挖沙船舶管理系統(tǒng)

河道采砂船舶監(jiān)控管理系統(tǒng)國(guó)信軍創(chuàng)（岳陽）六九零六科技有限公司

二O一二年十月TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1系統(tǒng)概述 4\o"CurrentDocument"系統(tǒng)架構(gòu) 4\o"CurrentDocument"系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4\o"CurrentDocument"船載終端設(shè)計(jì) 5\o"CurrentDocument"監(jiān)控指揮中心設(shè)計(jì) 6\o"CurrentDocument"組成及分系統(tǒng)劃分 .6\o"CurrentDocument"基本工作原理 .7\o"CurrentDocument"系統(tǒng)功能 8\o"CurrentDocument"船舶實(shí)時(shí)定位 8\o"CurrentDocument"船舶查詢 9\o"CurrentDocument"船舶歷史行程踉蹤 9\o"CurrentDocument"區(qū)域告警 9\o"CurrentDocument"指揮調(diào)度 9視頻監(jiān)控 10遠(yuǎn)程圖像傳輸 10\o"CurrentDocument"多畫面監(jiān)視 10\o"CurrentDocument"多畫面輪巡 10\o"CurrentDocument"控制優(yōu)先權(quán)機(jī)制 10\o"CurrentDocument"錄像與回放 10\o"CurrentDocument"船舶基本信息管理 10\o"CurrentDocument"系統(tǒng)管理 11\o"CurrentDocument"船載終端介紹 11\o"CurrentDocument"用戶機(jī)簡(jiǎn)介 11\o"CurrentDocument"主要特點(diǎn) 11部分性能指標(biāo) 12北斗性能 12\o"CurrentDocument"GPS性能 12防鹽霧 12\o"CurrentDocument"溫度 12\o"CurrentDocument"淋雨 13\o"CurrentDocument"可靠性 13主要功能 13船位監(jiān)控功能 13\o"CurrentDocument"文字通信功能 13\o"CurrentDocument"區(qū)域報(bào)警功能 14\o"CurrentDocument"友鄰位置查詢 14\o"CurrentDocument"緊急報(bào)警 14\o"CurrentDocument"緊急定位 14\o"CurrentDocument"進(jìn)、出港報(bào)告功能 15物理性能 15主機(jī) 15\o"CurrentDocument"其他 15\o"CurrentDocument"系統(tǒng)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì) 161系統(tǒng)概述河道采砂船舶監(jiān)控管理系統(tǒng)是“環(huán)洞庭湖岳陽北斗城市應(yīng)用示范工程”一期建設(shè)內(nèi)容中的重要組成部分，“環(huán)洞庭湖岳陽北斗城市應(yīng)用示范工程”是保障國(guó)家公共信息安全、促進(jìn)衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、促進(jìn)岳陽市市產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、促進(jìn)岳陽市信息化綜合管理水平提升的重要支撐平臺(tái)。河道采砂船舶監(jiān)控管理系統(tǒng)是利用北斗定位通信技術(shù)和船舶管理的具體業(yè)務(wù)結(jié)合，直接為船舶信息管理提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)字信息收集、處理、網(wǎng)絡(luò)傳輸、信息可視化、信息輸入輸出的軟硬件技術(shù)平臺(tái)，為行政管理部門的合理規(guī)劃和決策提供服務(wù)，以保持船舶綜合管理的科學(xué)性和時(shí)效性，合理利用資源，提高經(jīng)濟(jì)效益。國(guó)信軍創(chuàng)（岳陽）6906科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱6906）是“環(huán)洞庭湖岳陽北斗城市應(yīng)用示范工程”的唯一技術(shù)支撐單位，擁有豐富的北斗工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，掌握了北斗導(dǎo)航研發(fā)、集成、生產(chǎn)的核心技術(shù)，同時(shí)擁有完善的北斗產(chǎn)品型譜。