會經(jīng)常性產(chǎn)生撞擊浮標(biāo)的現(xiàn)象，從而造成浮標(biāo)損壞的結(jié)果。為了打擊這種行為，需要對肇事船只進(jìn)行處罰。但由于水面情況較為復(fù)雜，使在水面無法像在陸地上一樣設(shè)置崗?fù)?。所以，在這種情況下需要在發(fā)生撞擊的第一時間將肇事船只的信息進(jìn)行采集，需要對浮標(biāo)進(jìn)行實(shí)時檢測。

在遠(yuǎn)程監(jiān)測方面，世界上航運(yùn)業(yè)比較發(fā)達(dá)的國家，如英、法、美、日等，早在90年代初就利用現(xiàn)代電子技術(shù)和通訊技術(shù)建立起了浮標(biāo)遠(yuǎn)程監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，魏海云事業(yè)提供了高效服務(wù)，其主要應(yīng)用于浮標(biāo)燈器的監(jiān)控，供電設(shè)備的自動控制。

我國在實(shí)時監(jiān)測方便起步較晚，但從整個發(fā)展的過程來看，隨著微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，通信技術(shù)的加速發(fā)展以及微波通信等遠(yuǎn)程通訊方法的應(yīng)用使得基于計算機(jī)技術(shù)及數(shù)字處理技術(shù)的監(jiān)測系統(tǒng)研制取得突破，各種檢測系統(tǒng)開始在航道中得到廣泛應(yīng)用。但還具有不足。

在遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)中，最基礎(chǔ)的是關(guān)于碰撞的檢測和預(yù)警?，F(xiàn)有技術(shù)，因為技術(shù)限制，當(dāng)出現(xiàn)浮標(biāo)碰撞時無法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測和報警。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種浮標(biāo)碰撞檢測系統(tǒng)，可提高檢測系統(tǒng)的檢測效果和報警靈敏度，并且降低檢測系統(tǒng)的成本，增加使用壽命。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種浮標(biāo)碰撞檢測系統(tǒng)，包括收發(fā)模塊和電源，電源與所述收發(fā)模塊連接，收發(fā)模塊包括接收器、控制器以及發(fā)送器。接收器包括定位模塊、圖像信息采集模塊、碰撞傳感器，所述發(fā)送器包括信息發(fā)射模塊，所述定位模塊、所述圖像信息采集模塊、所述碰撞傳感器均與所述控制器的輸入端電連接，所述發(fā)送器與所述控制器的輸出端電連接。

進(jìn)一步的，電源包括電控器和太陽能電池板。太陽能電池板與電控器連接，電控器與信息發(fā)射模塊、所述定位模塊、所述圖像信息采集模塊和碰撞傳感器連接。

進(jìn)一步的，碰撞傳感器內(nèi)設(shè)置有觸發(fā)裝置和信號發(fā)射裝置；所述觸發(fā)裝置與所述信號發(fā)射裝置連接。

進(jìn)一步的，觸發(fā)裝置包括內(nèi)磁環(huán)和外磁環(huán)；所述內(nèi)磁環(huán)的橫截面和所述外磁環(huán)的橫截面均為圓環(huán)，所述內(nèi)磁環(huán)活動設(shè)置于所述內(nèi)磁環(huán)內(nèi)，并與所述外磁環(huán)具有間距；所述內(nèi)磁環(huán)設(shè)置有第一接觸面，所述外磁環(huán)設(shè)置有可與第一接觸面碰撞接觸的第二接觸面，所述第一接觸面和所述第二接觸面具有相同的磁極極性。

進(jìn)一步的，信號發(fā)射裝置包括正極和負(fù)極；所述正極與所述第一接觸面連接，所述負(fù)極與所述第二接觸面連接。

進(jìn)一步的，內(nèi)磁環(huán)與所述外磁環(huán)為同心圓環(huán)，且所述外磁環(huán)之間各方向上的磁場強(qiáng)度均相同。

