Design of maritime transport monitoring system based on BDS
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摘要: 海上运输往往受到高温、高盐及高湿环境的影响，尤其是贵重和精密货物，在运输过程中容易出现损坏风险，因此研发了一种海上运输货物通讯监控系统；这对于海运质量的提升是十分重要的. 本文设计了一种基于北斗卫星导航系统(BDS)的海上运输监控系统，将物联网技术和BDS相结合，以实现对货物的实时监测、导航定位及通讯功能，并以多相流量计的运输为例详细阐述了系统的功能实现方式. 该系统可以作为减少货损成本，提高运输管理效率的工程化辅助工具.
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关键词:
- 海上运输 /
- 北斗卫星导航系统(BDS) /
- 通讯监控系统 /
- 物联网技术 /
- 运输管理效率
Abstract: Maritime transport is often affected by high temperature, high salt and high humidity environment, especially for valuable and precision cargoes, which are prone to damage risk during transportation. Therefore, it is important to establish a cargo communication monitoring system for improving the quality of marine transportation. In this paper, a maritime transport monitoring system based on BeiDou Navigation Satellite System (BDS) was designed, which combined the internet of things technology and BDS to achieve the real-time monitoring, navigation, positioning and communication functions of cargo. Taking the transportation of multiphase flow meter as an example, the realization method of the system function was described in detail. The system can be used as an industrialized assistant tool to reduce the cost of cargo damage and improve the efficiency of transportation management. -
表 1 北斗RDSS模块性能参数表
RDSS参数 性能指标 接收信号灵敏度/dBm –127.6 发射功率/dBm ≥39 调制相位误差/(°) ≤3 定位、通信成功率/% ≥95 定位精度(连续24 h)/m ≤100 冷启动首捕时间/s ≤2 失锁重捕时间/s ≤1 
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表 2 北斗RNSS模块性能参数表
RNSS参数 性能指标 数据更新率/Hz ≥1 首次定位时间(冷启动)/s ≤35 首次定位时间(热启动)/s ≤2 重捕获时间/s ≤2 定位精度/m 水平≤5, 高程≤10 灵敏度/dBm 捕获–144, 跟踪–159
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表 3 BDS数据传输协议
名称 占用字节/bit 说明 备注 系统状态 10 系统状态检测 放大100倍 ID 15 系统ID 放大100倍 供电电量 20 系统电量 放大10倍 指令 50 系统指令 放大100倍 定位 30~40 运输定位 放大100倍 加速度 5~20 监测数据 放大100倍 温度 5~20 监测数据 放大100倍 湿度 5~20 监测数据 放大100倍 盐度 5~20 监测数据 放大100倍 位移 5~20 监测数据 放大100倍 压力 5~20 监测数据 放大100倍
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表 4 加速度传感器和盐度传感器参数
加速度传感器参数 性能指标 盐度传感器参数 性能指标 供电电压/V 5 供电电压/V 5 工作电流/mA 35 工作电流/mA 35 通信串口 RS232、TTL串口 通信串口 RS232、TTL串口 频率响应/Hz 400 盐度量程/% 0.01~25.00 加速度量程/g ±4、±10、±40 分辨率/% ±0.01~±0.5 工作温度/℃ −40~+85 工作温度/℃ −40~+60 加速度精度/mg ±1 测量精度/% ±0.1~±2 产品重量/g 55 产品重量/g 40 尺寸 59 mm×37 mm×22.6 mm 尺寸 50 mm×40 mm×20 mm
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表 5 温度和湿度传感器参数
参数 性能指标 参数 性能指标 工作电压/V 9~24 温度精度/℃ ±0.5 工作电流/mA <10(12 V) 湿度量程/% 0~100 RH 通信串口 RS485 湿度精度/% ±3 RH 回传速率/Hz 0.1~10可选 产品重量/ g 1 温度量程/℃ −40~+80 尺寸 110 mm×85 mm×44 mm
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[1] 何延康, 张笛, 张金奋, 等. 海事安全研究发展动态—第13届船舶导航与海上运输安全国际会议综述[J]. 交通信息与安全, 2019, 37(6): 1-10. [2] 吴迪, 胡高令, 鲁兴益, 等. 海洋监测下半潜式无人艇的自适应滑模艏向控制[J]. 全球定位系统, 2021, 46(3): 7-14. DOI: 10.12265/j.gnss.2021011501 [3] 贾烁, 李宪鹏, 张永辉. 基于北斗卫星的海洋水文实时监测系统[J]. 仪表技术与传感器, 2018(6): 109-112,117. DOI: 10.3969/j.issn.1002-1841.2018.06.025 [4] 沈印, 高绪, 李光林, 等. 基于物联网的病死猪无害化处理山区运输监控系统设计[J]. 农业工程学报, 2019, 35(9): 165-174. DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2019.09.020 [5] 韩月霞, 李雄伟, 张阳, 等. 基于物联网的物流车载终端系统设计与实现[J]. 传感器与微系统, 2015, 34(5): 69-71. [6] 赵燕妮. 基于物联网和北斗导航技术的危化品物流管理系统设计[J]. 物联网技术, 2019, 9(2): 99-100,102. [7] 刘飞飞, 徐隆姬, 马礼然. 基于ZigBee的分布式农业环境监测系统设计[J]. 传感器与微系统, 2021, 40(3): 90-92. [8] 张彦军, 乔锐, 翟成瑞, 等. ZigBee无线漏水监测系统的设计[J]. 实验室研究与探索, 2021, 40(4): 92-96,132. [9] 程浩天, 佟沐霖, 封龙龙, 等. 基于加速度传感器的步态分析研究[J]. 河北农机, 2021(5): 97-98. [10] 姜沣珊, 岳中杨, 程俊颖, 等. 利用BDS与无人船进行污染源分析及处理[J]. 测绘通报, 2020(2): 155-159. [11] 王涛, 蔡东健, 周旺辉, 等. 北斗地基增强系统框架下流动站定位精度分析[J]. 全球定位系统, 2019, 44(1): 89-93. DOI: 10.13442/j.gnss.1008-9268.2019.01.013 [12] 苗波涛. 改进北斗系统的舰船应急救援系统[J]. 舰船科学技术, 2021, 43(22): 121-123. [13] 王君瑞, 向上, 郭腾, 等. 基于北斗短报文通讯的蓄电池监测系统设计[J]. 电子测量技术, 2021, 44(9): 6-12. [14] 张翔宇, 孟永东, 蔡征龙, 等. 基于北斗短报文通讯和物联网的滑坡监测系统研究[J]. 地球物理学进展, 2022, 37(2): 911-919. DOI: 10.6038/pg2022FF0246 [15] 赵燕东, 涂佳炎. 基于北斗卫星导航系统的林区智能巡检测绘系统研究[J]. 农业机械学报, 2018, 49(7): 177-185. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2018.07.022 [16] 郑一力, 赵燕东, 刘卫平, 等. 基于北斗卫星通信的林区小气候监测系统研究[J]. 农业机械学报, 2018, 49(2): 217-224. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2018.02.028 -
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图(13) / 表(6)
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