淺談航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)建設(shè)

郭星

摘 要：伴隨著黑龍江省水上運輸事業(yè)的持續(xù)前進，對于水上運輸事業(yè)運營的可信賴性、使用性、保衛(wèi)性的需要也在持續(xù)提升，推動了完成航行標(biāo)志遙測遙控措施的發(fā)展，并且科技的日益發(fā)展，電子、無線通信設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)措施的飛速前進，都為遙測遙控措施的發(fā)展提供了最根本的物質(zhì)基礎(chǔ)，促進這項措施完成的可能性、航行標(biāo)志遙測遙控措施的完成不僅能夠使其智能化、自動化，還能夠在很大程度上提升航行標(biāo)志的服務(wù)水準(zhǔn)，并且還能減少人力以及物力的支出，在很大程度上提升了管制機構(gòu)的管制水準(zhǔn)，為船只的安全運行提供了更加可信賴的保證。

關(guān)鍵詞：航標(biāo)；遙測遙控；數(shù)據(jù)采集；RTU

1 系統(tǒng)建設(shè)

1.1 系統(tǒng)架構(gòu)

這次體系的創(chuàng)建主要包含電子航行通道的航行標(biāo)志動態(tài)可視化監(jiān)管掌控體系、航行標(biāo)志遙測遙控信息交流與傳遞系統(tǒng)、航行標(biāo)志遙測遙控遠(yuǎn)端測控裝置還有有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)信息交流與傳遞配套項目。

航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)由建在省航道局信息中心的岸基監(jiān)控系統(tǒng)、安裝在航標(biāo)上的“航標(biāo)遙測遙控終端”和相應(yīng)的通信鏈路共同構(gòu)成。

1.2 運行機制

航行標(biāo)志遙測遙控遠(yuǎn)端測控設(shè)施裝置在每個航行標(biāo)志上，智能收集、儲存同時經(jīng)過分組無線服務(wù)技術(shù)按時為省航道局信息核心傳送航行標(biāo)準(zhǔn)情況資料；如果產(chǎn)生能夠報警的條件，就會自動報警；追隨省航道局中調(diào)度機構(gòu)下發(fā)的遙控命令和遠(yuǎn)程配置，掌控、更改航行標(biāo)志的作業(yè)情況或者復(fù)原到正常的作業(yè)中。

省航道局信息中心結(jié)構(gòu)監(jiān)管掌控體系能夠自動收集、儲蓄全部管轄內(nèi)的航行標(biāo)志活動狀態(tài)、報警狀態(tài)，在電子航行通道的圖紙信息系統(tǒng)上及時標(biāo)畫出航行標(biāo)志，同時分析航行標(biāo)志是不是存在反常狀況；經(jīng)過分組無線服務(wù)技術(shù)傳遞遙控命令或者遠(yuǎn)程配置命令，更改航行標(biāo)志的作業(yè)情況或者運用到正常的作業(yè)中；在特殊的情況下，航行標(biāo)志管制者要按照報警狀況快速的做好準(zhǔn)備，調(diào)派作業(yè)船只趕到救援現(xiàn)場進行救援。

1.3 應(yīng)用系統(tǒng)

（1）創(chuàng)建統(tǒng)一的航行標(biāo)志工作資料庫，完成航行標(biāo)志在各種情況下活動狀態(tài)的管制以及保護。（2）制造電子航行通道圖紙資料，根據(jù)庫區(qū)航行圖紙創(chuàng)造出符合國際規(guī)范的電子航行通道圖紙，為航行標(biāo)志管制的可視性供應(yīng)根本的材料。（3）創(chuàng)建航行標(biāo)志遙測遙控體系，能夠及時的掌握航行標(biāo)志設(shè)施出現(xiàn)的事故并及時進行修復(fù)，提升航行標(biāo)志的完善性，減少航行標(biāo)志工作的管制成本，完成航行標(biāo)志管制的智能性、數(shù)字化。（4）創(chuàng)建在電子航行通道圖為基礎(chǔ)上的航行標(biāo)志遙測遙控可視性管制系統(tǒng)。

