一種船用可浮離數(shù)據(jù)存儲裝置和系統(tǒng)的制作方法
1.本實(shí)用新型涉及電子信息技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到一種船用可浮離的數(shù)據(jù)存儲裝置和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
2.截止到2021年，在我國沿海及內(nèi)河內(nèi)湖的水道上，日夜繁忙的航行著幾十萬條船舶，它們在航行中的交通及自身安全，是一件非常重要的問題。因此不少大型船只安裝有船舶航行數(shù)據(jù)記錄儀(vdr)。它是一種安裝于船上用于記錄駕駛臺的各種聲音視頻和會話、船舶動態(tài)數(shù)據(jù)、水深信息、機(jī)艙主機(jī)工作狀態(tài)等數(shù)據(jù)的儀器。其作用類似飛機(jī)上的“黑匣子”。可安全地保存有關(guān)船舶發(fā)生事故前后一段時間內(nèi)的船舶位置、動態(tài)、物理狀況、駕駛員發(fā)布的命令和操縱等信息。一旦船舶發(fā)生事故，相關(guān)部門可以從vdr中索取信息，供事故原因的調(diào)查、分析之用。vdr主要針對一些大型船舶設(shè)計，可采集的數(shù)據(jù)量大，且對其數(shù)據(jù)保護(hù)容器要求很高，導(dǎo)致設(shè)備單價高達(dá)十萬以上。目前vdr主要在3000總噸以上的大型船舶上安裝使用。在漁船等小型船舶上因成本等原因未推廣應(yīng)用。
3.因此有的小型船只退而求其次，在船上安裝監(jiān)控錄像機(jī)，用來記錄航道交通和保存船舶自身的監(jiān)控視頻，作為行駛中的安全保障。類似于汽車上的行車記錄儀。但是由于航道是在江河湖海上和陸地有著本質(zhì)的不同。往往是發(fā)生肇事的船只會連同監(jiān)控錄像機(jī)一同沉入水底。等耽誤很久打撈上來后，因?yàn)檫M(jìn)水，數(shù)據(jù)往往已經(jīng)丟失。這樣救援人員不能第一時間得到船上的信息，而延誤救援。相關(guān)部門也無法從監(jiān)控錄像機(jī)中索取信息，供事故原因的調(diào)查、分析取證之用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
4.本實(shí)用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，特別創(chuàng)新地提出了一種船用可浮離數(shù)據(jù)存儲裝置和系統(tǒng)。
5.本實(shí)用新型提供了一種船用可浮離數(shù)據(jù)存儲裝置，包括數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，還包括浮起設(shè)備，所述浮起設(shè)備能夠使其數(shù)據(jù)存儲設(shè)備浮起在水面上。防止數(shù)據(jù)存儲設(shè)備連同船體一起下沉，使得設(shè)備長時間浸泡在水中，使數(shù)據(jù)丟失，無法有效調(diào)查事故發(fā)生原因。
6.在本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，浮起設(shè)備包括密閉殼體，在密閉殼體內(nèi)設(shè)置有用于固定安裝數(shù)據(jù)存儲設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備固定安裝座，數(shù)據(jù)存儲設(shè)備固定安裝在數(shù)據(jù)存儲設(shè)備固定安裝座上，浮起設(shè)備和數(shù)據(jù)存儲設(shè)備的整體密度低于液體的密度。其數(shù)據(jù)存儲設(shè)備固定安裝座能夠?qū)?shù)據(jù)存儲設(shè)備起到固定的作用，其密閉殼體能夠起到防水的效果，考慮到船只不僅可以在海面上進(jìn)行行駛，也可以在江河湖泊中行駛，為了保證數(shù)據(jù)存儲裝置浮起在液體表面，數(shù)據(jù)存儲裝置的整體密度低于水的密度。
7.在本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)存儲設(shè)備包括pcb電路板，在pcb 電路板上設(shè)置有處理器模塊、數(shù)據(jù)接口模塊、電源模塊、后備電池模塊、大容量存儲模塊；
8.所述處理器模塊數(shù)據(jù)接口端與數(shù)據(jù)接口模塊數(shù)據(jù)端相連，處理器模塊是裝置的控
