CN201527714U

CN201527714U - 一种内河船舶通信监控***

Info

Publication number: CN201527714U
Application number: CN2009202377914U
Authority: CN
Inventors: 王贵恩; 孙永林; 曾艳英; 余明艳; 吴晶; 赖云灵; 许焕明
Original assignee: Guangdong Communications Polytechnic
Current assignee: Guangdong Communications Polytechnic
Priority date: 2009-10-26
Filing date: 2009-10-26
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2019-10-26

Abstract

一种内河船舶通信监控***，包括GPS卫星、监控中心、中转基站服务器、安装在船舶上的远程接收发送终端；所述监控中心包括通讯子***、监控子***、GIS子***，所述通讯子***包括数据接收接口、数据发送接口；所述监控子***包括监控模块、数据处理模块、用户管理模块、信息库；所述GIS子***包括GIS数据库、GIS数据处理模块。本***不仅能够对船舶的航行路线、航行速度、内部***进行实时监控，且能够自动对船舶发出预警信息，进一步的提高了船舶航行的安全性。

Description

一种内河船舶通信监控***

技术领域

本实用新型涉及远程监控***，尤其是用于内河船舶并具有监控、查询、预警的功能的远程监控***。

背景技术

目前我国内河航运信息化管理的程度不高，内河航运企业对运营船舶的监管，只能通过船载移动电话进行信息交流，大多处于失控状态，不利于航运高效管理，且通信成本较高。同时，内河航运安全的监控大多处于人工操作阶段，即在航道上设置若干助航标志，主要依靠船舶驾驶人员的经验来保障航行的安全性，驾驶人员的劳动强度很大，存在较大的安全隐患。同时，随着内河航行作业的船舶数量和运输量大幅度上升，产生了诸如船只动态数据管理、水上安全监控与保障、紧急事故处理、水上油品、化学品和危险品的污染监测、防治处理等一系列问题，目前主要依靠航道管理部门人员的人工监管来实现，管理效率低下，容易造成监管不到位的情况。

中国专利公开号为101344993A的一种船舶远程监控***，该***可以对航行船舶的状态进行监控，将船舶实时信息通过GPRS\CDMA网络或卫星传递到互联网，再由互联网传送到海事部门、船务公司等航运单位，并对数据进行加工、处理、分析，可以对船舶的航行线路、到港时间预测出来；另外，还可以监测到船舶***是否存在故障，从而发出报警信息提醒船员注意。该***对船舶航行的安全性和准确性提供了一定程度的帮助，但是，对于船舶航行中的致命隐患(航线状况)没有一个实时的监控，船员只能依靠自身经验判断航线是否安全，特别是对于内河船舶来说，这无疑是一个安全隐患。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种内河船舶通信监控***，不仅能够对船舶的航行路线、航行速度、内部***进行实时监控，且能够自动对船舶发出预警信息，进一步的提高了船舶航行的安全性。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种内河船舶通信监控***，包括GPS卫星、监控中心、中转基站服务器、安装在船舶上的船载远程终端。所述船载远程终端接收GPS卫星的发送信号，所述船载远程终端与中转基站服务器为无线信号连接，所述中转基站服务器与监控中心为无线信号连接；所述监控中心包括通讯子***、监控子***、GIS子***；所述通讯子***包括数据接收接口、数据发送接口；所述监控子***包括监控模块、数据处理模块；所述GIS子***包括GIS数据库、GIS数据处理模块。数据接收接口、监控模块、数据处理模块、GIS数据库、GIS数据处理模块之间依次相互连接形成数据输入线路。数据发送接口、监控模块、数据处理模块、GIS数据库、GIS数据处理模块之间依次相互连接形成数据输出线路。船载远程终端接收GPS卫星信号，确定船舶的实时地理位置，具体反映为船舶所在的经度和纬度。船载远程终端获取到船舶的地理位置信息后，通过中转基站服务器将该信息发送到处于岸基的监控中心，数据通过通讯子***的数据接收接口传输到监控子***中，并由监控模块、数据处理模块进行分析、处理，最后将数据与GIS数据库中存储的地理位置信息进行比较，从而在GIS数据库中提取出船舶所处的实时经纬度所对应的地理位置信息，该地理位置信息为已知的点、线、面数据。被提取的点、线、面数据再经过GIS数据处理模块进行处理后，可建立起船舶航行的地理位置信息地图，达到实时监控船舶航行的目的。另外，当船舶所处经纬度不能从GIS数据库中提取出对应的地理位置信息时，可通过数据处理模块、GIS数据处理模块对新的地理位置信息进行录入，并储存到GIS数据库中相应的位置，以便以后可以直接调用。在河道中，总有一些危险区域，例如桥梁、暗礁或弯道等，在本***中，设置一个预警危险区域表，把桥梁、暗礁或弯道等危险区资料存放在此表中。在监控启动后，接收到船舶上船载远程终端发来的方位信息，并从GIS数据库提取出具体地理位置信息后，与表中预警危险区域比较，经过数据处理模块、监控模块的分析处理后，最后由通讯子***中的数据发送接口向船载远程终端发出预警信息，示意船舶正处于危险区域，提醒船员做好防范工作，确保安全通过危险区域。

