船舶运输物资定位监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种船舶运输物资定位监控系统。它包括用来接收北斗卫星对船舶定位位置信息的北斗定位装置以及能够对船舶运输物资进行定位的超宽带装置，北斗定位装置、超宽带装置的信息输出端连接到一个控制中心上，控制中心信息输出端上连接有自动控制装置和报警装置，还包括一个能与控制中心之间进行信息交互的通信装置，通信装置连接到一个远程控制中心上。其优点在于：通过北斗定位装置对物资运输工具船舶进行定位，再利用超宽带装置对船舶运输物资进行小范围的局部精确定位，从而避免了使用GPS系统；一方面这就减少了技术上受制于人的风险，另外一方面使整个物流系统的成本大大降低，效益获得很大提高。

【技术实现步骤摘要】

    本技术涉及一种对货物定位、跟踪监控的系统，具体地说是一种船舶运输物资定位监控系统。
技术介绍
运输物流业是我国现代经济发展中的一个新型产业，已逐渐成为我国现代经济发展中的重要组成部分。然而当前我国物流信息化水平普遍不高，在运输过程中存在货物丢失、在运物资运输情况难以掌握等问题，因此如何可靠实现对货物定位、跟踪监控是现代物流亟需解决的一个关键问题。当前对于物流的定位方法主要采用以下几种方案：(1)利用全球卫星定位系统GPS技术进行定位。现有GPS定位的优势是，有效覆盖范围大，能够满足室外定位的需要。但其缺点是定位信号到达地面时强度较弱，不能穿透建筑物，不适合室内定位，而且定位器终端成本比较高。(2)利用RFID技术进行定位。RFID技术利用射频方式进行非接触、非视距双向通信，以实现目标自动识别并获取相关数据，具有精度高、抗干扰强、识别速度快，且可同时识别多个目标等优点，但是，RFID技术定位距离短，区域较小，主要作用于室内定位。(3)将RFID和GPS结合引入到物流系统中，实现对物资的实时跟踪定位：GPS负责大范围以及区域之间的物流定位和数据传输，RFID系统负责小范围即区域内的物流定位。这种方案即能够发挥RFID和GPS各自的优点，又避免了各自的缺点。因此，这种类似系统在现代物流业特别是在物联网应用环境下得到了快速的发展。但是，GPS系统为美国军方控制，在关键时刻会受制于人，甚至可能威胁到国家和社会的安全，存在极大的不确定性。而且研究发现，利用船舶运输物资时，船舶舱内特殊的金属结构会导致RFID标签在船舶内部不能很好的工作。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种精度高、抗干扰能力强、定位可靠、范围广、成本低、安全性高的船舶运输物资定位监控系统。为了解决上述技术问题，本技术的船舶运输物资定位监控系统，包括用来接收北斗卫星对船舶定位位置信息的北斗定位装置以及能够对船舶运输物资进行定位的超宽带装置，北斗定位装置、超宽带装置的信息输出端连接到一个控制中心上，控制中心信息输出端上连接有自动控制装置和报警装置，还包括一个能与控制中心之间进行信息交互的通信装置，通信装置连接到一个远程控制中心上。所述自动控制装置为电子锁装置。所述通信装置采用WCDMA模块或GSM模块。 所述超宽带装置包括安装在集装箱上的超宽带标签，作为参考结点的多个传感器以及能够计算并确定超宽带标签空间位置的定位单元。本技术的优点在于：1．由于设置的与控制中心连接的北斗定位装置、超宽带装置，通过北斗定位装置对物资运输工具船舶进行定位，再利用超宽带装置对船舶运输物资进行小范围的局部精确定位，从而避免了使用GPS系统；一方面这就减少了技术上受制于人的风险，另外一方面使整个物流系统的成本大大降低，效益获得很大提高；2．由于设置的通过通信装置与控制中心连接的远程控制中心，船舶运输物资定位监控系统有极高的时间分辨率和很好的抗多径效应能力，它可以工作在像库房、车间、船舶内部等复杂环境中，实现对移动物体的精确跟踪，特别适合对船舶运输物资的跟踪监控。3．超宽带定位装置硬件设备简单且功耗低，能做成体积较小的轻便设备，便于大规模应用；而且超宽带信号功率很低，频谱很宽，对船舶上的导航雷达、通信设备不会造成干扰。