一种基于5G与北斗卫星的渔船安全管理监控系统

技术领域

本发明涉及通讯导航技术领域，具体涉及一种基于5G与北斗卫星的渔船安全管理监控系统。

背景技术

我国是一个海洋大国，拥有3.2万公里海岸线，同时我国还是一个船舶大国，拥有世界上最多的渔船，据统计我国大约拥有100多万艘渔船。海洋渔业作为海洋产业的重要组成部分，其现代化和信息化已经引起世界众多沿海国家的重视。

针对渔业资源衰退严重、渔业生态环境破坏严重、渔船伏休期管理力度不够以及救援体系不完善等问题，我国正在大力推进渔业信息化建设。渔船安全管理监控系统作为渔业信息化最主要的手段之一，其在渔船导航、安全救援、渔业生产和海上监控等方面有着广泛的应用。

目前，进行渔船监控的方式主要有船载自动识别系统（AIS）、海事卫星、GPS+GPRS/CDMA+GIS等。AIS系统发射的信号只能覆盖30海里，因此AIS限制在港区内的监控；海事卫星监控方式虽然不受区域限制，但其通讯费用昂贵；目前我国针对渔船安全监控大多采用GPS+GPRS/CDMA+GIS，此方式仅适用于在GPRS/CDMA通信流畅的区域，当船舶航行在内河深山密林或国界边境等GPRS/CDMA信号盲区时，此监测系统就会完全失效，另外在非常时期（如战争、贸易摩擦等），一旦美国关闭GPS或降低民用GPS定位精度，将给海事安全和国民经济带来严重隐患。

公开号（CN201911221968.6）一种渔船安全监控指挥系统，包括安装于远程监控中心的电子海图模块、船舶信息管理模块、渔船动态监控模块、应急指挥模块，安装于渔船上的基于4G的渔船船载终端、北斗船载终端、船载AIS终端，以及安装于海边岸基上的摄像头、岸基雷达、4G基站、AIS基站、无线通信模块；所述摄像头和岸基雷达对渔船周围的环境情况进行监控，岸基雷达将渔船周围的障碍物信息通过无线通信模块发送给远程监控中心；所述船载AIS终端对渔船进行船舶识别、跟踪渔船目标，将识别的船舶编号、船舶坐标信息通过AIS基站发送给远程监控中心，本发明依旧采用老式4G信号，在海上航行时，基于GPS的国外限制，海边上依旧有很多地方处于无信号状态，对出海航行造成很大的困难及危害。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种基于5G与北斗卫星的渔船安全管理监控系统。

一种基于5G与北斗卫星的渔船安全管理监控系统，包括5G系统平台、北斗卫星系统平台、移动物联网平台、渔船云平台、实时监控平台、手机APP、渔船安全管理监控系统：所述的5G系统平台包括渔船上的海上5G微基站、5G宏基站；所述的北斗卫星系统平台包括卫星系统平台、北斗卫星基站、北斗通讯系统、北斗导航定位系统。

进一步的，所述的移动物联网平台将所有相关渔船安全管理监控系统的信息通过5G基站系统平台和北斗卫星系统平台汇总至渔船云管理平台中。

进一步的，所述的渔船云平台将相关渔船安全管理监控系统的信息通过移动物联网汇总的信息进行大数据处理分析，将相关处理结果上传至监控平台和手机APP。

进一步的，所述的实时监控平台进行显示船只位置信息、船只状态信息、船只分布信息、海洋情况信息、天气信息。

进一步的，所述的手机APP分层级分权限显示船只位置信息、船只状态信息、船只分布信息、海洋情况信息、天气信息等信息；并且进行应急处理、船只调度和指令下达等操作。

进一步的，所述的海上5G微基站包括：海上浮标平台、半潜平衡浮筒、支撑固定柱、支撑滑柱、移动平台、支撑柱、转动连接架、中转信号接收发射器、螺旋丝杠、驱动电机、支撑平台、绕线轮、驱动马达、链轮、传动链条、固定锚，所述的海上浮标平台为中空轻质材料，可漂浮在海边上，半潜平衡浮筒安装固定在海上浮标平台的下端可吸入海水调整海上浮标平台在海面的深度，支撑固定柱安装固定在海上浮标平台的上方，支撑平台安装固定在支撑固定柱的上端，支撑滑柱安装固定在支撑平台的上端，移动平台华东安装配合在支撑滑柱上，支撑柱安装固定在移动平台的上端，转动连接架转动安装配合在支撑柱的上方，中转信号接收发射器安装固定在转动连接架的上方，驱动电机安装固定在支撑平台的下装，螺旋丝杠安装固定在驱动电机上，绕线轮转动安装配合在海上浮标平台上，驱动马达安装，固定在海上浮标平台的上装，链轮安装固定在驱动马达上，传动链条安装配合在链轮，固定锚安装固定在绕线轮。