6906構(gòu)建了一個(gè)海天地一體化的北斗衛(wèi)星綜合信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，開展基于位置的現(xiàn)代信息服務(wù)。核心是建設(shè)一個(gè)安全可靠、定位準(zhǔn)確、信息內(nèi)容豐富的網(wǎng)絡(luò)化北斗衛(wèi)星信綜合信息服務(wù)平臺(tái)，研制面向不同用戶的船載終端、船位監(jiān)控指揮管理系統(tǒng)產(chǎn)品。2系統(tǒng)架構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與GPS系統(tǒng)雙重衛(wèi)星定位模式，采用北斗一號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)作為船舶定位和監(jiān)控調(diào)度及監(jiān)控中心與船舶及船舶與船舶間通訊的支持平臺(tái)。整個(gè)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示：

北斗衛(wèi)星國(guó)信軍司（岳陽）6906 監(jiān)控中心運(yùn)營(yíng)服翳中心圖1系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)在岳陽市河道采砂管理局設(shè)立總監(jiān)控中心，對(duì)所有注冊(cè)挖沙船進(jìn)行監(jiān)控調(diào)度、搜救指揮，提供氣象、報(bào)警等的發(fā)播和查詢服務(wù)以及船地間的信息轉(zhuǎn)發(fā)。在其它需要的地方設(shè)立分監(jiān)控中心，配置監(jiān)控中心的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，用于所轄船舶監(jiān)控調(diào)度及遇險(xiǎn)后搜救過程中的監(jiān)控指揮。船載終端設(shè)計(jì)在挖沙船上配置船載終端如圖2所示，用于船舶導(dǎo)航及輸入報(bào)告電文、顯示調(diào)度命令信息等。圖2配置示意圖監(jiān)控指揮中心設(shè)計(jì)組成及分系統(tǒng)劃分監(jiān)控指揮中心是該指揮系統(tǒng)運(yùn)行的中樞機(jī)構(gòu)和鏈接紐帶，包括各類功能服務(wù)器、應(yīng)用終端和軟件、監(jiān)控設(shè)備、報(bào)警裝置、數(shù)據(jù)庫等，對(duì)船舶相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，為決策指揮中心進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)度和重大決策提供信息支持，一旦發(fā)生重大交通事故，能迅速組織排除交通故障、組織緊急救援工作。整個(gè)地面監(jiān)控指揮中心的相關(guān)設(shè)備按照功能要求和實(shí)際設(shè)備組成，可以劃分為以下幾個(gè)分系統(tǒng)：1）數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)主要由北斗一號(hào)船載機(jī)構(gòu)成，用于采集船舶信息。2）監(jiān)控及操作系統(tǒng)主要由操作員操作的操作臺(tái)、監(jiān)控信息處理及顯示平臺(tái)3）數(shù)據(jù)處理及備份子系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)中央處理器等處理模塊在內(nèi)，主要由數(shù)據(jù)和信息處理軟件和相應(yīng)的硬件支撐平臺(tái)組成。4）數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)包括VPN地面網(wǎng)數(shù)據(jù)通信設(shè)備。5）電源子系統(tǒng)主要由主電源、備份UPS和相關(guān)供配電設(shè)備組成。整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備的基本組成示意如下圖所示。? d~~n川立特停*1抖拴那墻:！