一种船用可浮离数据存储装置和系统的制作方法

1.本实用新型涉及电子信息技术领域，尤其涉及到一种船用可浮离的数据存储装置和系统。

背景技术：

2.截止到2021年，在我国沿海及内河内湖的水道上，日夜繁忙的航行着几十万条船舶，它们在航行中的交通及自身安全，是一件非常重要的问题。因此不少大型船只安装有船舶航行数据记录仪(vdr)。它是一种安装于船上用于记录驾驶台的各种声音视频和会话、船舶动态数据、水深信息、机舱主机工作状态等数据的仪器。其作用类似飞机上的“黑匣子”。可安全地保存有关船舶发生事故前后一段时间内的船舶位置、动态、物理状况、驾驶员发布的命令和操纵等信息。一旦船舶发生事故，相关部门可以从vdr中索取信息，供事故原因的调查、分析之用。vdr主要针对一些大型船舶设计，可采集的数据量大，且对其数据保护容器要求很高，导致设备单价高达十万以上。目前vdr主要在3000总吨以上的大型船舶上安装使用。在渔船等小型船舶上因成本等原因未推广应用。
3.因此有的小型船只退而求其次，在船上安装监控录像机，用来记录航道交通和保存船舶自身的监控视频，作为行驶中的安全保障。类似于汽车上的行车记录仪。但是由于航道是在江河湖海上和陆地有着本质的不同。往往是发生肇事的船只会连同监控录像机一同沉入水底。等耽误很久打捞上来后，因为进水，数据往往已经丢失。这样救援人员不能第一时间得到船上的信息，而延误救援。相关部门也无法从监控录像机中索取信息，供事故原因的调查、分析取证之用。

