CN101551946A - 船舶安全救助信息化系统及其实施方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种船舶救助信息化系统及其实现方法。本系统通过数据获取模块中的各子系统获取船舶相关信息，并通过数据传输模块经由无线或网络传输，将信息传送至数据应用模块，数据应用模块对数据进行校验、解析、分析、存储，获取船舶相关信息并形成运行记录或报警信息，传送给数据服务模块作实时显示、或报警处理，同时数据服务模块也会响应监控人员对系统下达的指令，实现相应管理操作。本发明的有益效果是：为船舶管理部门和用户提供实时、有效、准确的定位和追踪船舶的位置信息、运行状态、作业情况等，提高船舶监管能力，并进一步对获取的船舶信息进行分析，实现船舶信息统计分析和预警报警功能，进一步完善船舶安全救助体系。

Description

船舶安全救助信息化系统及其实施方法

技术领域

本发明涉及一种船舶救助信息化系统及其实施方法，尤其是一种船舶安全救助信息化系统及其实施方法。

背景技术

当前，安全生产已被政府提到一个极端重要的高度，摆到了与人口、资源、环境等基本国策同等重要的地位，船舶安全营运已引起了社会的广泛关注。船舶安全运营关系到党、国家、人民群众的根本利益，是国民经济稳定运行的基础保障。做好船舶营运安全管理工作是当前各级海事、渔政管理部门和船舶安全监管机构面临的一个重要课题。

船舶安全救助网络是遇险船舶与外界联络和获取救助的桥梁和纽带，确保船舶应急通讯的畅通是提高船舶自救互救能力的一个重要保证。从多年的船舶事故教训中，不难发现现有的船舶安全管理手段单一、信息化程度不高、管理能力薄弱。主要体现在以下几个方面：

一、船舶通讯不够畅通。现在船舶最常使用的单边带对讲机和手机，这两种工具总体情况良好，但对讲机容易受到天气、距离和障碍物等因素的影响，有时通话音质效果并不理想；手机受网络覆盖情况的限制，在信号弱或网络覆盖不到的地方，就无法通讯；无论是手机还是对讲机，在台风、大风期间以及船舶遇险求助时，不能发挥百分百效能，可能会导致事故的发生和人民群众的生命和财产损失。

二、进出港签证率低

签证是杜绝船舶“带病”作业的最后一关。但多年来船舶进出港签证工作没有明显的改进，有些地区还出现了下滑。究其原因，一方面是船员的签证意识比较差，怕麻烦；另一方面是管理力量相对船舶来说较薄弱，未能做到每港都设签证点，故不能及时有效地掌握船舶进出港动态，做到心中有数，导致部分船舶“带病”作业。

三、碰撞事故多，损失大。随着航运业的发展，商船、货船、砂船、渔船往来的密度越来越大，商船航道、锚地和渔民习惯捕捞渔场相互重叠，给船舶安全作业带来严峻考验，碰撞事故时有发生。

四、应急援救反映慢。船舶一旦发生险情或紧急情况时，往往得不到迅速、及时、有效的援助和救助，由于通讯不畅导致发生沉船事故而无法报警，即使得到报警，也因无法获知周边船只情况和统一调度，致使延误了施救时机，导致事故升级。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明提供了一种船舶安全救助信息化系统及其实施方法。本系统通过数据获取模块中的各子系统获取船舶相关数据，并通过数据传输模块经由无线或网络传输，将信息传送给数据应用模块，数据应用模块对数据进行解析，形成船舶动态运行记录信息或报警信息传送给数据服务模块，作实时显示或报警处理，同时数据服务模块也会响应监控人员对系统下达的指令，实现相应功能。

本发明的具体技术方案如下：

船舶安全救助信息化系统，其特征在于：包括用于获取船舶信息和运行状态的数据获取模块，用于连接数据获取模块和数据应用模块并负责此两模块间数据交换的数据传输模块，用于数据过滤、分析、存储处理且与数据传输模块和数据服务模块相连的数据应用模块，提供人机交互接口和界面并同数据应用模块相连的数据服务模块。