進(jìn)一步的，收發(fā)模塊包括單片機(jī)。

進(jìn)一步的，信息發(fā)射模塊包括GPRS無線通信模塊、GSM通信模塊。

進(jìn)一步的，圖像信息采集模塊包括攝像頭。

進(jìn)一步的，定位模塊包括GPS模塊。

上述方案的有益效果：

本實(shí)用新型提供了一種浮標(biāo)碰撞檢測系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時檢測浮標(biāo)狀態(tài)，通過碰撞傳感器實(shí)現(xiàn)浮標(biāo)碰撞的報警，通過圖像信息采集模塊實(shí)現(xiàn)碰撞圖像的采集，通過定位模塊實(shí)現(xiàn)具體碰撞發(fā)生地點(diǎn)的信息采集，通過信息發(fā)射模塊來實(shí)現(xiàn)碰撞信息的輸出，使操作者第一時間接收到碰撞信息。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本實(shí)用新型提供的浮標(biāo)碰撞檢測系統(tǒng)原理框圖；

圖2為本實(shí)用新型提供的碰撞傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型提供的碰撞傳感器觸發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標(biāo)：100-浮標(biāo)碰撞檢測系統(tǒng)；110-收發(fā)模塊；120-電源；111-定位模塊；112-圖像信息采集模塊；113-碰撞傳感器；114-信息發(fā)射模塊；115-控制器；116-觸發(fā)裝置；117-信號發(fā)射裝置；121-電控器；122-太陽能電池板；118-內(nèi)磁環(huán)；119-外磁環(huán)；123-正極；124-負(fù)極；125-第一接觸面；126-第二接觸面。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。因此，以下對在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍，而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本實(shí)用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

參閱圖1，本實(shí)施例提供了一種浮標(biāo)碰撞檢測系統(tǒng)100，主要用于浮標(biāo)的碰撞檢測，包括收發(fā)模塊110和電源120。電源120與收發(fā)模塊110連接。收發(fā)模塊110包括依次連接的接收器、控制器115以及發(fā)送器。

接收器包括定位模塊111、圖像信息采集模塊112、碰撞傳感器113。發(fā)送器包括信息發(fā)射模塊114。定位模塊111、圖像信息采集模塊112、碰撞傳感器113分別與控制器115連接。且碰撞傳感器113、信息發(fā)射模塊114、定位模塊111和圖像信息采集模塊112之間不連接。

本實(shí)施例中，控制器115為單片機(jī)AT89S52，是碰撞檢測系統(tǒng)的核心，能存儲用戶設(shè)定的各項參數(shù)及用戶號碼，對定位模塊111測得的經(jīng)緯度、圖像信息采集模塊112采集的海面的圖像數(shù)據(jù)和信息發(fā)射模塊114發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。碰撞傳感器113用于采集碰撞信號，并且在碰撞發(fā)生時，將碰撞信號傳遞給控制器115，控制器115再將碰撞信號轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)通過信息發(fā)射模塊114進(jìn)行對外傳遞。

本實(shí)施例中的定位模塊111為GPS定位裝置，用于測量浮標(biāo)所在位置的經(jīng)緯度。GPS定位裝置可以實(shí)現(xiàn)全天候的定位工作，并且具有較高的精度、較短的觀測時間，并且GPS定位裝置為較成熟的定位技術(shù)，較容易進(jìn)行匹配，其功能更容易實(shí)現(xiàn)，誤差低。

本實(shí)施例中的信息發(fā)射模塊114為GPRS模塊，進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。信息發(fā)射模塊114可以為GSM模塊，也可以為GPRS模塊。但GSM模塊的傳輸速度較低，容易斷線，本實(shí)施例中優(yōu)先使用GPRS模塊。GPRS模塊的數(shù)據(jù)傳輸速度10于GSM，可提供高達(dá)115kbps的傳輸速率。

本實(shí)施例中圖像信息采集模塊112優(yōu)先使用CCD攝像機(jī)，用于采集海面上的圖像數(shù)據(jù)。CCD攝像機(jī)可直接將光學(xué)信號轉(zhuǎn)換為模擬電流信號，經(jīng)過放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)圖像的獲取、存儲、傳輸、處理和復(fù)現(xiàn)。具有體積小重量輕、功率小工作點(diǎn)壓力、壽命長、性能穩(wěn)定、靈敏度高、相應(yīng)快速的優(yōu)點(diǎn)。適用于監(jiān)控環(huán)境下的圖像的拍攝。