制核心，控制并指令其他模塊進(jìn)行相應(yīng)的處理。處理器模塊數(shù)據(jù)存儲端與大容量存儲模塊數(shù)據(jù)存儲端相連，大容量存儲模塊是監(jiān)控和航行音視頻文件和所有安全航行數(shù)據(jù)的保存媒介。后備電池模塊供電輸出端與電源模塊供電輸入端相連；后備電池模塊在浮力機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)切斷與船身的連接電纜后，經(jīng)過電源模塊為整個裝置供電。電源模塊的電源輸出端分別與處理器模塊的電源供電端、數(shù)據(jù)接口模塊的電源供電端、大容量存儲模塊的電源供電端相連，將電直流電源進(jìn)行轉(zhuǎn)化，分別為處理器模塊、數(shù)據(jù)接口模塊、大容量存儲模塊提供所需要的工作電壓。
9.在本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，還包括落水檢測模塊，落水檢測模塊設(shè)置在密閉殼體外表面，落水檢測模塊的落水信號數(shù)據(jù)輸出端與處理器模塊的落水信號數(shù)據(jù)輸入端相連。第一時間檢測到落水時，落水監(jiān)測模塊向處理器模塊發(fā)出指令，使處理器模塊向其他模塊發(fā)出相對應(yīng)的指令，使各個模塊進(jìn)行各自的工作要求。
10.在本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)存儲設(shè)備還包括北斗通信模塊，北斗通信模塊設(shè)置在pcb電路板上，北斗通信模塊的通訊數(shù)據(jù)端與處理器模塊的通信數(shù)據(jù)端相連。當(dāng)檢測到落水時，北斗通信模塊通過衛(wèi)星，向岸基地管理中心通訊。
11.在本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)存儲設(shè)備還包括北斗/gps定位模塊，北斗/gps定位模塊設(shè)置在pcb電路板上，北斗/gps定位模塊的定位數(shù)據(jù)輸出端與處理器模塊的定位數(shù)據(jù)輸入端相連。當(dāng)檢測到落水時，北斗/gps定位模塊定位落水位置。
12.在本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)存儲裝置還包括聲光示位模塊，聲光示位模塊設(shè)置在密閉殼體外表面，聲光示位模塊的聲光控制端與處理器模塊的聲光控制端相連。當(dāng)裝置浮在水面時，處理器模塊使聲光示位模塊啟動高亮度示位燈按國際sos信號閃爍。同時防水揚(yáng)聲器發(fā)出高分貝報警聲，使得救援部隊(duì)更容易發(fā)現(xiàn)。
13.本實(shí)用新型還公開了一種船用可浮離數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，包括設(shè)置在船上的錄像機(jī)或/和導(dǎo)航定位終端，還包括一種船用可浮離數(shù)據(jù)存儲裝置，
14.將錄像機(jī)獲取的視頻數(shù)據(jù)傳輸給可浮離數(shù)據(jù)存儲裝置；
15.將導(dǎo)航定位終端獲取的導(dǎo)航數(shù)據(jù)傳輸給可浮離數(shù)據(jù)存儲裝置。
16.通過數(shù)據(jù)接口模塊將錄像機(jī)獲取的視頻數(shù)據(jù)傳輸給大容量存儲模塊。
17.本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，通過數(shù)據(jù)接口模塊將錄像機(jī)或/和導(dǎo)航定位終端對應(yīng)獲取的視頻數(shù)據(jù)和導(dǎo)航數(shù)據(jù)傳輸給大容量存儲模塊。其數(shù)據(jù)接口模塊可以是無線收發(fā)模塊，也可以是有線收發(fā)模塊，為無線收發(fā)模塊時，數(shù)據(jù)接口模塊可以是藍(lán)牙模塊或/和wifi模塊實(shí)現(xiàn)與船舶上設(shè)置的藍(lán)牙或/和wifi進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)和導(dǎo)航數(shù)據(jù)的存儲；為有線收發(fā)模塊時，數(shù)據(jù)接口模塊可以是以太網(wǎng)接口模塊、rs232接口模塊、rs422接口模塊、rs485接口模塊、can2.0接口模塊之一或者任意組合，實(shí)現(xiàn)將船舶上采集的視頻數(shù)據(jù)和導(dǎo)航數(shù)據(jù)存儲到大容量存儲模塊中。