作为改进，所述GIS数据处理模块包括数据输入子模块、数据编辑子模块、数据查询与分析子模块、数据管理子模块、数据输出子模块。通过这些模块可以实现GIS数据库中地理位置信息的点、线、面数据组建成完整的地理位置信息地图；另外还可以对新的地理位置信息进行编辑，以生成新的GIS数据库。

作为改进，所述监控子***包括用户管理模块、信息库，所述用户管理模块分别与监控模块和数据处理模块相接；所述信息库分别与监控模块和数据处理模块相接。用户管理模块方便用户对数据进行查询、处理以及日常的数据维护；信息库中储存了来自船载远程终端发过来的信息，为监控子***对船舶实时状况进行监控提供数据。

作为改进，所述船载远程终端包括控制模块、通讯模块、GPS模块；所述控制模块分别与所述通讯模块、GPS模块串行连接；所述通讯模块与中转基站服务器为无线信号连接，所述GPS模块接收GPS卫星的发送信号。

作为改进，所述船载远程终端包括报警器，所述报警器与控制器连接。

作为改进，所述船载远程终端包括显示器，所述显示器与控制器连接，且所述显示器设置在船载远程终端外。船舶位置信息页面可显示当前船舶的经度、纬度、航速和航向。

作为改进，所述船载远程终端包括键盘和现场调试模块，所述键盘和现场调试模块均与控制器连接。

作为改进，所述船载远程终端包括执行器、数据采集模块；所述执行器分别与控制器和船舶***连接，所述数据采集模块分别与控制器和船舶***连接。

作为改进，所述通讯模块为GPRS模块。

作为改进，所述控制模块为ARM微处理器。

本实用新型与现有技术相比所带来的有益效果是：

不仅能够对船舶的航行路线、航行速度、内部***进行实时监控，且能够自动对船舶发出预警信息，进一步的提高了船舶航行的安全性；

能够对新的地理位置信息进行编辑并录入到GIS数据库中，方便对航道电子地图进行编辑。

附图说明

图1为本实用新型拓扑图；

图2为船载远程终端功能模块图；

图3为监控中心功能模块图；

图4为GIS数据处理模块功能模块图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型进行进一步说明。

如图1所示，一种内河船舶通信监控***，包括GPS卫星1、监控中心4、中转基站服务器3、安装在船舶上的船载远程终端2。所述船载远程终端2接收GPS卫星1的发送信号，所述船载远程终端2与中转基站服务器3为无线信号连接，所述中转基站服务器3与监控中心4为无线信号连接。如图2所示，所述船载远程终端2包括ARM微处理器、GPRS模块、GPS模块、数据采集模块、现场调试模块、键盘、显示器、报警器、执行器。所述ARM微处理器分别与所述GPRS模块、GPS模块串行连接；所述GPRS模块与中转基站服务器3为无线信号连接；所述GPS模块接收GPS卫星1的发送信号；所述报警器、键盘、显示器分别与ARM微处理器连接；所述执行器分别与控制器和船舶***连接；所述数据采集模块分别与控制器和船舶***连接。如图3所示，所述监控中心4包括通讯子***41、监控子***42、GIS子***43。所述通讯子***41包括数据接收接口、数据发送接口；所述监控子***42包括监控模块、数据处理模块、用户管理模块、信息库；所述GIS子***43包括GIS数据库、GIS数据处理模块。数据接收接口、监控模块、数据处理模块、GIS数据库、GIS数据处理模块之间依次相互连接形成数据输入线路。数据发送接口、监控模块、数据处理模块、GIS数据库、GIS数据处理模块之间依次相互连接形成数据输出线路。如图4所示，所述GIS数据处理模块包括数据输入子模块、数据编辑子模块、数据查询与分析子模块、数据管理子模块、数据输出子模块。