電源120包括電控器121和太陽能電池板122，太陽能電池板122與電控器121連接，電控器121又與與信息發(fā)射模塊114、定位模塊111、圖像信息采集模塊112、碰撞傳感器113、控制器115分別連接。電控器121主要作用為控制供電和儲存太陽能電池板122產(chǎn)生的電能，通過電控器121實(shí)現(xiàn)對各個裝置的供電和儲存多余的電能。

參閱圖2，圖2為碰撞傳感器113結(jié)構(gòu)圖，碰撞傳感器113包括觸發(fā)裝置116和信息發(fā)射模塊114，觸發(fā)裝置116與信息發(fā)射模塊114連接。觸發(fā)裝置116包括內(nèi)磁環(huán)118和外磁環(huán)119，信息發(fā)射模塊114包括正極123和負(fù)極124，內(nèi)磁環(huán)118通過導(dǎo)線與正極123連接，外磁環(huán)119通過導(dǎo)線與負(fù)極124連接。本實(shí)施例中，外磁環(huán)119和內(nèi)磁環(huán)118設(shè)置在絕緣外殼內(nèi)(圖中未標(biāo)出)，并通過蓋板(圖中未標(biāo)出)將絕緣外殼進(jìn)行密封固定。連接于內(nèi)磁環(huán)118和正極123之間的導(dǎo)線、連接于外磁環(huán)119和負(fù)極124之間的導(dǎo)線穿設(shè)出蓋板。

在本實(shí)施例中，內(nèi)磁環(huán)118為活動設(shè)置，在內(nèi)磁環(huán)118與絕緣外殼(圖中未標(biāo)出)、蓋板(圖中未標(biāo)出)的接觸面上設(shè)置有可以移動的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例對此結(jié)構(gòu)不進(jìn)行限定，可為軸承，可為導(dǎo)軌，也可使絕緣外殼(圖中未標(biāo)出)和蓋板(圖中未標(biāo)出)與內(nèi)磁環(huán)118接觸面較為光滑。此結(jié)構(gòu)可使浮標(biāo)在受到碰撞時，內(nèi)磁環(huán)具有向外磁環(huán)119方向進(jìn)行移動的條件。內(nèi)磁環(huán)118與外磁環(huán)119都為可充磁的磁鋼，且內(nèi)磁環(huán)118和外磁環(huán)119相對的一面具有相同的磁極極性，彼此之間承受斥力，保證內(nèi)磁環(huán)118在不受較大的源于加速度的力的情況下，不會碰到外磁環(huán)119。

參閱圖3，內(nèi)磁環(huán)118和外磁環(huán)119的橫截面均為圓環(huán)，且內(nèi)磁環(huán)118設(shè)置在外磁環(huán)119內(nèi)，并與外磁環(huán)119具有間距。外磁環(huán)119的外側(cè)和內(nèi)磁環(huán)118的內(nèi)側(cè)具有相同的磁極極性，內(nèi)磁環(huán)118和外磁環(huán)119均為導(dǎo)體，在內(nèi)磁環(huán)118設(shè)置有第一接觸面125，在外磁環(huán)119設(shè)置有第二接觸面126，第一接觸面125與第二接觸面126并分別通過導(dǎo)線連接信息發(fā)射模塊114，信息發(fā)射模塊上設(shè)置有正極和負(fù)極。第一接觸面125與正極123連接，第二接觸面126與負(fù)極124連接。

在本實(shí)施例中，內(nèi)磁環(huán)118和外磁環(huán)119的材料可為磁鋼。

內(nèi)磁環(huán)118和外磁環(huán)119間的磁場強(qiáng)度可通過對內(nèi)磁環(huán)和外磁環(huán)充磁進(jìn)行預(yù)設(shè)。

與傳統(tǒng)的碰撞傳感器不同，本實(shí)施例中的碰撞傳感器113中的觸發(fā)裝置116為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，具有能感應(yīng)任意方向的碰撞。并且，與現(xiàn)有的碰撞傳感器相比，本實(shí)施例提供的碰撞傳感器113的靈敏度較高，并且可循環(huán)使用，且結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高。