技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种船用可浮离数据存储装置和系统。
5.本实用新型提供了一种船用可浮离数据存储装置，包括数据存储设备，还包括浮起设备，所述浮起设备能够使其数据存储设备浮起在水面上。防止数据存储设备连同船体一起下沉，使得设备长时间浸泡在水中，使数据丢失，无法有效调查事故发生原因。
6.在本实用新型的一种优选实施方式中，浮起设备包括密闭壳体，在密闭壳体内设置有用于固定安装数据存储设备的数据存储设备固定安装座，数据存储设备固定安装在数据存储设备固定安装座上，浮起设备和数据存储设备的整体密度低于液体的密度。其数据存储设备固定安装座能够对数据存储设备起到固定的作用，其密闭壳体能够起到防水的效果，考虑到船只不仅可以在海面上进行行驶，也可以在江河湖泊中行驶，为了保证数据存储装置浮起在液体表面，数据存储装置的整体密度低于水的密度。
7.在本实用新型的一种优选实施方式中，数据存储设备包括pcb电路板，在pcb 电路板上设置有处理器模块、数据接口模块、电源模块、后备电池模块、大容量存储模块；
8.所述处理器模块数据接口端与数据接口模块数据端相连，处理器模块是装置的控
制核心，控制并指令其他模块进行相应的处理。处理器模块数据存储端与大容量存储模块数据存储端相连，大容量存储模块是监控和航行音视频文件和所有安全航行数据的保存媒介。后备电池模块供电输出端与电源模块供电输入端相连；后备电池模块在浮力机械执行机构切断与船身的连接电缆后，经过电源模块为整个装置供电。电源模块的电源输出端分别与处理器模块的电源供电端、数据接口模块的电源供电端、大容量存储模块的电源供电端相连，将电直流电源进行转化，分别为处理器模块、数据接口模块、大容量存储模块提供所需要的工作电压。
9.在本实用新型的一种优选实施方式中，还包括落水检测模块，落水检测模块设置在密闭壳体外表面，落水检测模块的落水信号数据输出端与处理器模块的落水信号数据输入端相连。第一时间检测到落水时，落水监测模块向处理器模块发出指令，使处理器模块向其他模块发出相对应的指令，使各个模块进行各自的工作要求。
10.在本实用新型的一种优选实施方式中，数据存储设备还包括北斗通信模块，北斗通信模块设置在pcb电路板上，北斗通信模块的通讯数据端与处理器模块的通信数据端相连。当检测到落水时，北斗通信模块通过卫星，向岸基地管理中心通讯。
11.在本实用新型的一种优选实施方式中，数据存储设备还包括北斗/gps定位模块，北斗/gps定位模块设置在pcb电路板上，北斗/gps定位模块的定位数据输出端与处理器模块的定位数据输入端相连。当检测到落水时，北斗/gps定位模块定位落水位置。
12.在本实用新型的一种优选实施方式中，数据存储装置还包括声光示位模块，声光示位模块设置在密闭壳体外表面，声光示位模块的声光控制端与处理器模块的声光控制端相连。当装置浮在水面时，处理器模块使声光示位模块启动高亮度示位灯按国际sos信号闪烁。同时防水扬声器发出高分贝报警声，使得救援部队更容易发现。
13.本实用新型还公开了一种船用可浮离数据存储系统，包括设置在船上的录像机或/和导航定位终端，还包括一种船用可浮离数据存储装置，
14.将录像机获取的视频数据传输给可浮离数据存储装置；
15.将导航定位终端获取的导航数据传输给可浮离数据存储装置。
16.通过数据接口模块将录像机获取的视频数据传输给大容量存储模块。
17.本实用新型的一种优选实施方式中，通过数据接口模块将录像机或/和导航定位终端对应获取的视频数据和导航数据传输给大容量存储模块。其数据接口模块可以是无线收发模块，也可以是有线收发模块，为无线收发模块时，数据接口模块可以是蓝牙模块或/和wifi模块实现与船舶上设置的蓝牙或/和wifi进行视频数据和导航数据的存储；为有线收发模块时，数据接口模块可以是以太网接口模块、rs232接口模块、rs422接口模块、rs485接口模块、can2.0接口模块之一或者任意组合，实现将船舶上采集的视频数据和导航数据存储到大容量存储模块中。
18.在本实用新型的一种优选实施方式中，为了保证可浮离数据存储装置与浮力底座相分离，还包括分离装置，分离装置用于将数据存储装置进行与浮力底座实现分离。
19.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型能够使船用可浮离数据存储装置的设计更通用简洁，使用更灵活方便。
20.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
21.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
22.图1是本实用新型的数据存储装置连线使用示意图。
23.图2是本实用新型的数据存储装置组成。
24.图3是本实用新型的数据存储装置实施例电路组成。
具体实施方式
25.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
26.数据存储装置电路由nxp公司的arm处理器ls1012、数据接口芯片、宽幅输入电源dcdc芯片oc5800l、后备磷酸铁锂电池组、大容量128gb mlc颗粒的sata 固态盘，st公司三轴陀螺仪l3gd20和霍尼韦尔水位检测lle101000、浮离控制信号大功率mos驱动管、星宇芯通5w北斗通信模块gns151、中科微的北斗/gps定位模块atgm332d-5n、高亮度led阵列等部件组成。见图1～3所示。
27.所述处理器采用nxp公司的arm处理器ls1012，高性能低功耗64位arm处理器，主频600mhz～1000mhz，arm cortex-a53内核。是装置的控制核心，运行数据存储装置控制程序，完成电源和充电管理，数据接口数据的协议处理转换，大容量存储模块的写入读出管理，北斗/gps定位模块的开启和定位数据的接收处理，北斗短报文报警的信息合成的发送控制，落水检测状态处理，浮离控制模块的驱动信号输出以及光示位灯和报警扬声器的驱动输出等功能。
28.所述电源部件，直流24v船电通过由mos管、稳压管二极管等分立器件组成的防浪涌过压保护，过流保护，低压截止保护后，送入支持8v～90v输入的dcdc芯片oc5800l将船电直流电源，转换为12v和5v工作电源，供装置内电路使用。之所以采用支持8v～90v输入的宽幅dcdc芯片。是因为船电电网中含有很多感性负载产生的尖峰和浪涌干扰。
