一种AIS报警定位仪及其使用方法技术

本发明专利技术属于水上救生报警装备技术领域，涉及一种AIS报警定位仪及其使用方法，使用时只需打开上堵塞和下堵塞，将泛水电池整体浸入水中，30s内即可被激活进行供电，终端机得电后自行启动，自动完成定位、报警及灯光示位，整个过程无需人工干预，特别适应非受训的普通大众群体使用，采用的AIS通信方式发射功率≯1W，通信距离≥2n mile，示位灯为光亮强度≥1cd的LED白光，满足JT/T1223

【技术实现步骤摘要】
一种AIS报警定位仪及其使用方法

：
[0001]本专利技术属于水上救生报警装备
，具体涉及一种AIS报警定位仪及其使用方法，采用泛水电池及其连接技术替代现有的供电模式，集报警、定位、灯光示位和指北功能于一体。

技术介绍
：
[0002]随着水上运输业的蓬勃发展和船舶海上活动的巨增，船舶水上安全受到了各国政府及国际海事组织﹙IMO﹚的高度重视，国际及区域性水上救援组织和体系不断发展完善，船载水上救援装备，特别是水上遇险报警系统终端设备，已经走向了网络化、信息化和智能化。基于《全球海上遇险和安全系统》GMDSS的EPIRB(紧急无线电示位标)信标，基于《水上遇险与安全系统》CWDSS的北斗RDSS(卫星无线电测定业务)信标，均具有船舶遇险报警、船舶识别和船舶定位的功能，通过EPIRB信标和RDSS信标，与GMDSS系统或北斗RDSS极地轨道海事卫星达成遇险报警，辅以“船舶自动识别系统﹙AIS﹚”，为从事国际海运的大型船舶遇险报警，提供多渠道全时空的安全保障。“船舶自动识别系统
[0003]﹙AIS﹚”设备的普及，为船舶水上交通秩序和水上交通安全，提供了前所未有的安全保障作用，目前，由船舶、飞机和岸站组成覆盖全部可行水域的AIS通信网络已经形成，为依托AIS通信网络，制造一种落水人员主动报警定位终端，提供技术条件支持。落水人员主动报警定位终端的普及应用，有力的提高了对落水人员搜救的及时性，保证了落水人员的生存几率。
[0004]现有技术中的报警定位终端很多，例如，中国专利201120189249.3公开的一种救生衣用AIS救生定位指示器，包括：柱状外壳体，其外侧壁体上设有夹衣挂钩，在外壳体的上部设有密封灯罩，灯罩内设有高亮度可控LED指示灯，在外壳体的中部设有系统控制单元，高亮度可控LED指示灯与系统控制单元的灯具供电及控制接口连接，在外壳体的下部设有高容量电池单元和VHF天线单元，VHF天线单元与系统控制单元的天线接口连接，高容量电池单元与系统控制单元的供电接口连接。
[0005]中国专利201420221714.0公开的一种具有GPS定位转发功能的救生示位灯，包括由不导电材料制成的壳体、设于壳体内的GPS定位电路、无线发射器、微处理器、发光体和用于供电的充电电池；设于壳体上的落水开关、电源开关、状态指示灯、连接件和与发光体相对应的灯罩；微处理器分别与GPS定位电路、无线发射器、电源开关、状态指示灯和发光体电连接；落水开关包括设于壳体上的两个导电金属片，一个导电金属片接地，另一个导电金属片和微处理器电连接。
[0006]中国专利201420225104.8公开的一种带定位通信功能的新型救生示位灯，包括由不导电材料制成的壳体、设于壳体内的北斗定位芯片、北斗通信芯片、微处理器、发光体和用于供电的充电电池组；设于壳体上的落水开关、电源开关、状态指示灯和连接件；微处理器分别与北斗定位芯片、北斗通信芯片、电源开关、状态指示灯和发光体电连接；落水开关包括设于壳体上的两个导电金属片，一个导电金属片接地，另一个导电金属片和微处理器
电连接；还包括电量检测电路和电量指示灯；电量检测电路和电量指示灯均与微处理器电连接。
[0007]中国专利202022638531.7公开的一种MOB落水定位报警装置，包括：救生衣、用于触发报警模块的落水触发模块、用于实时接收位置信息的定位模块、用于发出报警信息的报警模块、控制模块及电源；所述落水触发模块、定位模块、报警模块、控制模块和电源均安装在所述救生衣上；所述电源通过所述落水触发模块与控制模块电连接；所述定位模块和报警模块均与所述控制模块电连接。
[0008]在上述报警定位终端中，不论是采用GPS或BDS定位方式，还是采用VHF DSC CH70、北斗RDSS、AIS信道进行报警，受到电池技术的制约，普遍存在功能不全、持续工作时间短和可靠性差的技术缺陷，在满足标准光亮强度和辐射功率﹙距离﹚的条件下，持续工作时间一般只有几个小时到十几个小时，极大的降低了落水人员被发现概率和生存几率。现有技术中的锂电池和海水电池的比能量一般只有150Wh/Kg左右，比能量突破200Wh/Kg已成了技术瓶颈，锂电池还存在腐蚀性物质和有害气体析出及耐候性差的问题，在低温环境下电性能急剧下降，甚至放不出电能；采用锂电池供电的报警终端，电性能衰减率随时间增长而增加，在经历了1
‑
3年存放后，电性能衰减﹙自放电﹚率达到11
‑
45％，特别是在有高低温交替冲击的环境中，电性能将产生急剧衰减，甚至出现腐蚀产物外溢电池完全失效，难以保证报警终端工作稳定性和可靠性，而海水电池仅适用于海洋场景,且对水质要求苛刻，必须在满足氯离子Cl
‑
≥3.5％，水溶解氧DO≥5ppm，才能有效反应输出额定功率电能，在江河、湖泊等淡水水域及江河入海交汇的贫氯或贫氧水域，会因失去应有的电池反应条件，发生激活慢、不能输出额定功率电能的问题，所支持的救生设备性能指标将大幅度降低。
[0009]中国专利202110337732.X公开的一种石墨烯/氯化亚铜
‑
镁泛水电池及其制备方法和中国专利202123116757.1公开的一种石墨烯/氯化亚铜
‑
镁泛水电池涉及的泛水电池,所谓泛水是指广泛的水，其中包括海水和淡水，泛水电池是一种能在淡水或海水中激活供电，适用江、河、湖、海任意场景使用的一次性电池，采用电化学功能突出的石墨烯、氯化亚铜材料制成石墨烯复合富氯阴极，以改性镁合金为阳极，以H2O+Cl
‑
为电解液，构成电池反应条件。当水充满电极腔后，石墨烯富氯阴极释放氯离子溶入水中，生成氯离子含量≥3.5％的电解液，石墨烯复合富氯阴极和改性镁合金阳极在电解液中发生氧化反应，改性镁合金阳极失电子生成镁离子电荷，镁离子电荷经电解液转移到石墨烯复合富氯阴极，石墨烯复合富氯阴极得到镁离子电荷后与包括镁离子电荷、溶解氧在内的反应活性物发生催化还原反应生成电子，电子经石墨烯复合富氯阴极集流体导出产生电流。在反应过程中，石墨烯加剧反应活性物催化还原反应并高效导出电子，使电极反应始终处于非饱和状态，促使泛水电池的反应性倍增，生成倍增的电能，比能量≥375Wh/Kg。
[0010]因此，基于由岸上基站、船载设备、机载设备共同组成的一种集网络技术、现代通信技术、计算机技术、电子信息显示技术为一体的数字助航系统和设备、船舶自动识别系统(Automatic Identification System，简称AIS系统)与泛水电池技术相互配合，研发设计一种新型供电模式的报警定位仪，具有积极的和实用的社会公益价值。