所述数据获取模块由船舶身份识别子系统、船舶避碰子系统(又称AIS子系统)、GPS手机救助子系统、卫星信息子系统、视频监控子系统、和雷达监控子系统中的一个、多个或全部组成。

所述数据传输模块是包括船舶身份识别子系统、GPS救助手机子系统所适用的GSM/GPRS、CDMA、TD-SCDMA移动通信网络、卫星信息子系统、船舶避碰子系统(AIS子系统)所适用的卫星通讯网络、雷达监控、和/或视频监控子系统所适用的因特网在内的通信网络；数据传输模块传输数据是双向的。

所述数据应用模块包括用以维护、管理船舶基础信息数据库、专有数据库和应用数据信息的数据库服务器，用以对服务模块任务进行功能分解、信息归类并提供数据处理支持的应用服务器，用以管理应用模块各服务器与内部网络和外部系统的连接，提供信息传输和网络通讯资源的通讯服务器，和用以管理数据获取模块各子系统信息上传下达以及信息存储的子系统服务器。

基于上述系统的安全救助信息化系统实施方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)数据获取模块通过各子系统获取船舶静态信息和运行过程中的动态信息

并根据各子系统的数据格式形成发送数据，通过数据传输模块，同数据应用模块交换数据；

b)数据应用模块根据接收的数据格式，通过相应子系统服务器对数据进行校验、解析处理以获取船舶相关信息，数据应用服务器对信息进行判断，形成进出港记录、进出锚地记录或预警、报警信息，将生成的船舶记录或预警报警信息存储到数据库服务器中，然后将船舶相关记录信息或预警报警信息发送给数据服务模块；

c)数据服务模块判断数据应用模块提供的信息是报警信息还是船舶运行的动态数据信息：若是船舶运行的动态数据信息则将该信息在各级监控指挥中心及其工作站的显示界面上进行实时显示、刷新，然后转步骤a)；若是报警信息，则进入警报界面，等待监控人员处理，报警处理结束后，数据服务模块回到正常的动态数据实时显示和等待接受人机交互的指令和服务请求的界面，转至步骤a)；

或监管人员通过人机交互界面进行操作，系统响应包括步骤如下：

d)数据服务模块根据监管人员的指令，进行：船舶监控操作、船舶基础档案信息管理操作、视频监控操作、电子海图显示操作或报警管理操作。

所述步骤c)中生成的船舶报警信息或船舶预警信息为文字报警和/或语音报警。

所述步骤d)中船舶监控操作包括：追踪、定位、信息传达、调度和/或轨迹回放。

所述步骤d)中船舶基础档案信息包括：船舶基本信息、船舶证书信息、船舶级类信息和/或船载设备信息。

所述步骤d)中船舶基础档案信息管理包括：添加、删除、修改、交互和/或统计。

所述步骤d)中电子海图显示操作包括：海图查阅、海图标绘和/或海图显示格式操作。

所述步骤d)中报警管理包括：察看报警界面、查询报警船舶周边救助资源、设置预警规则，检索报警记录、打印报警记录、开关语音报警、解除调度和/或解除报警。

本方法能满足船舶安全管理、应急救援、信息服务等各方面的需要，让有限的管理资源得到合理调度和最大限度的利用，并为各级船舶主管部门的管理决策提供如下的科学数据和信息服务：

1.给船舶管理部门和其他用户提供实时、有效、准确的定位和追踪船舶的位置信息、运行状态、作业情况等，提高船舶监管能力。

2.实现船舶身份的自动识别和进出港口统计，提高船舶主管部门对港口、港湾和锚地的监管能力，提升在台风、寒潮等重大灾害性天气影响时的应急指挥能力，减少灾害造成的损失。

