[發明專利]多功能航標燈

有效

• 申請號: 201910917920.2
• 申請日: 2019-09-26
• 公開（公告）號: CN110630962B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 孫克輝;肖琰;秦川;徐巧云;付云蛟
• 申請（專利權）人: 中南大學;益陽市鵬程科技發展有限公司
• 主分類號: F21S9/03
• 分類號: F21S9/03;F21V33/00;F21W111/047;F21Y115/10
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001
• 代理人: 周詠;米中業

本發明公開了一種多功能航標燈，包括電源模塊、LED燈模塊、防碰撞浮體和儀器艙；儀器艙內設置有定位模塊、壓力檢測模塊、視頻模塊和保密通信模塊；儀器艙設置在防碰撞浮體內部；LED燈模塊設置在防碰撞浮體上；電源模塊供電；防碰撞浮體保護儀器艙內的模塊并使得多功能航標燈漂浮；LED燈模塊指示位置和工作狀態；定位模塊獲取位置信息并上傳；壓力檢測模塊獲取碰撞壓力并上傳；視頻模塊獲取視頻數據信息并上傳保密通信模塊用于數據的保密通信發送。本發明公開的這種多功能航標燈，不僅具有傳統航標燈的作用，而且不易損壞，能夠對碰撞船只進行取證，可靠性高，數據傳輸過程安全穩定。

技術領域

本發明具體涉及一種多功能航標燈。

背景技術

隨著經濟技術的發展，航道運輸的作用已經越來越明顯。因此，保障航道安全已經成為了航運管理部分的最重要的任務之一。

航標燈是廣泛應用于河道上的安全指示裝置，一般用于引導船舶航行、定位和標示障礙物。但是，目前的航標燈存在如下幾個問題：功能單一，一旦受到其他船舶碰撞而受到損害時，無法及時獲取相關的船舶信息；而且航標燈采集的數據信息，即使能夠通過無線的方式進行發送，但是數據傳輸過程的保密性較差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠對碰撞船只進行取證且數據傳輸可靠性高、安全性好的多功能航標燈。

本發明提供的這種多功能航標燈，包括電源模塊、LED燈模塊、防碰撞浮體和儀器艙；儀器艙內設置有定位模塊、壓力檢測模塊、視頻模塊和保密通信模塊；儀器艙設置在防碰撞浮體內部；LED燈模塊設置在防碰撞浮體上；電源模塊用于給所述多功能航標燈供電；防碰撞浮體用于保護儀器艙內的模塊，同時使得所述多功能航標燈漂浮在航道上；LED燈模塊用于指示多功能航標燈的位置和工作狀態；定位模塊用于獲取多功能航標燈的位置信息并上傳保密通信模塊；壓力檢測模塊用于獲取防碰撞浮體與周圍碰撞物體之間的碰撞壓力并將檢測信息上傳保密通信模塊和視頻模塊；視頻模塊用于獲取壓力檢測模塊上傳的數據信息并獲取多功能航標燈周圍的視頻數據信息，同時將視頻數據信息上傳保密通信模塊；保密通信模塊用于將多功能航標燈的數據信息通過保密通信的方式對外發送。

所述的電源模塊為太陽能用電模塊。

所述的LED燈模塊包括LED燈和LED燈罩；LED燈點亮，并用于指示多功能航標燈的位置和工作狀態；LED燈罩用于保護LED燈。

所述的定位模塊為北斗定位模塊。

所述的壓力檢測模塊包括壓力傳感器和壓力傳感器數據處理電路；壓力傳感器設置在防碰撞浮體的側面，用于檢測防碰撞浮體與周圍碰撞物體之間的碰撞壓力并將檢測信息上傳壓力傳感器數據處理電路；壓力傳感器數據處理電路用于將上傳的檢測信息進行數據處理，并將處理后的數據信息上傳保密通信模塊和視頻模塊。

所述的視頻模塊為攝像頭視頻模塊；用于根據接收的數據信息，開啟圖像拍攝，獲取多功能航標燈周圍的圖像數據信息并上傳保密通信模塊。

所述的保密通信模塊包括數據加密模塊和衛星通信模塊；數據加密模塊采用混沌加密算法對需要傳輸的數據進行加密，并將加密后的數據通過衛星通信模塊對外發送。

所述的數據加密模塊的加密過程為：設置混沌系統的初值和系統參數作為密鑰；當傳輸數據為文本信息時，通過乘二取整法將2D-SIMM映射的輸出序列x和y相加求余以增加序列復雜度，再將輸出結果量化成二進制序列，與需要加密的信息進行異或操作，得到密文信號，將其經過衛星通信模塊傳輸出去；接收方使用密鑰控制混沌系統生成相同的混沌序列，對加密信號解密還原原始數據；當傳輸數據為圖像信息時，將2D-SIMM混沌映射的輸出序列x用于像素混淆，輸出序列y用于像素擴散，再將經混淆-擴散機制加密后的加密圖像傳輸到接收方進行對稱的解密，得到圖像信息。