数据输入模块负责GIS数据库中点、线、面数据的输入；数据编辑模块负责建立空间数据的拓扑关系，实现空间数据和属性数据的关联，完成数据的增加、删除和修改；数据管理模块负责数据库的定义、建立、访问和维护；数据管理模块负责对空间数据进行放大、缩小、漫游等操作，对空间数据及属性数据进行双向查询，对空间数据进行分析等；数据输出模块负责显示或输出地形图、专题图、文档与表格。

GPRS模块具体采用MC35i模块作为GPRS解决方案，支持EGSM900和GSM1800双频；支持数字、语音、短消息和传真；数据交换最高速率为9.6kbps；支持电压范围从5V至24V，低功耗；采用工业接口GSM Phase2/2+标准，内部包含针对GPRS/CDMA的PPP-TCP/IP协议栈。集成了标准的RS232接口以及SIM卡，可以由微处理器用AT命令通过串口进行设置。因而采用MC35i模块与本***的串行端口相连接，使硬件部分简单实用。

ARM微处理器中包含32KB的E2PROM和1KB的SRAM，可以省去外部扩展存储器。具有2个增强型串口和1个调试接口，12级中断和3个16位定时/计数器，外部数据访问周期可编程，因而完全满足本***的要求。

GPS模块具体为GPS15模块，为并行12通道GPS接收机，可同时跟踪12颗卫星、定位精度高、功耗低。结构紧凑、易于应用、接收机信息可方便的显示于显示单元或PC机上。全屏蔽封装、具备优秀抗电磁干扰特性。用户无需初始化，安装完毕接收机即可自动传送导航数据。3.3V供电电压。该模块单点定位精度小于15m，导航速度精度小于0.05m/s，串口波特率4800bps～9600bps，定位数据输出更新率1Hz。

数据采集模块预留8个通用I/O口，其中输入端口4位，输出端口4位，可作为船舶报警信息输入量和警报信号输出量与处理器的接口。

显示器每屏最多可显示32个汉字字符和128个英文或数字字符。显示内容分为初始化、船舶位置信息、时间信息和短信息等四个页面，可通过专用按键进行翻页操作。其中，船舶位置信息页面可显示当前船舶的经度、纬度、航速和航向，时间信息显示当前北京时间和公历年、月、日等。若收到来自监控中心4的短信息，页面会有提示，可通过专用按键操作显示。

键盘包括复位、翻页、上翻、下翻、发送5个按键。复位按键用于船载远程终端的热启动，可使***复位重新运行；翻页按键与上翻、下翻按键配合使用，用于切换查看液晶显示主界面、日期时间界面和短信息界面；发送按键用于切换自动发送/停止自动发送定位信息功能，每按下一次则切换自动发送/停止自动发送；报警按键对应3个级别的警报发送，按下相应按键则发送相关级别的警报信息。

现场调试模块方便用户以后对船载远程终端2进行部分参数更改，以适应不同时候不同环境的***需求。

船载远程终端2接收到监控中心4的命令后，通过ARM微处理器进行分析处理后，由执行器对船舶各个***进行操作，实现远程操作。

船载远程终端2上电开机后，首先进行自检和初始化，自检及初始化过程结束后，终端***对GPS模块进行检查，若GPS模块尚未取得有效的定位信息，则显示“GPS没有定位”的信息提示界面，并保持显示约5s；若GPS模块已取得有效的定位信息，或GPS没有定位提示信息显示5s后，则显示提示东经、北纬、航速、航向的信息界面，完成船载远程终端2的初始化。