3.全天候获取船舶的信息资料而不受环境、地域和天气的影响，安装了船舶避碰子系统(即AIS子系统)设备的船舶可以获取周边船只的航行信息，从而有效的预防和减少船舶之间碰撞事故的发生。发生事故后，可以为事故责任的认定提供依据。

4.利用卫星通信技术改变作业船舶之间联系和与陆地通信求助困难的局面，方便船舶作业期间保持船与船、船与岸等各方的联系。尤其在船舶遇险的时候，系统可以实时获得船舶遇险的位置信息，及时通过系统组织指挥周围船舶进行应急救援(互救)以及合理调度救援物资，减少由于遇险报告不及时、缺乏统一救援调度、贻误施救时机而造成的事故损失扩大和人员伤亡，有效的保护在船人员的生命财产安全。

本方法充分整合已有船舶信息化建设成果，进一步完善船舶安全救助信息网络，建立船舶基础数据库，构建全方位的管理、安全和救助体系，保障船舶安全生产，促进水上运输业、渔业和谐发展。

附图说明

下面结合附图和实施实例对本发明进一步说明。

图1为本系统的功能框图；

图2为本系统的一个实施实例框图。

图3为船舶身份电子证书装置的硬件实施图。

图4为船舶身份电子证书识别装置的硬件实施图；

附图符号说明：

ACCM，Alternating Current Charge Control Module，即交流电充电控制模块；

AIS，为Automatic Identification System，即自动识别系统；

GPRS，为General Packet Radio Service，即通用无线分组业务；

GPS，为Global Positioning System，即为全球定位系统；

GPS Mobile，即为全球定位救援用手机

INTERNET，即国际互联网；

LBM，为Li-ion Battery Module，即锂离子电池模块；

Mobile，即移动电话；

RCBM，ReChargeable Battery，即蓄电池；

RFID，为Radio Frequency Identification，即射频识别技术；

Satellite Subsystem，即卫星子系统；

VEID，为Vessel Electronic Identification，即船舶电子证书；

VEIDR，为Vessel Electronic Identification Reader，即船舶身份电子证书识别装置；

VPN，为Virtual Private Network，即虚拟专用网络。

WRTM，为Wireless Receiver And Transmitter Module，即无线发射接收机模块；

具体实施方式

如图2所示，为船舶安全救助信息化实施系统的一个实施实例框图，数据获取模块的各种信源经数据传输模块，与由数据应用模块和数据服务模块组成市级指挥中心的专网相连，实现船舶安全救助信息系统之间的数据交换。

数据获取模块由卫星子系统(Sattlite Subsystem)、船舶避碰子系统(AISSubsystem又称AIS子系统)、船舶身份识别子系统(VERFID Subsystem)、GPS手机救助子系统(GPS Mobile)、视频监控子系统(Video Monitor Subsystem)、雷达监控子系统(Radar Monitor Subsystem)等终端子系统中的一种或多种组成。本实施例选用了数据获取模块的所有子系统以获取船舶相关信息，该模块通过AIS、北斗卫星、VERFID、救援用GPS手机、雷达监控和视频监控获取包括船舶、岛屿、船位信息、船舶航速、船舶航向、以及船舶通信在内的各种信息。

其中，卫星子系统采用了创越电子科技的UBD-S-1北斗卫星信息发送接收模块，该卫星信息发送接收模块，利用我国自主的北斗卫星实现船舶的定位、导航、监控和信息传输，卫星子系统将船舶运行过程中的航向、航速、经纬度、船舶状态、报警信息等传给监控指挥中心；由于采用北斗卫星定位和通信功能，系统可以全天候工作，覆盖范围也更大。

