论船舶管理综合指挥系统在湖区船舶管理中的应用

摘 要：文章根据我国湖区的船舶航运管理要求，结合北斗卫星导航及定位技术、宽带无线通信技术、多媒体调度技术、物联网技术的应用，对船舶的航行管理、生产管理及信息采集监控进行深入研究，设计并初步实现船舶管理综合指挥系统。

关键词：多媒体调度；北斗卫星导航；物联网；综合指挥

引言

我国是个多湖泊的国家，其中天然湖泊在1平方公里以上的有2800多个，总面积75610平方千米，占全国总面积的0.8%，湖水贮量7510亿立方米，除了天然湖泊外，还有数以万计的人工水库。随着经济的高速发展，我国的湖区航运业日益蓬勃壮大。但是在部分湖区，船舶的航运管理不完善，效率低。随着航运发展对信息化管理的迫切需求，信息化改进在我国航运管理上得到了逐步的应用。文章就船舶综合指挥系统进行深入研究，系统通过融合北斗卫星导航及定位技术、电子海图、宽带无线通信、多媒体调度、物联网技术等，构建多媒体管理平台，解决了船舶管理、湖区管理、指挥调度的实际需求。

1 系统结构

系统平台由信息接入及管理平台、高精度定位追踪子系统、宽带无线通信网络、多媒体调度子系统、信息采集安全监控子系统、视频监控子系统、信息广播子系统、船载终端等组成，提供多媒体及多维的管理服务。

1.1 信息接入及管理平台

船舶管理综合指挥系统通过信息接入及管理平台与其他业务系统进行互联，采集输入各类信息，叠加海图等数据库。系统通过与航道图库、气象监测系统互联，获取湖区的电子海图及气象数据，将相关数据处理后给船上用户，并对位置等属性信息进行后台集中处理，在调度大屏进行集中显示。

1.2 高精度定位追踪子系统

高精度定位追踪子系统由空间卫星、地面差分基准站、船载卫星接收机、差分运算处理中心等模块组成，通过宽带无线通信网络进行数据承载。系统通过差分技术获取船舶的实时位置并传回中心，在调度大屏集中显示船舶的位置、航线、速度，为中心工作人员提供集中调度指挥手段。

1.3 宽带无线通信网络

本系统利用运营商的宽带无线网络对湖区进行覆盖，为船舶提供高带宽的无线传输通道，承载环境数据、运行数据、生产数据等各类数据。

1.4 多媒体调度子系统

数据通信技术、调度通信技术和视频监控技术是保障整体系统业务运营的重要组成部分。多媒体调度功能在宽带无线通信网络上进行承载，除了提供指挥调度和电话服务，还提供数据信息、音视频数据等多媒体调度服务。

1.5 信息采集安全监控子系统

信息采集安全监控子系统与船舶装备互联，采集船舶动态与管理数据、船舶自动识别系统（AIS）数据、船舶保安报警系统（SSAS）数据，在指挥中心进行综合显示，达到对船舶航行安全管理的目的。

1.6 视频监控子系统

视频监控子系统采用全数字视频监控技术，采用先进的视频压缩、视频存储、播放技术，将湖区重点监视区域（河口、湖岸、码头、生产单位、生态保护区域）及船上视频图像实时传回中心。为各级调度中心提供运行监控、安防监控、生产监控等各类图像信息，便于实时监控管理及事件追溯。

1.7 信息广播子系统

系统通过在船上安装显示屏及扬声器，通过承载网络与中心实现信息共享及广播。另外，系统还可以通过互联网将商业资讯给公众用户，实现综合信息的传播。

2 系统功能

船舶管理综合指挥系统可为航运、渔业、运输、旅游、围湖农业、工业、生态环保、政务、湖区管理等多种智能单位及用户提供综合业务服务，包括高精度定位追踪、船舶管理、调度控制、生产管理、遇险告警及施救、信息共享及、湖区综合管理等。

2.1 高精度定位追踪

系统通过地面和船舶的差分定位，为各级调度提供船舶的实时精确位置及行驶轨迹。通过在中心平台及船载终端的显示界面上叠加海事地图、航道、气象等数据库，为船舶提供安全可靠的行驶辅助手段。

中心可对所辖船只的航线、位置、速度等进行实时监控管理。

船只可通过平台的海图清晰地了解自身位置及航道环境，避免发生因航道变窄、湖面下尾堆、暗礁突出、航道不规则等恶劣环境导致的船舶搁浅、触碰事故。

与气象采集平台相结合，对浓雾等恶劣的天气情况进行预警，提醒指挥中心及驾驶员谨慎驾驶。

装有高精度定位船载终端的船舶在设定的预警区范围内相遇，船载终端会发出报警并在电子海图上显示出相邻船舶的位置，提示驾驶员注意避让。

对事故（违章）船舶在电子海图上进行轨迹回放，系统能够定位船舶事故发生时的位置、方向、航速等，为分析事故原因提供参考依据，为沉船打捞提供帮助。

2.2 船舶管理

系统平台通过与湖区各企事业单位的管理平台互联，进行信息互通。在船上收集各类机组、设备的运行数据，并安装载重监测等各类传感器，收集信息，为调度中心提供船舶的船体状态等信息。

2.3 调度控制

对湖区的船舶进行分级分权分范围的调度控制，为各个企事业单位及部门提供语音调度、数据调度等多媒体调度管理。系统可提供船对地、船对船、地对地之间的集群调度，包括单呼、组呼、群呼、强拆、强插等等。

2.4 生产管理

为各个企事业单位提供一体化平台，与湖区及周边的渔业、运输物流、工业、农业等生产管理平台进行互通，为船只及管理部门提供移动通信支撑平台，为生产管理提供辅助手段。

进行生产数据控制、采集、统计、存储、查询等。对同一区域的船舶在线随机编组，实现同一任务或区域协同作业。

2.5 遇险告警及施救

通过一键式设计，当船只遇险时，在秒级时间内瞬时发出求救信号。船舶遇险或事故发生时，系统可以在最短时间内通过电子海图的精确定位确定事故地点，指挥现场最近的船舶施救，最大限度地减少人员伤亡和财产损失。

2.6 信息共享及

平台授权单位可对船载终端设备航行警告、气象预报、商业咨询信息。授权用户可通过互联网实时查询运输物流、商业供求、商业广告等信息。

2.7 湖区综合管理

与水文站等管理系统互联，引入各类传感器采集的信息，为湖区的水文、水利、航运、警务、政务、旅游、环保、生态等各管理部门提供湖区动态信息，辅助日常管理。

3 结束语

文章的湖区船舶管理研究通过结合先进的北斗卫星导航及定位技术、信息采集技术、多媒体调度技术、无线宽带通信技术、数据融合计算技术等，为航运管理乃至湖区管理都提供了科学有效的管理手段，对未来航运的发展具有重大意义。本系统的研究应用将不断发展、推广，并更好的运用到航运业中。

参考文献

[1]杨述全.船舶动态监控系统的设计与实现[D].电子科技大学，2013.

[2]杨扬.海事综合业务管理信息系统研究[D].山东大学，2012.