結(jié)合圖1、圖2、圖3，本實(shí)施例提供的浮標(biāo)碰撞檢測系統(tǒng)100的工作原理如下：

一種浮標(biāo)碰撞檢測系統(tǒng)100用于浮標(biāo)的實(shí)時監(jiān)控，并在浮標(biāo)產(chǎn)生碰撞時發(fā)出信號。浮標(biāo)漂浮在水面上，通過多個浮標(biāo)可組成水上的航道，用于規(guī)定船只的行走方向。

本實(shí)施例提供的浮標(biāo)碰撞檢測系統(tǒng)100主要實(shí)時檢測浮標(biāo)周圍的航行情況，檢測是否有碰撞發(fā)生，當(dāng)碰撞發(fā)生時，將碰撞信息進(jìn)行傳遞，并且記錄碰撞畫面和肇事船只的信息。

在浮標(biāo)使用時，將浮標(biāo)放置在既定位置，多個浮標(biāo)組成航道。

當(dāng)船只在浮標(biāo)組成的航道內(nèi)進(jìn)行行駛時，圖像信息采集模塊112將浮標(biāo)周圍的環(huán)境轉(zhuǎn)換為視頻的方式進(jìn)行傳遞，使遠(yuǎn)程人員可以進(jìn)行檢測。當(dāng)航道內(nèi)的船只失控或者因為駕駛員的操作不規(guī)范，使船只脫離航道范圍，使出航道并且與水面上的浮標(biāo)產(chǎn)生碰撞。這時，浮標(biāo)受到較大的沖擊力，產(chǎn)生足夠大的加速度，使內(nèi)磁環(huán)118克服與外磁環(huán)119之間的斥力與外磁環(huán)119相接觸，從而導(dǎo)通信號發(fā)射裝置117的正極123和負(fù)極124，產(chǎn)生碰撞信號。

碰撞信號通過控制器115，控制器115將碰撞信號加工并通過信息發(fā)射模塊114進(jìn)行傳遞，使遠(yuǎn)程監(jiān)控人員第一時間獲得碰撞信息，并通過浮標(biāo)內(nèi)設(shè)置的定位模塊111確定碰撞發(fā)生地點(diǎn)，并通過圖像信息采集模塊112采集的浮標(biāo)周圍的圖像進(jìn)行識別，在第一時間內(nèi)確定肇事船只，并及時獲得肇事船只的信息。

當(dāng)船只的航行處于夜晚或者能見度較低的情況，通過標(biāo)記指示燈來確定浮標(biāo)的位置。本實(shí)施例通過太陽能電池板122提供所需要的電力資源，并且電控器121能夠儲存電能，使夜晚也能進(jìn)行供電。

本實(shí)用新型提供的一種浮標(biāo)碰撞檢測系統(tǒng)100，通過碰撞傳感器113實(shí)現(xiàn)浮標(biāo)碰撞的報警，通過圖像信息采集模塊112實(shí)現(xiàn)碰撞圖像的采集，通過定位模塊111實(shí)現(xiàn)具體碰撞發(fā)生地點(diǎn)的信息采集，通過信息發(fā)射模塊114來實(shí)現(xiàn)碰撞信息的輸出，使操作者第一時間接收到碰撞信息。

具有遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控、遠(yuǎn)程報警的作用。只需要在碰撞發(fā)生時，采取解決方案，不需要實(shí)時進(jìn)行盯點(diǎn)監(jiān)控。降低了工作強(qiáng)度，節(jié)能了人力成本，并且使用太陽能作為電力來源，具有環(huán)保節(jié)能的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型的遠(yuǎn)程接收能夠準(zhǔn)確、支管發(fā)現(xiàn)被碰撞的浮標(biāo)和肇事的船只。

本實(shí)用新型的浮標(biāo)碰撞檢測系統(tǒng)100中的碰撞傳感器113的穩(wěn)定性高，在溫度高、濕度大、工作環(huán)境惡劣的情況下也能穩(wěn)定工作。并且本實(shí)施例中的碰撞傳感器113觸發(fā)裝置116為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，浮標(biāo)在水中受到水流及風(fēng)浪的影響很小，所以不會產(chǎn)生因為風(fēng)浪太大產(chǎn)生誤報的情況，具有較高的精度。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。