處拉解胃E理我也胃口圖3系統(tǒng)設(shè)備組成圖2.3.2基本工作原理監(jiān)控中心接收各監(jiān)控終端的信息，將其傳送給數(shù)據(jù)處理及備份子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)合理性檢驗(yàn)和信號(hào)完好性檢驗(yàn)，并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中；監(jiān)控及操作子系統(tǒng)基于電子地圖可視化顯示監(jiān)控終端的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，接收本地操作臺(tái)的控制命令并將其解釋為對(duì)各監(jiān)控終端或系統(tǒng)設(shè)備的控制命令；監(jiān)控指揮中心通過數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)將監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)通播到各移動(dòng)通信終端。主監(jiān)控指揮中心圖4監(jiān)控指揮中心功能結(jié)構(gòu)圖3系統(tǒng)功能船舶實(shí)時(shí)定位船舶實(shí)時(shí)定位：24小時(shí)連續(xù)不斷提供被監(jiān)控船舶的位置信息，可通過對(duì)船舶點(diǎn)名查看、設(shè)置形態(tài)、定時(shí)發(fā)送、報(bào)警發(fā)送等多種方式獲得靜態(tài)或動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息。主要包括以下功能：分組監(jiān)控：系統(tǒng)根據(jù)用戶的組織結(jié)構(gòu)和管理結(jié)構(gòu)，可以對(duì)船舶分級(jí)分組管理，在監(jiān)控的時(shí)候，可以對(duì)不同的分組船舶進(jìn)行監(jiān)控。實(shí)時(shí)軌跡顯示：根據(jù)需要以點(diǎn)或線的方式顯示船舶實(shí)時(shí)行駛軌跡。多目標(biāo)監(jiān)控：在同一個(gè)監(jiān)控窗口中同時(shí)監(jiān)控多個(gè)目標(biāo)。設(shè)置監(jiān)控頻率：可以設(shè)定船舶按照不同的頻率，如3分鐘一次或者1小時(shí)一次等，向中心回傳船舶信息。而同時(shí)報(bào)警信息是實(shí)時(shí)傳送的，不受監(jiān)控頻率的限制。船舶查詢?定點(diǎn)查船用鼠標(biāo)選擇一條船只或在地圖上點(diǎn)擊某位置，在設(shè)定的范圍內(nèi)船舶自動(dòng)回傳其位置及相關(guān)信息，并刷新地圖。?查詢船舶根據(jù)船舶編號(hào)、船號(hào)、或位置查詢相關(guān)船舶，并顯示出當(dāng)前位置、方向和狀態(tài)。船舶歷史行程跟蹤船舶歷史軌跡回放就是提供對(duì)船舶歷史行程情況的查詢和回放。歷史軌跡回放：軌跡回放功能主要向用戶提供對(duì)船舶歷史行程的回查并顯示線狀或點(diǎn)狀運(yùn)行路線。軌跡導(dǎo)出：可將歷史軌跡數(shù)據(jù)導(dǎo)出為XML文件或海圖文件。定點(diǎn)行程查詢：根據(jù)地點(diǎn)查詢船舶是否到過該區(qū)域。行程記錄報(bào)表：以文本報(bào)表的形式顯示船舶在特定時(shí)段的行駛軌跡并可打印或下載保存。區(qū)域告警可在電子地圖中繪制告警區(qū)域，船舶一旦進(jìn)入告警區(qū)域，控制中心會(huì)自動(dòng)進(jìn)行告警，并通知進(jìn)入告警區(qū)域的船舶。指揮調(diào)度接收到報(bào)警數(shù)據(jù)后，用比較醒目的符號(hào)狀態(tài)顯示移動(dòng)目標(biāo)，同時(shí)伴以聲音提示。不同于特定的固化聲音報(bào)警，軟件平臺(tái)可將信息內(nèi)容轉(zhuǎn)化為語音播出。根據(jù)監(jiān)控中心提供的信息，及時(shí)發(fā)送調(diào)度信息發(fā)送給相關(guān)部門和相關(guān)船只，并反饋調(diào)度的結(jié)果。視頻監(jiān)控遠(yuǎn)程圖像傳輸系統(tǒng)采用3G無線傳輸，使用一張WCDMA卡傳輸視頻。監(jiān)控中心安裝視頻監(jiān)控服務(wù)器，局域網(wǎng)中的授權(quán)用戶可客戶端軟件監(jiān)控遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)。不同的監(jiān)控用戶可根據(jù)自己的監(jiān)控需求靈活切換到任意一個(gè)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)，可多人同時(shí)觀看一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)，也可以不同用戶選擇任意現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。