論船舶管理綜合指揮系統(tǒng)在湖區(qū)船舶管理中的應用

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，結合北斗衛(wèi)星導航及定位技術、寬帶無線通信技術、多媒體調度技術、物聯(lián)網(wǎng)技術的應用，對船舶的航行管理、生產管理及信息采集監(jiān)控進行深入研究，設計并初步實現(xiàn)船舶管理綜合指揮系統(tǒng)。

關鍵詞：多媒體調度；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、電子海圖、寬帶無線通信、多媒體調度、物聯(lián)網(wǎng)技術等，構建多媒體管理平臺，解決了船舶管理、湖區(qū)管理、指揮調度的實際需求。

1 系統(tǒng)結構

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、多媒體調度子系統(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。

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)絡進行數(shù)據(jù)承載。系統(tǒng)通過差分技術獲取船舶的實時位置并傳回中心，在調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度指揮手段。

1.3 寬帶無線通信網(wǎng)絡

本系統(tǒng)利用運營商的寬帶無線網(wǎng)絡對湖區(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)、生產數(shù)據(jù)等各類數(shù)據(jù)。

1.4 多媒體調度子系統(tǒng)

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

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，采用先進的視頻壓縮、視頻存儲、播放技術，將湖區(qū)重點監(jiān)視區(qū)域（河口、湖岸、碼頭、生產單位、生態(tài)保護區(qū)域）及船上視頻圖像實時傳回中心。為各級調度中心提供運行監(jiān)控、安防監(jiān)控、生產監(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、圍湖農業(yè)、工業(yè)、生態(tài)環(huán)保、政務、湖區(qū)管理等多種智能單位及用戶提供綜合業(yè)務服務，包括高精度定位追蹤、船舶管理、調度控制、生產管理、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定的預警區(qū)范圍內相遇，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，為調度中心提供船舶的船體狀態(tài)等信息。

2.3 調度控制

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

2.4 生產管理

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)、農業(yè)等生產管理平臺進行互通，為船只及管理部門提供移動通信支撐平臺，為生產管理提供輔助手段。

進行生產數(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

通過一鍵式設計，當船只遇險時，在秒級時間內瞬時發(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損失。

2.6 信息共享及發(fā)布

平臺授權單位可對船載終端設備發(fā)布航行警告、氣象預報、商業(yè)咨詢信息。授權用戶可通過互聯(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、政務、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 結束語

文章的湖區(qū)船舶管理研究通過結合先進的北斗衛(wèi)星導航及定位技術、信息采集技術、多媒體調度技術、無線寬帶通信技術、數(shù)據(jù)融合計算技術等，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

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