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      論船舶管理綜合指揮系統(tǒng)在湖區(qū)船舶管理中的應(yīng)用

      2014-07-08 11:47:51高永章王松
      科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年21期
      關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)

      高永章 王松

      摘 要:文章根據(jù)我國湖區(qū)的船舶航運管理要求,結(jié)合北斗衛(wèi)星導航及定位技術(shù)、寬帶無線通信技術(shù)、多媒體調(diào)度技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,對船舶的航行管理、生產(chǎn)管理及信息采集監(jiān)控進行深入研究,設(shè)計并初步實現(xiàn)船舶管理綜合指揮系統(tǒng)。

      關(guān)鍵詞:多媒體調(diào)度;北斗衛(wèi)星導航;物聯(lián)網(wǎng);綜合指揮

      引言

      我國是個多湖泊的國家,其中天然湖泊在1平方公里以上的有2800多個,總面積75610平方千米,占全國總面積的0.8%,湖水貯量7510億立方米,除了天然湖泊外,還有數(shù)以萬計的人工水庫。隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展,我國的湖區(qū)航運業(yè)日益蓬勃壯大。但是在部分湖區(qū),船舶的航運管理不完善,效率低。隨著航運發(fā)展對信息化管理的迫切需求,信息化改進在我國航運管理上得到了逐步的應(yīng)用。文章就船舶綜合指揮系統(tǒng)進行深入研究,系統(tǒng)通過融合北斗衛(wèi)星導航及定位技術(shù)、電子海圖、寬帶無線通信、多媒體調(diào)度、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等,構(gòu)建多媒體管理平臺,解決了船舶管理、湖區(qū)管理、指揮調(diào)度的實際需求。

      1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

      系統(tǒng)平臺由信息接入及管理平臺、高精度定位追蹤子系統(tǒng)、寬帶無線通信網(wǎng)絡(luò)、多媒體調(diào)度子系統(tǒng)、信息采集安全監(jiān)控子系統(tǒng)、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、信息廣播子系統(tǒng)、船載終端等組成,提供多媒體及多維的管理服務(wù)。

      1.1 信息接入及管理平臺

      船舶管理綜合指揮系統(tǒng)通過信息接入及管理平臺與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行互聯(lián),采集輸入各類信息,疊加海圖等數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)通過與航道圖庫、氣象監(jiān)測系統(tǒng)互聯(lián),獲取湖區(qū)的電子海圖及氣象數(shù)據(jù),將相關(guān)數(shù)據(jù)處理后發(fā)布給船上用戶,并對位置等屬性信息進行后臺集中處理,在調(diào)度大屏進行集中顯示。

      1.2 高精度定位追蹤子系統(tǒng)

      高精度定位追蹤子系統(tǒng)由空間衛(wèi)星、地面差分基準站、船載衛(wèi)星接收機、差分運算處理中心等模塊組成,通過寬帶無線通信網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)承載。系統(tǒng)通過差分技術(shù)獲取船舶的實時位置并傳回中心,在調(diào)度大屏集中顯示船舶的位置、航線、速度,為中心工作人員提供集中調(diào)度指揮手段。

      1.3 寬帶無線通信網(wǎng)絡(luò)

      本系統(tǒng)利用運營商的寬帶無線網(wǎng)絡(luò)對湖區(qū)進行覆蓋,為船舶提供高帶寬的無線傳輸通道,承載環(huán)境數(shù)據(jù)、運行數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)等各類數(shù)據(jù)。

      1.4 多媒體調(diào)度子系統(tǒng)

      數(shù)據(jù)通信技術(shù)、調(diào)度通信技術(shù)和視頻監(jiān)控技術(shù)是保障整體系統(tǒng)業(yè)務(wù)運營的重要組成部分。多媒體調(diào)度功能在寬帶無線通信網(wǎng)絡(luò)上進行承載,除了提供指揮調(diào)度和電話服務(wù),還提供數(shù)據(jù)信息、音視頻數(shù)據(jù)等多媒體調(diào)度服務(wù)。

      1.5 信息采集安全監(jiān)控子系統(tǒng)

      信息采集安全監(jiān)控子系統(tǒng)與船舶裝備互聯(lián),采集船舶動態(tài)與管理數(shù)據(jù)、船舶自動識別系統(tǒng)(AIS)數(shù)據(jù)、船舶保安報警系統(tǒng)(SSAS)數(shù)據(jù),在指揮中心進行綜合顯示,達到對船舶航行安全管理的目的。

      1.6 視頻監(jiān)控子系統(tǒng)

      視頻監(jiān)控子系統(tǒng)采用全數(shù)字視頻監(jiān)控技術(shù),采用先進的視頻壓縮、視頻存儲、播放技術(shù),將湖區(qū)重點監(jiān)視區(qū)域(河口、湖岸、碼頭、生產(chǎn)單位、生態(tài)保護區(qū)域)及船上視頻圖像實時傳回中心。為各級調(diào)度中心提供運行監(jiān)控、安防監(jiān)控、生產(chǎn)監(jiān)控等各類圖像信息,便于實時監(jiān)控管理及事件追溯。

      1.7 信息廣播子系統(tǒng)