29.所述后备电池模块，包括充电控制模块和磷酸铁锂电池组，连接到电源模块电源输入端。正常航行时，船电通过电源模块和充电控制模块，给磷酸铁锂电池组充电，维持满电备用状态。当装置落水后，处理器模块通过浮离机械执行机构切断装置和船身的连接电缆后后备电池模块为整个装置供电，电量可维持至少48小时。
30.所述大容量存储模块，采用sata接口或sdio接口的minipcie模块数据存储端，便于拆装读出数据。本实用新型采用三星品牌的mlc颗粒的128g固态硬盘。同一个存储单元mlc颗粒写入次数大概为5000次，tlc颗粒大概是1000～2000次，因此mlc颗粒的寿命较tlc颗粒长3～5倍。再结合固态硬盘本身的读写均衡算法，保证固态硬盘的数据存取5年可靠。
31.所述落水检测模块，通过i2c接口和gpio结构连接arm处理器ls1012信号数据输出端，采用st公司的三轴mems陀螺仪，定时检测船身的倾斜角度，当倾斜角度大于某个设定值时，结合霍尼韦尔水位检测器lle101000检测的水位状态，准确判断船体是否倾覆。这两个传感器输出的是数字量，上报简单到的数据，供处理器决策判断。
32.所述北斗通信模块，采用星宇芯通5w北斗通信模块gns151，射频发射功率 5w。通过uart串口连接到处理器模块ls1012通信数据端，当处理器ls1012检测到落水时，启动北斗通信模块，间隔60s通过北斗卫星，向岸基管理中心发送含有定位坐标信息的短报文告警信号。
33.所述北斗/gps定位模块，采用中科微的北斗/gps定位模块atgm332d-5n，它兼容北斗和gps双模信号。它通过uart串口连接到处理器ls1012定位数据输入端，当处理器ls1012检测到落水时，启动北斗/gps定位模块，以秒为单位实时更新定位船舶落水位置坐标，上报给处理器ls1012。
34.分离装置包括：浮离控制模块，连接到处理器ls1012控制信号输出端，将处理器ls1012的gpio发出的3v3的coms电平弱信号放大驱动成12v/0.5a的强信号，用来推动浮离机械执行机构中的电磁装置动作。
35.所述浮离机械执行机构，浮离机械执行机构控制信号输入端与浮离控制模块控制信号输出端连接，它是一种机械安装释放机构，在处理器模块通过落水检测模块检测到船体倾斜或落水时，处理器模块给浮离机械执行机构发送浮离信号，通过电磁力，切断装置和船体的连接电缆，触发浮离机械执行机构以机械力将装置弹出，装置则利用自身浮力上浮水面。
36.所述声光示位模块，连接到处理器ls1012声光控制端，它是由多个高亮度led 组成环形阵列，保证在每个方向都能看到示位灯。船体倾覆后，处理器ls1012启动高亮度示位灯按国际sos信号发出黄闪烁，在夜见和薄雾水面清晰可见。同时防水扬声器发出高分贝报警音。
37.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型能够使船用可浮离数据存储装置的设计更通用简洁，使用更灵活方便。
38.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种船用可浮离数据存储装置，包括数据存储设备，其特征在于，还包括浮起设备，浮起设备包括密闭壳体，在密闭壳体内设置有用于固定安装数据存储设备的数据存储设备固定安装座，数据存储设备固定安装在数据存储设备固定安装座上；浮起设备和数据存储设备的整体密度低于液体的密度。2.根据权利要求1所述的一种船用可浮离数据存储装置，其特征在于，数据存储设备包括pcb电路板，在pcb电路板上设置有处理器模块、数据接口模块、电源模块、后备电池模块和大容量存储模块；所述处理器模块的数据接口端与数据接口模块的数据端相连，处理器模块的数据存储端与大容量存储模块的数据存储端相连，后备电池模块的供电输出端与电源模块的供电输入端相连；电源模块的电源输出端分别与处理器模块的电源供电端、数据接口模块的电源供电端、大容量存储模块的电源供电端相连，分别为处理器模块、数据接口模块、大容量存储模块提供工作电源。3.根据权利要求2所述的一种船用可浮离数据存储装置，其特征在于，还包括落水检测模块，落水检测模块设置在密闭壳体外表面，落水检测模块的落水信号数据输出端与处理器模块的落水信号数据输入端相连。4.根据权利要求2所述的一种船用可浮离数据存储装置，其特征在于，数据存储设备还包括北斗通信模块，北斗通信模块设置在pcb电路板上，北斗通信模块的通讯数据端与处理器模块的通信数据端相连。5.根据权利要求2所述的一种船用可浮离数据存储装置，其特征在于，数据存储设备还包括北斗/gps定位模块，北斗/gps定位模块设置在pcb电路板上，北斗/gps定位模块的定位数据输出端与处理器模块的定位数据输入端相连。6.根据权利要求2所述的一种船用可浮离数据存储装置，其特征在于，还包括分离装置，分离装置用于将数据存储装置进行与浮力底座实现分离。7.根据权利要求2所述的一种船用可浮离数据存储装置，其特征在于，数据存储装置还包括声光示位模块，声光示位模块设置在密闭壳体外表面，声光示位模块的声光控制端与处理器模块的声光控制端相连。8.一种船用可浮离数据存储系统，包括设置在船上的录像机或/和导航定位终端，其特征在于，还包括权利要求1～7之一所述的一种船用可浮离数据存储装置，将录像机获取的视频数据传输给可浮离数据存储装置；将导航定位终端获取的导航数据传输给可浮离数据存储装置。9.根据权利要求8所述的一种船用可浮离数据存储系统，其特征在于，通过数据接口模块将录像机或/和导航定位终端对应获取的视频数据和导航数据传输给大容量存储模块。

技术总结

本实用新型提出了一种船用可浮离报警定位的数据存储装置和系统，该可浮离数据存储装置将船舶上原有视频录像机的音视频文件和原有北斗定位导航设备的实时数据，统一备份存储备份到第三方独立设备。可浮离数据存储装置由处理器模块、数据接口模块、电源模块、后备电池模块、大容量存储模块，落水检测模块、浮离控制模块、北斗通信模块、北斗/GPS定位模块、声光示位模块、以及浮离机械执行机构组成。船舶遇险翻沉时，数据存储装置可自动从安装支架上浮离释放，上浮到水面，自动启动北斗定位，并向岸基系统通过北斗卫星发送包含位置信息的遇险报警信息。管理部门可根据遇险报警信息搜索并打捞数据存储装置，并可导出数据存储单元中存储的数据，用于及时搜救和事故调查分析。用于及时搜救和事故调查分析。用于及时搜救和事故调查分析。