18.在本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，為了保證可浮離數(shù)據(jù)存儲裝置與浮力底座相分離，還包括分離裝置，分離裝置用于將數(shù)據(jù)存儲裝置進(jìn)行與浮力底座實(shí)現(xiàn)分離。
19.綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型能夠使船用可浮離數(shù)據(jù)存儲裝置的設(shè)計更通用簡潔，使用更靈活方便。
20.本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。
附圖說明
21.本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：
22.圖1是本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)存儲裝置連線使用示意圖。
23.圖2是本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)存儲裝置組成。
24.圖3是本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)存儲裝置實(shí)施例電路組成。
具體實(shí)施方式
25.下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對本實(shí)用新型的限制。
26.數(shù)據(jù)存儲裝置電路由nxp公司的arm處理器ls1012、數(shù)據(jù)接口芯片、寬幅輸入電源dcdc芯片oc5800l、后備磷酸鐵鋰電池組、大容量128gb mlc顆粒的sata 固態(tài)盤，st公司三軸陀螺儀l3gd20和霍尼韋爾水位檢測lle101000、浮離控制信號大功率mos驅(qū)動管、星宇芯通5w北斗通信模塊gns151、中科微的北斗/gps定位模塊atgm332d-5n、高亮度led陣列等部件組成。見圖1～3所示。
27.所述處理器采用nxp公司的arm處理器ls1012，高性能低功耗64位arm處理器，主頻600mhz～1000mhz，arm cortex-a53內(nèi)核。是裝置的控制核心，運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲裝置控制程序，完成電源和充電管理，數(shù)據(jù)接口數(shù)據(jù)的協(xié)議處理轉(zhuǎn)換，大容量存儲模塊的寫入讀出管理，北斗/gps定位模塊的開啟和定位數(shù)據(jù)的接收處理，北斗短報文報警的信息合成的發(fā)送控制，落水檢測狀態(tài)處理，浮離控制模塊的驅(qū)動信號輸出以及光示位燈和報警揚(yáng)聲器的驅(qū)動輸出等功能。
28.所述電源部件，直流24v船電通過由mos管、穩(wěn)壓管二極管等分立器件組成的防浪涌過壓保護(hù)，過流保護(hù)，低壓截止保護(hù)后，送入支持8v～90v輸入的dcdc芯片oc5800l將船電直流電源，轉(zhuǎn)換為12v和5v工作電源，供裝置內(nèi)電路使用。之所以采用支持8v～90v輸入的寬幅dcdc芯片。是因?yàn)榇婋娋W(wǎng)中含有很多感性負(fù)載產(chǎn)生的尖峰和浪涌干擾。
29.所述后備電池模塊，包括充電控制模塊和磷酸鐵鋰電池組，連接到電源模塊電源輸入端。正常航行時，船電通過電源模塊和充電控制模塊，給磷酸鐵鋰電池組充電，維持滿電備用狀態(tài)。當(dāng)裝置落水后，處理器模塊通過浮離機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)切斷裝置和船身的連接電纜后后備電池模塊為整個裝置供電，電量可維持至少48小時。
30.所述大容量存儲模塊，采用sata接口或sdio接口的minipcie模塊數(shù)據(jù)存儲端，便于拆裝讀出數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型采用三星品牌的mlc顆粒的128g固態(tài)硬盤。同一個存儲單元mlc顆粒寫入次數(shù)大概為5000次，tlc顆粒大概是1000～2000次，因此mlc顆粒的壽命較tlc顆粒長3～5倍。再結(jié)合固態(tài)硬盤本身的讀寫均衡算法，保證固態(tài)硬盤的數(shù)據(jù)存取5年可靠。