      系統(tǒng)通過在船上安裝顯示屏及揚聲器,通過承載網(wǎng)絡(luò)與中心實現(xiàn)信息共享及廣播。另外,系統(tǒng)還可以通過互聯(lián)網(wǎng)將商業(yè)資訊發(fā)布給公眾用戶,實現(xiàn)綜合信息的傳播。

      2 系統(tǒng)功能

      船舶管理綜合指揮系統(tǒng)可為航運、漁業(yè)、運輸、旅游、圍湖農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生態(tài)環(huán)保、政務(wù)、湖區(qū)管理等多種智能單位及用戶提供綜合業(yè)務(wù)服務(wù),包括高精度定位追蹤、船舶管理、調(diào)度控制、生產(chǎn)管理、遇險告警及施救、信息共享及發(fā)布、湖區(qū)綜合管理等。

      2.1 高精度定位追蹤

      系統(tǒng)通過地面和船舶的差分定位,為各級調(diào)度提供船舶的實時精確位置及行駛軌跡。通過在中心平臺及船載終端的顯示界面上疊加海事地圖、航道、氣象等數(shù)據(jù)庫,為船舶提供安全可靠的行駛輔助手段。

      中心可對所轄船只的航線、位置、速度等進行實時監(jiān)控管理。

      船只可通過平臺的海圖清晰地了解自身位置及航道環(huán)境,避免發(fā)生因航道變窄、湖面下尾堆、暗礁突出、航道不規(guī)則等惡劣環(huán)境導致的船舶擱淺、觸碰事故。

      與氣象采集平臺相結(jié)合,對濃霧等惡劣的天氣情況進行預警,提醒指揮中心及駕駛員謹慎駕駛。

      裝有高精度定位船載終端的船舶在設(shè)定的預警區(qū)范圍內(nèi)相遇,船載終端會發(fā)出報警并在電子海圖上顯示出相鄰船舶的位置,提示駕駛員注意避讓。

      對事故(違章)船舶在電子海圖上進行軌跡回放,系統(tǒng)能夠定位船舶事故發(fā)生時的位置、方向、航速等,為分析事故原因提供參考依據(jù),為沉船打撈提供幫助。

      2.2 船舶管理

      系統(tǒng)平臺通過與湖區(qū)各企事業(yè)單位的管理平臺互聯(lián),進行信息互通。在船上收集各類機組、設(shè)備的運行數(shù)據(jù),并安裝載重監(jiān)測等各類傳感器,收集信息,為調(diào)度中心提供船舶的船體狀態(tài)等信息。

      2.3 調(diào)度控制

      對湖區(qū)的船舶進行分級分權(quán)分范圍的調(diào)度控制,為各個企事業(yè)單位及部門提供語音調(diào)度、數(shù)據(jù)調(diào)度等多媒體調(diào)度管理。系統(tǒng)可提供船對地、船對船、地對地之間的集群調(diào)度,包括單呼、組呼、群呼、強拆、強插等等。

      2.4 生產(chǎn)管理

      為各個企事業(yè)單位提供一體化平臺,與湖區(qū)及周邊的漁業(yè)、運輸物流、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等生產(chǎn)管理平臺進行互通,為船只及管理部門提供移動通信支撐平臺,為生產(chǎn)管理提供輔助手段。

      進行生產(chǎn)數(shù)據(jù)控制、采集、統(tǒng)計、存儲、查詢等。對同一區(qū)域的船舶在線隨機編組,實現(xiàn)同一任務(wù)或區(qū)域協(xié)同作業(yè)。

      2.5 遇險告警及施救

      通過一鍵式設(shè)計,當船只遇險時,在秒級時間內(nèi)瞬時發(fā)出求救信號。船舶遇險或事故發(fā)生時,系統(tǒng)可以在最短時間內(nèi)通過電子海圖的精確定位確定事故地點,指揮現(xiàn)場最近的船舶施救,最大限度地減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。

      2.6 信息共享及發(fā)布

      平臺授權(quán)單位可對船載終端設(shè)備發(fā)布航行警告、氣象預報、商業(yè)咨詢信息。授權(quán)用戶可通過互聯(lián)網(wǎng)實時查詢運輸物流、商業(yè)供求、商業(yè)廣告等信息。

      2.7 湖區(qū)綜合管理

      與水文站等管理系統(tǒng)互聯(lián),引入各類傳感器采集的信息,為湖區(qū)的水文、水利、航運、警務(wù)、政務(wù)、旅游、環(huán)保、生態(tài)等各管理部門提供湖區(qū)動態(tài)信息,輔助日常管理。

      3 結(jié)束語

      文章的湖區(qū)船舶管理研究通過結(jié)合先進的北斗衛(wèi)星導航及定位技術(shù)、信息采集技術(shù)、多媒體調(diào)度技術(shù)、無線寬帶通信技術(shù)、數(shù)據(jù)融合計算技術(shù)等,為航運管理乃至湖區(qū)管理都提供了科學有效的管理手段,對未來航運的發(fā)展具有重大意義。本系統(tǒng)的研究應(yīng)用將不斷發(fā)展、推廣,并更好的運用到航運業(yè)中。

      參考文獻

      [1]楊述全.船舶動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].電子科技大學,2013.

      [2]楊揚.海事綜合業(yè)務(wù)管理信息系統(tǒng)研究[D].山東大學,2012.

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