其中，船舶避碰子系统建立在AIS(Automatic Identification System)自动识别系统基础之上，AIS以SOTDMA(即Self Organized Time DivisionMultiple Access)自组织时分多址为核心技术基础，发射船舶数据，将本船的信息：MMSI码、船名等静态信息和船舶航向、航速、经度、纬度等动态信息，经接口电路转换后送微处理器，在微处理器内实现信息的融合、编程，然后再由接口电路经信道选择、编码，由VHF(Very High Frequency)发信机发送到VHF信道，在此VHF信道监听的目标船就可以接收；同时，本船亦可接收和显示目标船的识别信息，并将目标船的信息和本船信息一并存储在本船的存储器中，以便向其他目标船发送目标范围内的它船信息，以实现水上交通联络和指挥的岸与船之间、船与岸之间以及船与船之间的通讯、导航。本发明实施例采用了AVIONICS XH-800子系统设备，它具备自动识别和避碰功能，又结合了GPS导航助航功能，使得装备了该子系统设备的船舶不仅可以进行自主导航，还可以了解周围船舶的航行状况，有效避免船舶碰撞事故的发生。

其中，船舶身份识别子系统由船舶身份电子证书装置和船舶身份电子证书识别装置组成。装在船舶端的船舶身份电子证书装置由电源、控制器、存储器和无线发射接收机组成，电源同控制器、无线发射接收机相连，为控制器和无线发射接收机提供电源，控制器同存储器相连，以供控制器对存储器内数据进行调用或更改。存储器内保存安装该电子证书装置船舶的电子证书信息，包括存储船舶身份信息和基本信息，即船舶身份、证书信息、船主、船舶型号、吨位、制造厂商、电量信息。无线发射接收机接收船舶身份电子证书识别装置发来的访问控制信息然后交由控制器处理，控制器根据信息的类型做出相应的回应，无线发射接收机模块将回应信息发给船舶身份识别装置，从而实现非接触方式的信息交换处理。具体实现如图3所示，上述控制器选用MSP430F201X系列微处理控制器，上述存储器模块为该微处理器的EEPROM开辟的一段存储空间，用以存储电子证书信息，而无线发射接收机选用nRF24L01芯片和相关周边电路进行实现。安装在港口、锚地、航道、执法船或巡逻船上的的船舶身份电子证书识别装置是由太阳能供电模块(Solar Powered Energy Battery，以下简称SPEM)、蓄电池模块(ReChargeable Battery，以下简称RCBM)、交流电充电控制模块(Alternating Current Charge Control Module，以下简称ACCM)、微处理器模块(MicroProcessor Unit，以下简称MPU)、码分多址移动通讯网调制解调器(CDMA MODEM)、全球移动通讯网调制解调器(GPRS/GSM MODEM)、射频卡识别模块(Radio Frequency Identification Reader，简称RFIDR，)组成。MPU分别同RFID识别模块、双modem和RCBM相连，MPU通过RFID识别模块获取射频卡信息，然后通过Modem发送至后台处理系统，在此过程中，RCBM为MPU提供所需电能。RCBM又同ACCM和SPEM相连，以在蓄电池电能不足时进行补充。具体实现如图4所示，控制器选用低能耗的MSP430F419微处理控制器，上述RFID识别模块选用低能耗的nRF24L01射频芯片和相关周边电路进行实现。该模块组采用远距离射频识别技术(RFID)，实现对船舶身份的识别，安装在船舶上的船舶身份电子证书具有唯一性，无法复制，主管部门可以通过安装在港口、执法船、或者人员配备的专用读取设备对船舶身份进行识别，然后将读取的船舶身份电子证书通过通讯网络上报至船舶身份识别子系统服务器处理，船舶身份识别子系统服务器运行船舶身份识别管理软件以处理收到的船舶身份电子证书信息和数据，然后将处理后的信息和数据交送给应用服务器做进一步的处理。本系统进一步在港口船舶进出航道安装两个船舶身份电子证书识别装置，以实现船舶进出港识别的功能。