1.4 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

（1）航標(biāo)遙測遙控終端RTU：數(shù)據(jù)采集AD+ARM嵌入式系統(tǒng)+GPRS通信模塊+GPS定位模塊；（2）通信鏈路：監(jiān)控中心與RTU之間的通信鏈路采用GPRS/GSM方式。與移動通信公司GPRS網(wǎng)關(guān)采用專線連接；與遠(yuǎn)程工作站采用省航道局內(nèi)網(wǎng)連接，采用寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)；（3）航標(biāo)監(jiān)控中心：通信服務(wù)器（工作組級服務(wù)器）+數(shù)據(jù)庫服務(wù)器（部門級服務(wù)器）+電子航道圖監(jiān)控臺（商用PC）；（4）系統(tǒng)平臺：通信服務(wù)器Windows2003應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器Win2003Server+Oracle10g電子航道圖監(jiān)控臺Win2000（以上或XP）+電子航道圖監(jiān)控軟件（S-57電子航道數(shù)據(jù)+S-52電子航道圖顯示）。

2 系統(tǒng)實現(xiàn)

2.1 業(yè)務(wù)流程

2.1.1 航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)的運行機制可概述為：航標(biāo)狀態(tài)信息、報警信息采集→航標(biāo)狀態(tài)信息、報警信息遙測→航標(biāo)狀態(tài)的遙控→航標(biāo)遙測遙控維護記錄。遙測遙控終端RTU安裝于浮標(biāo)、岸標(biāo)上（或其它助航設(shè)施），其數(shù)據(jù)采集模塊能自動實時采集航標(biāo)的位置、工作狀態(tài)和參數(shù)信息，并判斷工作是否正常，到設(shè)定的時間間隔、接到中心查詢指令或出現(xiàn)報警時終端自動將數(shù)據(jù)按照通信協(xié)議打包通過串口發(fā)送到GSM/GPRS模塊。

2.1.2 監(jiān)測數(shù)據(jù)通過GPRS/GSM移動基站和交換中心，采用GPRS VPN網(wǎng)發(fā)送到監(jiān)控中心的服務(wù)器上。監(jiān)控中心依照現(xiàn)行的航標(biāo)管理體制，對遠(yuǎn)程航標(biāo)設(shè)施的遙測遙控。管理人員借助航標(biāo)動態(tài)可視化監(jiān)控平臺，采用IHO S-57標(biāo)準(zhǔn)的電子航道圖監(jiān)控界面，操作和查詢都在電子航道圖上進行。

2.2 監(jiān)控平臺

2.2.1 航行標(biāo)志可視性監(jiān)管掌控系統(tǒng)運轉(zhuǎn)體制就是：經(jīng)過分組無線服務(wù)技術(shù)以及傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議等主動收集、儲蓄所管制航行標(biāo)志的活動資料、報警情況，在航行通道的電子圖上及時進行描繪，監(jiān)督所管制的航行情況；總結(jié)航行標(biāo)志運行的資料，航行標(biāo)志遙測遙控監(jiān)督掌控體系需要利用報警體系和用戶進行溝通連接。

2.2.2 航行通道電子圖所顯現(xiàn)的內(nèi)容主要是：航行通道電子圖資料的顯現(xiàn)、搜索、操縱掌控和航行通道電子圖資料的更換。

2.2.3 航行標(biāo)志活動的取得：憑借此體系創(chuàng)建的標(biāo)岸信息交流與傳遞和遵守的合同，履行取得航行標(biāo)志活動資料。

2.2.4 航行標(biāo)志標(biāo)示繪制：在航行通道電子圖中，及時標(biāo)示繪制航行標(biāo)志活動以及其他活動的相關(guān)信息，為航行標(biāo)志的監(jiān)管掌控供應(yīng)措施基礎(chǔ)。