进一步的，所述的渔船安全管理系统包括舰载信号发射定位装置，用于发送和接受北斗信号和5G信号。

进一步的，所述的舰载信号发射定位装置包括：连接固定平台、防浪箱、直线滑轨、直线滑轨座、移动电机、同步齿形带、移动支撑平台、支撑转架、旋转轴，旋转电机、齿轮、旋转平台、通讯综合处理器、发射接受端，所述的连接固定平台安装固定在渔船上方高处，防浪箱安装固定在连接固定平台的左侧上方，直线滑轨安装固定在连接固定平台上，直线滑轨座华东安装配合在直线滑轨上，移动支撑平台安装固定在直线滑轨座的上方，移动电机安装固定在连接固定平台的上方右侧，同步齿形带安装配合在移动电机上，支撑转架安装固定在移动支撑平台上，旋转轴转动安装配合在支撑转架上，旋转平台安装固定在旋转轴上，旋转电机安装固定在移动支撑平台上，齿轮安装固定在旋转电机上，通讯综合处理器安装固定在旋转平台的上方，发射接受端安装固定在通讯综合处理器上。

进一步的，所述的5G系统平台网络采用800M-1800M频段。

本发明与现有技术相比的有益效果：（1）本发明降低海事安全，保证出海渔船的安全；（2）本发明使行驶在内河深山密林或国界边境等地域也能有效使用安全管理监控系统；（3）本发明提供一个舰载信号发射定位装置，该装置能有效防范浪潮；（4）本发明提供一个海上5G微基站，能有效增加5G信号的覆盖。

附图说明

图1是一种基于5G与北斗卫星的渔船安全管理监控系统架构示意图。

图2是海上5G微基站结构示意图。

图3是舰载信号发射定位装置结构示意图。

附图标号：1-海上5G微基站；2-舰载信号发射定位装置；101-海上浮标平台；102-半潜平衡浮筒；103-支撑固定柱；104-支撑滑柱；105-移动平台；106-支撑柱；107-转动连接架；108-中转信号接收发射器；109-螺旋丝杠；110-驱动电机；111-支撑平台；112-绕线轮；113-驱动马达；114-链轮；115-传动链条；116-固定锚；201-连接固定平台；202-防浪箱；203-直线滑轨；204-直线滑轨座；205-移动电机；206-同步齿形带；207-移动支撑平台；208-支撑转架；209-旋转轴；210-旋转电机；211-齿轮；212-旋转平台；213-通讯综合处理器；214-发射接受端。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的故事具体结构及产生的技术效果进一步说明，以充分的了解本发明的目的特征和效果。

实施例：如附图1所示，一种基于5G与北斗卫星的渔船安全管理监控系统，包括5G系统平台、北斗卫星系统平台、移动物联网平台、渔船云平台、实时监控平台、手机APP、渔船安全管理监控系统：5G系统平台包括渔船上的海上5G微基站、5G宏基站；北斗卫星系统平台包括卫星系统平台、北斗卫星基站、北斗通讯系统、北斗导航定位系统。

移动物联网平台将所有相关渔船安全管理监控系统的信息通过5G基站系统平台和北斗卫星系统平台汇总至渔船云管理平台中。

渔船云平台将相关渔船安全管理监控系统的信息通过移动物联网汇总的信息进行大数据处理分析，将相关处理结果上传至监控平台和手机APP。

实时监控平台进行显示船只位置信息、船只状态信息、船只分布信息、海洋情况信息、天气信息。

手机APP主要是监管部门相关人员、船东、船老大及其他相关管理人员，分层级分权限权限进行显示船只位置信息、船只状态信息、船只分布信息、海洋情况信息、天气信息等；应急处理、信息分布、船只调度、指令下达等。