多畫面監(jiān)視系統(tǒng)具有在同一客戶終端上同時(shí)監(jiān)視同一船舶上多路視頻圖像的功能，為全方位了解船內(nèi)情況奠定基礎(chǔ)；同時(shí)也具有在同一客戶終端上同時(shí)監(jiān)視多個(gè)船舶上的視頻圖像，為實(shí)時(shí)調(diào)度和管理打下良好的基礎(chǔ)。多畫面輪巡監(jiān)控用戶可將監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)在特定的時(shí)間間隔內(nèi)按順序輪流切換，也可在一個(gè)圖像框內(nèi)輪巡顯示全部的攝像機(jī)畫面。畫面切換間隔時(shí)間可靈活設(shè)置，畫面間隔時(shí)間可調(diào)節(jié)。控制優(yōu)先權(quán)機(jī)制管理機(jī)制完善，可以給不同級(jí)別的用戶分別分配相應(yīng)的控制權(quán)限。錄像與回放用戶可以按時(shí)間、攝像機(jī)號(hào)、報(bào)警事件等條件智能化快速檢索回放記錄的錄像資料，可以用軟件內(nèi)置的播放器進(jìn)行播放。圖像播放速度可手動(dòng)調(diào)節(jié)。船舶基本信息管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理模塊主要對(duì)系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如船載終端設(shè)備、通訊協(xié)議等有關(guān)的資源進(jìn)行管理，主要功能有:船載設(shè)備管理：管理使用的船載設(shè)備，可以對(duì)船載設(shè)備按照型號(hào)和通訊方式的不同進(jìn)行分類和統(tǒng)計(jì)。船舶類型：統(tǒng)計(jì)所使用的船舶類型，包括制造廠家、燃料類別、船體顏色、排水量、吃水深度、船上裝置等。聯(lián)系方式：記錄所使用的船主信息，包括手機(jī)號(hào)、燃料類別、船體顏色、排水量、吃水深度、船上裝置等。3.8系統(tǒng)管理系統(tǒng)管理功能主要是對(duì)系統(tǒng)訪問用戶以及功能權(quán)限的定義、系統(tǒng)日志等的安全管理。操作人員在系統(tǒng)中的操作權(quán)限受到嚴(yán)格的控制，每一項(xiàng)操作都被限制在不同的操作級(jí)別里，操作人員只能操作授權(quán)給他的功能模塊。4船載終端介紹機(jī)簡(jiǎn)介北斗船載型用戶機(jī)（以下簡(jiǎn)稱用戶機(jī)）是北斗系統(tǒng)用戶終端，滿足多種載體或固定用戶的定位通信需求。用戶機(jī)有主機(jī)和顯控終端組成，主機(jī)由天線、GPS模塊、射頻單元以及信號(hào)處理主板組成，通過電纜與顯控終端連接，通過顯示控制終端上的人機(jī)交互軟件，來完成用戶機(jī)的各項(xiàng)應(yīng)用。船載用戶機(jī)具有北斗定位、GPS定位導(dǎo)航、北斗通信等功能，提供用戶手動(dòng)設(shè)置工作模式及編輯工作模式切換策略功能。特點(diǎn)＞全天候的定位、授時(shí)和雙向報(bào)文通信功能；＞北斗定位、GPS定位導(dǎo)航雙模同時(shí)工作；＞快速確定用戶的地理位置；＞位置報(bào)告，向主管部門報(bào)告位置信息；＞報(bào)文通信支持漢字、數(shù)字、符號(hào)、英文；＞區(qū)域報(bào)警；＞緊急報(bào)警；＞友鄰位置查詢;4.3部分性能指標(biāo)4.3.1北斗性能＞捕獲時(shí)間首次捕獲時(shí)間：W2s失鎖再捕時(shí)間：W1s(95%)＞定位成功率：三99%(在暗室測(cè)試環(huán)境下)＞定位精度：小于北斗系統(tǒng)誤差GPS性能＞定位精度＜15米＞實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)輸出：三1次/秒＞開機(jī)定位時(shí)間＜1分鐘防鹽霧+35℃連續(xù)霧化24小時(shí)：PH值6.5?7.2。符合船用電子設(shè)備鹽霧標(biāo)準(zhǔn)SC/T7002.6?1992。溫度＞ (1)工作溫度：倉(cāng)內(nèi)單元：-20℃?55℃?zhèn)}外單元：-40℃?55℃＞ (2)貯存溫度：-55℃?70℃淋雨能承受GJB150.8所規(guī)定的有風(fēng)源的淋雨試驗(yàn)，降雨強(qiáng)度10加4,水平風(fēng)速18m/s?？煽啃云骄鶡o故障時(shí)間(MTBF)不小于5000小時(shí)。平均維修時(shí)間(MTTR)小于0.5小時(shí)。