31.所述落水檢測模塊，通過i2c接口和gpio結(jié)構(gòu)連接arm處理器ls1012信號數(shù)據(jù)輸出端，采用st公司的三軸mems陀螺儀，定時檢測船身的傾斜角度，當(dāng)傾斜角度大于某個設(shè)定值時，結(jié)合霍尼韋爾水位檢測器lle101000檢測的水位狀態(tài)，準(zhǔn)確判斷船體是否傾覆。這兩個傳感器輸出的是數(shù)字量，上報簡單到的數(shù)據(jù)，供處理器決策判斷。
32.所述北斗通信模塊，采用星宇芯通5w北斗通信模塊gns151，射頻發(fā)射功率 5w。通過uart串口連接到處理器模塊ls1012通信數(shù)據(jù)端，當(dāng)處理器ls1012檢測到落水時，啟動北斗通信模塊，間隔60s通過北斗衛(wèi)星，向岸基管理中心發(fā)送含有定位坐標(biāo)信息的短報文告警信號。
33.所述北斗/gps定位模塊，采用中科微的北斗/gps定位模塊atgm332d-5n，它兼容北斗和gps雙模信號。它通過uart串口連接到處理器ls1012定位數(shù)據(jù)輸入端，當(dāng)處理器ls1012檢測到落水時，啟動北斗/gps定位模塊，以秒為單位實(shí)時更新定位船舶落水位置坐標(biāo)，上報給處理器ls1012。
34.分離裝置包括：浮離控制模塊，連接到處理器ls1012控制信號輸出端，將處理器ls1012的gpio發(fā)出的3v3的coms電平弱信號放大驅(qū)動成12v/0.5a的強(qiáng)信號，用來推動浮離機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的電磁裝置動作。
35.所述浮離機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)，浮離機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制信號輸入端與浮離控制模塊控制信號輸出端連接，它是一種機(jī)械安裝釋放機(jī)構(gòu)，在處理器模塊通過落水檢測模塊檢測到船體傾斜或落水時，處理器模塊給浮離機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)送浮離信號，通過電磁力，切斷裝置和船體的連接電纜，觸發(fā)浮離機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)以機(jī)械力將裝置彈出，裝置則利用自身浮力上浮水面。
36.所述聲光示位模塊，連接到處理器ls1012聲光控制端，它是由多個高亮度led 組成環(huán)形陣列，保證在每個方向都能看到示位燈。船體傾覆后，處理器ls1012啟動高亮度示位燈按國際sos信號發(fā)出黃閃爍，在夜見和薄霧水面清晰可見。同時防水揚(yáng)聲器發(fā)出高分貝報警音。
37.綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型能夠使船用可浮離數(shù)據(jù)存儲裝置的設(shè)計更通用簡潔，使用更靈活方便。
38.盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
技術(shù)特征：
1.一種船用可浮離數(shù)據(jù)存儲裝置，包括數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，其特征在于，還包括浮起設(shè)備，浮起設(shè)備包括密閉殼體，在密閉殼體內(nèi)設(shè)置有用于固定安裝數(shù)據(jù)存儲設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備固定安裝座，數(shù)據(jù)存儲設(shè)備固定安裝在數(shù)據(jù)存儲設(shè)備固定安裝座上；浮起設(shè)備和數(shù)據(jù)存儲設(shè)備的整體密度低于液體的密度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船用可浮離數(shù)據(jù)存儲裝置，其特征在于，數(shù)據(jù)存儲設(shè)備包括pcb電路板，在pcb電路板上設(shè)置有處理器模塊、數(shù)據(jù)接口模塊、電源模塊、后備電池模塊和大容量存儲模塊；所述處理器模塊的數(shù)據(jù)接口端與數(shù)據(jù)接口模塊的數(shù)據(jù)端相連，處理器模塊的數(shù)據(jù)存儲端與大容量存儲模塊的數(shù)據(jù)存儲端相連，后備電池模塊的供電輸出端與電源模塊的供電輸入端相連；電源模塊的電源輸出端分別與處理器模塊的電源供電端、數(shù)據(jù)接口模塊的電源供電端、大容量存儲模塊的電源供電端相連，分別為處理器模塊、數(shù)據(jù)接口模塊、大容量存儲模塊提供工作電源。