如附图2所示，海上5G微基站1包括：海上浮标平台101、半潜平衡浮筒102、支撑固定柱103、支撑滑柱104、移动平台105、支撑柱106、转动连接架107、中转信号接收发射器108、螺旋丝杠109、驱动电机110、支撑平台111、绕线轮112、驱动马达113、链轮114、传动链条115、固定锚116，海上浮标平台101为中空轻质材料，可漂浮在海边上，半潜平衡浮筒102安装固定在海上浮标平台101的下端可吸入海水调整海上浮标平台101在海面的深度，支撑固定柱103安装固定在海上浮标平台101的上方，支撑平台111安装固定在支撑固定柱103的上端，支撑滑柱104安装固定在支撑平台111的上端，移动平台105华东安装配合在支撑滑柱104上，支撑柱106安装固定在移动平台105的上端，转动连接架107转动安装配合在支撑柱106的上方，中转信号接收发射器108安装固定在转动连接架107的上方，驱动电机110安装固定在支撑平台111的下装，螺旋丝杠109安装固定在驱动电机110上，绕线轮112转动安装配合在海上浮标平台101上，驱动马达113安装，固定在海上浮标平台101的上装，链轮114安装固定在驱动马达113上，传动链条115安装配合在链轮114，固定锚116安装固定在绕线轮112。

半潜平衡浮筒102通过调整内部水量，来稳定海上浮标平台101在海平面上的姿势，固定锚116安装固定在绕线轮112上，在驱动马达113的带动下使得链轮114旋转，通过传动链条115将带动绕线轮112旋转，完成固定锚116的拖放回收工作，螺旋丝杠109安装配合在移动平台105上，驱动电机110带动螺旋丝杠109宣传室的安装配合在螺旋丝杠109上的海上5G微基站10在支撑滑柱104上下滑动。

渔船安全管理系统包括舰载信号发射定位装置2，用于发送和接受北斗信号和5G信号。

如附图3所示，舰载信号发射定位装置2包括：连接固定平台201、防浪箱202、直线滑轨203、直线滑轨座204、移动电机205、同步齿形带206、移动支撑平台207、支撑转架208、旋转轴209，旋转电机210、齿轮211、旋转平台212、通讯综合处理器213、发射接受端214，连接固定平台201安装固定在渔船上方高处，防浪箱202安装固定在连接固定平台201的左侧上方，直线滑轨203安装固定在连接固定平台201上，直线滑轨座204华东安装配合在直线滑轨203上，移动支撑平台207安装固定在直线滑轨座204的上方，移动电机205安装固定在连接固定平台201的上方右侧，同步齿形带206安装配合在移动电机205上，支撑转架208安装固定在移动支撑平台207上，旋转轴209转动安装配合在支撑转架208上，旋转平台212安装固定在旋转轴209上，旋转电机210安装固定在移动支撑平台207上，齿轮211安装固定在旋转电机210上，通讯综合处理器213安装固定在旋转平台212的上方，发射接受端214安装固定在通讯综合处理器213上。

在遇到极端情况下，安装配合在移动电机205上的同步齿形带206可带动移动支撑平台207在直线滑轨203上移动，旋转电机210通过齿轮211带动旋转轴209在支撑转架208内旋转，使得通讯综合处理器2130海上5G微基站1旋转轴209旋转，安装固定在通讯综合处理器213上的发射接受端214，在旋转过程中水平放置，通过直线滑轨203移动回收至防浪箱202内部，需要时可将装置放出，完成信息接收发送任务，减少装置的使用损害。

5G系统平台网络采用800M-1800M频段。

本发明一种基于5G与北斗卫星的渔船安全管理监控系统，包括以下步骤：

（1）渔船安全管理控制系统，利用舰载信号发射定位装置2将通讯定位与北斗卫星系统平台或者海上5G微基站进行信息交换；

（2）北斗卫星系统通过北斗通讯系统与北斗卫星基站基站进行信息交换；海上微基站将信息传输到5G宏基站；

（3）北斗卫星基站、5G宏基站与移动物联网平台进行信息交换；

（4）通过处理将信号由集团云平台和实时监控平台传送至手机APP。

渔船安全管理监控系统采用5G+北斗双通讯及北斗定位设计，具有很好互补性、实时性和灵活性，渔船安全管理监控系统在5G覆盖范围通过5G通讯，不在5G覆盖范围自动切换至北斗短报文通讯。