主要功能船位監(jiān)控功能用戶機(jī)內(nèi)置GPS和北斗模塊，具備自動(dòng)定位功能，通過簡(jiǎn)單操作，將當(dāng)前時(shí)間、經(jīng)度、緯度、方向和航速等數(shù)據(jù)顯示在外設(shè)上；能夠定時(shí)將本船位置報(bào)自動(dòng)傳送給各監(jiān)控中心，并且報(bào)告時(shí)間、頻度、開啟和關(guān)閉都能通過衛(wèi)星下行的控制指令隨時(shí)設(shè)置和變更。定位類型包括：GPS定位：1次/秒；(2)北斗定位：依據(jù)北斗用戶機(jī)卡的頻度；(3)點(diǎn)名定位：監(jiān)控中心或船載終端向其他船載終端發(fā)送點(diǎn)名定位指令，收到指令的船載終端將最新的位置通過電文的方式傳回該用戶機(jī)，以獲取對(duì)方的位置。(4)位置報(bào)告：根據(jù)設(shè)置的報(bào)告頻度和回傳地址，定時(shí)發(fā)送本機(jī)位置及運(yùn)行狀態(tài)到監(jiān)控中心。文字通信功能使得船載終端能夠?qū)崿F(xiàn)船岸、船船的文字信息互通。(1)發(fā)送輸入信息和內(nèi)置短語(2)挖沙船與挖沙船之間通信(3)挖沙船與監(jiān)控中心之間通信(4)挖沙船與管理船舶之間通信(5)挖沙船與手機(jī)之間通信顯控終端或手機(jī)用戶在錄入完信息后，發(fā)送時(shí)需輸入機(jī)器號(hào)，監(jiān)控中心收到該信息后，再將該信息發(fā)送到機(jī)器號(hào)對(duì)應(yīng)的手機(jī)或船載終端。區(qū)域報(bào)警功能監(jiān)控中心下發(fā)指令設(shè)置船只行駛區(qū)域(可以是任意形狀的電子圍欄)，當(dāng)船只進(jìn)入或離開該區(qū)域時(shí)上報(bào)該位置信息并報(bào)警。報(bào)警方式有：＞出區(qū)報(bào)警：當(dāng)船只駛出報(bào)警區(qū)域時(shí)，按頻度向監(jiān)控中心報(bào)警。＞入?yún)^(qū)報(bào)警：當(dāng)船只駛?cè)雸?bào)警區(qū)域時(shí)，按頻度向監(jiān)控中心報(bào)警。＞作業(yè)報(bào)警：當(dāng)船只在區(qū)域內(nèi)行駛速度低于門限速度時(shí)，按頻度向監(jiān)控中心報(bào)警。＞邊界報(bào)警：當(dāng)船只越過邊界時(shí)，按頻度向監(jiān)控中心報(bào)警。＞支持多功能區(qū)域報(bào)警：可設(shè)置并儲(chǔ)存多個(gè)報(bào)警區(qū)域，可對(duì)各區(qū)域和時(shí)段進(jìn)行自定義的相關(guān)報(bào)警設(shè)置。友鄰位置查詢當(dāng)船只需查詢其他船只的地理位置信息時(shí)，通過友鄰位置查詢功能得到所查詢船只的地理位置信息。該船只地理位置在電子地圖上顯示。緊急報(bào)警當(dāng)船只發(fā)生緊急事故時(shí)，按下緊急報(bào)警按鈕，船只向監(jiān)控中心上報(bào)地理位置信息并發(fā)送預(yù)設(shè)的緊急報(bào)警信息。緊急定位當(dāng)船只需要立即得到本機(jī)的地理位置信息時(shí)而本機(jī)服務(wù)頻度未到時(shí)，可使用緊急定位功能完成本機(jī)地理位置信息的獲取并發(fā)送至監(jiān)控中心。進(jìn)、出港報(bào)告功能提供船只在出港和入港時(shí)向主管部門和監(jiān)控中心的快速報(bào)告功能。物理性能主機(jī)（1）外觀結(jié)構(gòu)外徑：160mm，高度：175mm。（2）接口RS232串口與電源通過同一根電纜連接顯控終端。其他（1）整機(jī)重量小于5Kg（2）電纜長(zhǎng)度大于等于16米(3)電源＞輸入電壓范圍DC9?36V＞最大輸入功率W28W＞待機(jī)功耗W5W5系統(tǒng)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)1、自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、國(guó)內(nèi)政策主導(dǎo)、可業(yè)務(wù)化運(yùn)行北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)自主開發(fā)，不受外國(guó)控制的新一代導(dǎo)航系統(tǒng)。我國(guó)擁有該系統(tǒng)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，受我國(guó)政策的主導(dǎo)。因此，相比于國(guó)外GPS