技术实现思路
：
[0011]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺点，研发设计一种AIS报警定位仪及其
使用方法，采用泛水电池技术及其连接结构供电，以AIS系统网络为载体对落水人员的报警位置进行精确定位，解决现有报警定位终端持续工作时长短及光亮示位和指北功能不全的问题。
[0012]为了实现上述目的，本专利技术涉及的一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种AIS报警定位仪，主体结构包括终端机，终端机包括上盖和下盖，及二者之间的空腔内设置的机芯，其特征在于，还包括泛水电池，能够连续报警，并伴随示位灯以光亮强度≥1cd灯光示位，持续工作时长≥72h，且上盖上设置有示位灯和指北针，下盖上设置有挂扣，机芯上集成有自检开关和状态显示灯，上盖与下盖之间设置有密封垫；泛水电池上设置有上堵塞和下堵塞。2.根据权利要求1所述的AIS报警定位仪，其特征在于，机芯通过其周边设置的螺栓孔与上盖和下盖固定连接，泛水电池通过水密插头与终端机连接。3.根据权利要求1或2所述的AIS报警定位仪，其特征在于，上盖、下盖和泛水电池的壳体均采用高强度PC材料注塑成型；示位灯和指北针的壳体均由PMMA透光材料制成；输入导线和输出导线均具有耐油、耐酸碱及耐高低温特性；机芯是以AIS系统网络为载体，内置GNSS接收端和AIS发射端，集报警、GPS/BDS定位、灯光示位和自检功能于一体的集成电路板，通过铜质螺钉固定于上盖与下盖空腔之间；示位灯和指北针与上盖均通过凸凹咬合并施胶水密固定，示位灯为LED灯，光源由机芯提供，发出光亮强度≥1cd的白光，指北针为永磁指北针，在净磁环境中的误差≯
±5°
；自检开关的触发孔由弹性硅胶按键帽密封；状态显示灯为LED光亮，以显示自检/电位、定位和报警三种状态，状态显示灯的透光孔由透明硅胶膜密封；上堵塞和下堵塞用以封闭泛水电池的电极腔。4.根据权利要求3所述的AIS报警定位仪，其特征在于，示位灯为闪烁型示位灯，发出闪烁频次为60
±
10次/min、光谱范围为380
‑
780nm、光亮强度≥1cd的白色光亮。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的AIS报警定位仪，其特征在于，机芯的工作原理如下：
①
泛水电池激活供电后，示位灯发出光亮强度≥1cd光亮，以示泛水电池激活供电，并显示落水位置；
②
泛水电池输出的3.7V直流电同时供给复位芯片、PA和LDO，经LDO生成的3.1V直流电供给MCU；
③
MCU得电后在30s内等待、识别是否进入设备自检程序，30s内手动触发自检开关10的按键即进入自检状态，30s内未手动触发自检开关的按键，MCU控制程序自动进入报警定位模式；
④
进入报警定位模式后，GPS全球定位系统或BDS北斗卫星导航系统信号由GNSS天线接收，GPS/BDS信号经LNA进入GNSS模块，GNSS模块根据GPS/BDS信号强弱，自动优选GPS或BDS系统定位；
⑤
成功定位后的实时位置数据信息经MCU控制器进入射频转换器，经过PA功率放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：王媛，张灵敏，郭洪云，张萧丹，王福山，
申请(专利权)人：青岛华高墨烯科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：