2.2.5 航行標(biāo)志監(jiān)管掌控：依靠航行通道電子圖、航行標(biāo)志活動狀況完成航行標(biāo)志的監(jiān)管掌控。包含航行標(biāo)志動態(tài)以及靜態(tài)活動的資料搜索、航行標(biāo)志報警和預(yù)警。

2.2.6 航行標(biāo)志動態(tài)情況：憑借省航行通道局內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)變換完成航行標(biāo)志活動和對外服務(wù)共同進行。

2.3 功能結(jié)構(gòu)

航行通道電子圖顯現(xiàn)以及掌控完成全部相關(guān)的航行通道電子圖的顯現(xiàn)以及搜索；體系管制和根本數(shù)據(jù)管制完成用戶的添加以及刪除、變動和檢查性能還有航行標(biāo)志在靜止?fàn)顟B(tài)時的情況以及通信卡資料的管制；航行標(biāo)志在活動狀態(tài)時主動收集還有報文主動處置完成此體系和航行標(biāo)志活動狀態(tài)時信息以及命令和簡訊的傳遞；航行標(biāo)志活動狀態(tài)監(jiān)管掌控主要完成航行標(biāo)志的標(biāo)示繪制、歷史軌道回放、監(jiān)督掌控工作搜索和命令的頒發(fā)。

3 效益及應(yīng)用前景

（1）航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)建成后，最明顯的效益是可以隨時知道航標(biāo)的工作狀況，增強了航標(biāo)的可靠性，有效保障船舶航行安全。同時，可延長航標(biāo)巡檢周期。當(dāng)發(fā)現(xiàn)標(biāo)志工作不正常時，及時出航巡檢，予以修復(fù)。（2）航標(biāo)遙測遙控的實現(xiàn)只是建設(shè)數(shù)字航標(biāo)的開端，如何將計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、GIS、RS、VTS`AIS、VR（虛擬現(xiàn)實）、無線通訊、數(shù)據(jù)資源整合等先進技術(shù)應(yīng)用到航標(biāo)信息的管理與服務(wù)，建立統(tǒng)一的航標(biāo)信息綜合平臺，是航標(biāo)科技人員的重要而又艱巨的任務(wù)。在此平臺上不僅滿足航標(biāo)業(yè)務(wù)管理需求，而且可以方便地組建水上交通安全信息服務(wù)系統(tǒng)，實現(xiàn)對轄區(qū)航標(biāo)動態(tài)和船舶動態(tài)實時監(jiān)控，并通過VTS、AIS等系統(tǒng)為船舶進出港提供岸基導(dǎo)航服務(wù)和航行通告、航行警告、電子航道圖改正數(shù)據(jù)、氣象等助航信息服務(wù)。

4 結(jié)束語

船只健康順利、安全、便利、經(jīng)濟的運行需要航行標(biāo)志的保證，同時對推動水上運輸業(yè)以及國防創(chuàng)建、保衛(wèi)國家利益都有著關(guān)鍵的用途。創(chuàng)建擁有我國特色的航行標(biāo)志遙測遙控監(jiān)管體系，同時在這個基礎(chǔ)上，完成航行標(biāo)志遙測遙控監(jiān)管體系和VTS、AIS體系資料的綜合，是國內(nèi)航行標(biāo)志管制走上現(xiàn)代化，提升航行標(biāo)志協(xié)助航行的功能，提升VTS、AIS體系監(jiān)督管制以及服務(wù)的性能。按照數(shù)字化、智能化以及現(xiàn)代化完成對航行標(biāo)志管制的改革思想，根據(jù)在多極化網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造的材料發(fā)布系統(tǒng)措施；及時處置數(shù)據(jù)資料；根據(jù)全球定位系統(tǒng)、無線通信、傳感設(shè)施、未處理設(shè)施等措施的航行標(biāo)志照明和附屬裝備材料收集掌控體系。這給黑龍江省的數(shù)字化航行通道創(chuàng)建了牢固的根本。

參考文獻

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