[發明專利]一種基于NB-IoT的無人船控制系統

在審

• 申請號: 201910073529.9
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109521779A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 胡佳寧;曾立華;任振輝;李東明;李建平;邵利敏;張莉;馮吉
• 申請（專利權）人: 石家莊鑫農機械有限公司;河北農業大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G08C17/02;H02J7/35
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 李興林

本發明公開了一種基于NB?IoT的無人船控制系統，所述無人船控制系統包括船載系統、窄帶物聯網蜂窩基站和地面站控制系統，本發明科學合理，使用安全方便，本發明基于窄帶物聯網技術，不僅具有覆蓋率廣、能耗低和接收數據多的特點，而且窄帶物聯網蜂窩基站設計有定時上傳數據功能，整個系統更加智能化，有效地避免了數據上傳沖突，并且可跨越障礙物進行數據傳輸，方便用戶遠距離監控和操作，本發明實現了對無人船的實時監控、定位和跟蹤，降低了系統能耗，延長了無人船作業時間，提高了無人船遠程操控的靈活性、穩定性和安全性，通過數據庫對無人船采集并上傳的各項數據進行存儲，便于后續分析研究，減小了主機的數據存儲負累，提高了系統運行效率。

技術領域

本發明涉及無人船控制技術領域，具體為一種基于NB-IoT的無人船控制系統。

背景技術

無人船特別是小型的無人駕駛的船只，無人船由于其機動靈活、易操控和便于開展實驗等特點在民用和軍用領域得到廣泛應用，同時無人船可完成水下監測、遠距離作業和海洋環境監測等各種水域監測和環境監測任務而擁有良好的發展前景。

近年來隨著物聯網的快速發展，無人船技術也發展迅速，但是，現有技術主要依靠GPRS導航來實現對無人船的控制，通信效率較差，并且成本高，難以適應復雜的工作環境，所以，人們急需一種基于NB-IoT的無人船控制系統來解決上述問題。

發明內容

本發明提供一種基于NB-IoT的無人船控制系統，可以有效解決上述背景技術中提出的主要依靠GPRS導航來實現對無人船的控制，通信效率較差，并且成本高，難以適應復雜的工作環境的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

根據上述技術方案，一種基于NB-IoT的無人船控制系統，所述無人船控制系統包括船載系統、窄帶物聯網蜂窩基站和地面站控制系統；

所述船載系統包括傳感器模塊、數據處理模塊、第一電源管理模塊和窄帶物聯網通信模塊，所述傳感器模塊主要包括數字量傳感器和模擬量傳感器，所述數據處理模塊包括微處理器子模塊、數據存儲子模塊和圖像處理子模塊，所述數據處理模塊分別與傳感器模塊、第一電源管理模塊和窄帶物聯網通信模塊連接，所述微處理器子模塊、數據存儲子模塊和圖像處理子模塊之間相互連接；

所述窄帶物聯網蜂窩基站包括MCU主控模塊、智能端數據收集模塊、窄帶物理網平臺和第二電源管理模塊，所述MCU主控模塊分別與智能端數據收集模塊、窄帶物聯網平臺和第二電源管理模塊連接；

所述地面站控制系統包括NB-IoT連接管理平臺、人機交互監控終端和數據庫，所述NB-IoT連接管理平臺分別與人機交互監控終端和數據庫連接。

根據上述技術方案，所述智能端數據收集模塊集成有NB-IoT芯片，所述NB-IoT芯片與船載系統的窄帶物聯網通信模塊實現無線數據互通；

所述窄帶物聯網蜂窩基站通過窄帶物聯網平臺與地面站控制系統的NB-IoT連接管理平臺無線連接，實現地面站控制系統與窄帶物聯網蜂窩基站之間的數據互通。

根據上述技術方案，所述窄帶物聯網蜂窩基站中，所述窄帶物聯網蜂窩基站通過智能端數據收集模塊接收和傳輸船載系統上傳的無人船實時數據，所述窄帶物聯網平臺將智能端數據收集模塊傳輸的數據上傳至地面站控制系統，所述地面站控制系統通過NB-IoT連接管理平臺接收來自窄帶物聯網蜂窩基站的數據后，對數據進行分析判斷，下達下一步作業指令，所述窄帶物聯網蜂窩基站再將指令反饋給船載系統，無人船立即執行命令。