船载远程终端2与GPS卫星1之间相互通信，通过GPS卫星1的定位从而确定船舶的实时地理位置，具体反映为船舶所在的经度和纬度。船载远程终端2获取到船舶的地理位置信息后，通过中转基站服务器3将该信息发送到处于岸基的监控中心4，数据通过通讯子***41的数据接收接口传输到监控子***42中，并由监控模块、数据处理模块进行分析、处理，最后将数据与GIS数据库中存储的地理位置信息进行比较，从而在GIS数据库中提取出船舶所处的实时经纬度所对应的地理位置信息，该地理位置信息为已知的点、线、面数据。被提取的点、线、面数据再经过GIS数据处理模块进行处理后，可建立起船舶航行的地理位置信息地图，达到实时监控船舶航行的目的。另外，当船舶所处经纬度不能从GIS数据库中提取出对应的地理位置信息时，可通过数据处理模块、GIS数据处理模块对新的地理位置信息进行录入，并储存到GIS数据库中相应的位置，以便以后可以直接调用。在河道中，总有一些危险区域，例如桥梁、暗礁或弯道等。在本***中，设置一个预警危险区域表，把桥梁、暗礁或弯道等危险区资料存放在此表中。在监控启动后，接收到船舶上船载远程终端2发来的方位信息，并从GIS数据库提取出具体地理位置信息后，与表中预警危险区域比较，经过数据处理模块、监控模块的分析处理后，最后由通讯子***41中的数据发送接口向船载远程终端发出预警信息，示意船舶正处于危险区域，提醒船员做好防范工作，确保安全通过危险区域。船员可通过船载远程终端2上的“上翻”或“下翻”按键，查看来自监控中心4的短信息，最多可查看8条短信息。按下“切换”按键，则返回主界面。当液晶屏显示“find”短信息时，表明监控中心4正在进行查位操作，船载终端***会自动向监控中心4发送本船舶的位置和航向信息。当监控中心4接收到船位信息并判断船舶处于预警危险区域范围内，自动向船载远程终端2发送预警短信息，船载远程终端2收到后，控制报警器进行预警提示。

本实用新型不仅能够对船舶的航行路线、航行速度、内部***进行实时监控，且能够自动对船舶发出预警信息，进一步的提高了船舶航行的安全性；能够对新的地理位置信息进行编辑并录入到GIS数据库中，方便对航道电子地图进行编辑。

Claims

1.一种内河船舶通信监控***，包括GPS卫星、监控中心、中转基站服务器、安装在船舶上的船载远程终端；所述船载远程终端接收GPS卫星的发送信号，所述船载远程终端与中转基站服务器为无线信号连接，所述中转基站服务器与监控中心为无线信号连接；其特征在于：所述监控中心包括通讯子***、监控子***、GIS子***，所述通讯子***包括数据接收接口、数据发送接口；所述监控子***包括监控模块、数据处理模块；所述GIS子***包括GIS数据库、GIS数据处理模块；数据接收接口、监控模块、数据处理模块、GIS数据库、GIS数据处理模块之间依次相互连接形成数据输入线路；数据发送接口、监控模块、数据处理模块、GIS数据库、GIS数据处理模块之间依次相互连接形成数据输出线路。

2.根据权利要求1所述的一种内河船舶通信监控***，其特征在于：所述GIS数据处理模块包括数据输入子模块、数据编辑子模块、数据查询与分析子模块、数据管理子模块、数据输出子模块。

3.根据权利要求1所述的一种内河船舶通信监控***，其特征在于：所述监控子***包括用户管理模块、信息库，所述用户管理模块分别与监控模块和数据处理模块相接；所述信息库分别与监控模块和数据处理模块相接。

4.根据权利要求1所述的一种内河船舶通信监控***，其特征在于：所述船载远程终端包括控制模块、通讯模块、GPS模块；所述控制模块分别与所述通讯模块、GPS模块串行连接；所述通讯模块与中转基站服务器为无线信号连接，所述GPS模块接收GPS卫星的发送信号。

5.根据权利要求4所述的一种内河船舶通信监控***，其特征在于：所述船载远程终端包括报警器，所述报警器与控制器连接。

6.根据权利要求4所述的一种内河船舶通信监控***，其特征在于：所述船载远程终端包括显示器，所述显示器与控制器连接，且所述显示器设置在船载远程终端外。

7.根据权利要求4所述的一种内河船舶通信监控***，其特征在于：所述船载远程终端包括键盘和现场调试模块，所述键盘和现场调试模块均与控制器连接。

8.根据权利要求4所述的一种内河船舶通信监控***，其特征在于：所述船载远程终端包括执行器、数据采集模块；所述执行器分别与控制器和船舶***连接，所述数据采集模块分别与控制器和船舶***连接。

9.据权利要求4所述的一种内河船舶通信监控***，其特征在于：所述通讯模块为GPRS模块。

10.据权利要求4任意项所述的一种内河船舶通信监控***，其特征在于：所述控制模块为ARM微处理器。