附图说明    图1为本技术船舶运输物资定位监控系统的原理框图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，对本技术的船舶运输物资定位监控系统作进一步详细说明。如图所示，本技术的船舶运输物资定位监控系统，是基于北斗系统和UWB技术建立的船舶运输物资定位监控系统，它通过北斗系统来对船舶进行定位，利用超宽带装置来实现对船舶内部物资的定位，从而能够较好的跟踪监控船舶运输的物资以确保安全和有效的使用；具体包括北斗定位装置以及超宽带装置，北斗定位装置安装在船舶外部，它主要用来接收北斗卫星对船舶的定位位置信息，从而通过对运输工具的定位，实现对运输物资在地理空间中的大致定位；超宽带装置主要由超宽带有源标签、传感器、定位单元等组成，其工作原理是，将超宽带标签安装在装载物资的集装箱的顶部，将多个传感器（至少4个）安装在固定位置作为参考结点，超宽带标签发射信号，传感器接收标签发射的信号，并估算传播时延，而定位单元根据传播时延计算出标签到传感器的距离；因为标签位于以传感器所在位置为中心，以传感器到标签的距离为半径的球面上，并且由于在三维空间中四个球就可以决定一个单独的点，那么定位单元只需要计算四个传感器到一个标签的各自距离并综合分析，就可以确定这个标签在三维空间的位置；北斗定位装置、超宽带装置的信息输出端连接到一个控制中心上，控制中心信息输出端上连接有自动控制装置（电子锁装置）和报警装置，还包括一个能与控制中心之间进行信息交互的通信装置，通信装置连接到一个远程控制中心上；远程监控中心实现发货方、收货方双方对运输物资的远程监控，在紧急情况下通过通信装置实现远程遥控；通信装置主要任务是完成远程监控中心和控制中心之间的信息交互，它采用WCDMA/GSM模块，GSM是2G标准中发展最为成熟的标准，它的通信网络覆盖很广泛；WCDMA是则3G标准中的主流标准，它的优点是可以快速传输大容量的信息；通信装置信息的传输以3G网络的数据业务或者GPRS为主，也可以选择短信方式，它可根据物流所在地的网络状况自动切换适合当前环境的信息传输模式，因此它可以很好地适应各种不同的应用环境；控制中心是船舶运输物资定位监控系统的中枢，是系统中的主要信息处理部分。它对北斗定位装置、超宽带装置得到的信息进行综合处理后得到船舶的位置、行驶方向、速度，以及运输物资的精确位置，并将这些信息转换成通信装置可以传输的形式。另外，它还通过通信装置接受远程监控中心发的指令，将指令转换成一定的形式后传达给报警装置和自动控制装置；报警系统在收到相关指令的情况下实现报警功能，提醒船长查看运输的物资；自动控制装置是电子锁装置，在比较特殊的情况下，远程遥控中心通过下达相关指令对物资所在仓库强制开启电子锁装置。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船舶运输物资定位监控系统，其特征在于：包括用来接收北斗卫星对船舶定位位置信息的北斗定位装置以及能够对船舶运输物资进行定位的超宽带装置，所述北斗定位装置、超宽带装置的信息输出端连接到一个控制中心上，所述控制中心信息输出端上连接有自动控制装置和报警装置，还包括一个能与控制中心之间进行信息交互的通信装置，所述通信装置连接到一个远程控制中心上。

【技术特征摘要】
1.一种船舶运输物资定位监控系统，其特征在于：包括用来接收北斗卫星对船舶定位位置信息的北斗定位装置以及能够对船舶运输物资进行定位的超宽带装置，所述北斗定位装置、超宽带装置的信息输出端连接到一个控制中心上，所述控制中心信息输出端上连接有自动控制装置和报警装置，还包括一个能与控制中心之间进行信息交互的通信装置，所述通信装置连接到一个远程控制中心上。
2.按照权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾占彪，朱爱民，王锡荣，李正华，衡明亮，
申请(专利权)人：中国人民解放军镇江船艇学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32