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種船用可浮離數(shù)據(jù)存儲裝置，其特征在于，還包括落水檢測模塊，落水檢測模塊設(shè)置在密閉殼體外表面，落水檢測模塊的落水信號數(shù)據(jù)輸出端與處理器模塊的落水信號數(shù)據(jù)輸入端相連。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種船用可浮離數(shù)據(jù)存儲裝置，其特征在于，數(shù)據(jù)存儲設(shè)備還包括北斗通信模塊，北斗通信模塊設(shè)置在pcb電路板上，北斗通信模塊的通訊數(shù)據(jù)端與處理器模塊的通信數(shù)據(jù)端相連。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種船用可浮離數(shù)據(jù)存儲裝置，其特征在于，數(shù)據(jù)存儲設(shè)備還包括北斗/gps定位模塊，北斗/gps定位模塊設(shè)置在pcb電路板上，北斗/gps定位模塊的定位數(shù)據(jù)輸出端與處理器模塊的定位數(shù)據(jù)輸入端相連。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種船用可浮離數(shù)據(jù)存儲裝置，其特征在于，還包括分離裝置，分離裝置用于將數(shù)據(jù)存儲裝置進(jìn)行與浮力底座實(shí)現(xiàn)分離。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種船用可浮離數(shù)據(jù)存儲裝置，其特征在于，數(shù)據(jù)存儲裝置還包括聲光示位模塊，聲光示位模塊設(shè)置在密閉殼體外表面，聲光示位模塊的聲光控制端與處理器模塊的聲光控制端相連。8.一種船用可浮離數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，包括設(shè)置在船上的錄像機(jī)或/和導(dǎo)航定位終端，其特征在于，還包括權(quán)利要求1～7之一所述的一種船用可浮離數(shù)據(jù)存儲裝置，將錄像機(jī)獲取的視頻數(shù)據(jù)傳輸給可浮離數(shù)據(jù)存儲裝置；將導(dǎo)航定位終端獲取的導(dǎo)航數(shù)據(jù)傳輸給可浮離數(shù)據(jù)存儲裝置。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種船用可浮離數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，其特征在于，通過數(shù)據(jù)接口模塊將錄像機(jī)或/和導(dǎo)航定位終端對應(yīng)獲取的視頻數(shù)據(jù)和導(dǎo)航數(shù)據(jù)傳輸給大容量存儲模塊。
技術(shù)總結(jié)
本實(shí)用新型提出了一種船用可浮離報警定位的數(shù)據(jù)存儲裝置和系統(tǒng)，該可浮離數(shù)據(jù)存儲裝置將船舶上原有視頻錄像機(jī)的音視頻文件和原有北斗定位導(dǎo)航設(shè)備的實(shí)時數(shù)據(jù)，統(tǒng)一備份存儲備份到第三方獨(dú)立設(shè)備。可浮離數(shù)據(jù)存儲裝置由處理器模塊、數(shù)據(jù)接口模塊、電源模塊、后備電池模塊、大容量存儲模塊，落水檢測模塊、浮離控制模塊、北斗通信模塊、北斗/GPS定位模塊、聲光示位模塊、以及浮離機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。船舶遇險翻沉?xí)r，數(shù)據(jù)存儲裝置可自動從安裝支架上浮離釋放，上浮到水面，自動啟動北斗定位，并向岸基系統(tǒng)通過北斗衛(wèi)星發(fā)送包含位置信息的遇險報警信息。管理部門可根據(jù)遇險報警信息搜索并打撈數(shù)據(jù)存儲裝置，并可導(dǎo)出數(shù)據(jù)存儲單元中存儲的數(shù)據(jù)，用于及時搜救和事故調(diào)查分析。用于及時搜救和事故調(diào)查分析。用于及時搜救和事故調(diào)查分析。