其中，GPS手机救助子系统组采用普适定制SafeLinQ移动GPS手机设备，该设备使得系统可以在手机信号覆盖区域内实现对本设备使用方的追踪和监控，在出现紧急情况时，使用方可以用移动电话功能求救，还可以利用报警功能向GPS手机救助子系统服务器发送自身准确的位置信息，以便监控中心准确定位遇险船舶所在地点，为救助赢得宝贵时间。

其中，视频监控子系统采用KEDACOM ViewShot视频监控系统设备，ViewShot由影像摄取设备和传输控制设备组成，安装在重点水域、港湾、渔港、锚地等区域，实施实时视频监控。通过该子系统，各监控站点的监控内容以实时采集的视频数据文件方式通过Internet传输给监控指挥中心。监控指挥中心的视频监控子系统服务器对收到的信息和数据进行解析处理后交送给应用服务器做进一步的处理，以便及时发现问题并在第一时间加以妥善处理，同时为船舶管理决策提供信息依据。有效地提高航道、海域使用效率、水资源环境保护、水运执法监察等方面能力。

其中，雷达监控子系统是通过雷达图像和安全网船台信号来监视追踪雷达子系统周围往来的船舶的动态。雷达子系统将雷达监控图像数据和通过安全网船台信号监控的信息和数据传输给监控指挥中心。再经过监控指挥中心的雷达子系统服务器，应用服务器等一系列的分析和处理，以便能及时发现问题，提高应对和处置船舶紧急突发事件的指挥能力，避免或减少船舶损毁事故、确保船舶登趁人员和船务人员的生命财产安全。本实施例采用了VISSIM公司RTS3000雷达监控子系统。

数据传输模块的数据和信息传输是双向的，既可以将各种子系统采集到的各类信息和数据通过各种通信链路传输到市级指挥中心，也可以向各子系统发送指挥中心的控制指令和信息数据。数据传输模块是通过包括GSM/GPRS/CDMA/TD-SCDMA移动通讯网络、卫星、Internet等数据链路实现信息和数据的上传和下达。数据传输模块最终通过稳定的专线或VPN链路和指挥中心平台进行连接。

市级监控指挥中心融合了数据应用模块。数据应用模块包括数据库服务器、应用服务器、通讯服务器和子系统服务器。子系统服务器包括船舶身份识别子系统服务器、AIS子系统服务器、雷达子系统服务器、视频子系统服务器、卫星子系统服务器、GPS手机子系统服务器。各子系统服务器负责管理各个子系统的信息的上传和下达，以及信息的存储等。通讯服务器负责管理指挥中心专网内部各服务器以及专网和外部系统的连接，提供信息传输和网络通讯资源。数据库服务器主要负责维护船舶基础信息数据库，各子系统专有数据库，以及其他数据信息等；数据库服务器还管理这些数据库，并为合理的数据访问提供相应接口。应用服务器对数据服务模块的任务进行功能分解、信息归类，为数据服务模块提供数据处理支持；应用服务器通过和其他服务器交互获得信息，完成包括预警/报警分析、处理、救助调度等在内的功能，最后将信息和数据交付给数据服务模块显示，或者转给通讯服务器或数据库服务器进行转发、处理或存储。

市/区两级监控指挥中心的各工作站、移动工作站、大屏幕和网络分中心组成本发明的数据服务模块。其中网络分中心是利用现有政府网经由互联网与市/区两级监控指挥中心专网连接并进行数据传输、应急监控和调度指挥。数据服务模块的大屏幕界面默认状态为各子系统界面的船舶实时数据显示。

上述数据应用模块和数据服务模块中涉及的服务器在本实施例中选用DELL四核CPU E5405x2 2G内存500G硬盘x3 RIAD1 500W电源1双1G网口配置的PC机(中型机)实现，工作站由DELL  四核CPU E5405x8 16G内存SAS 176G1.5w硬盘x10 RIAD5 500W电源x2双1G网口实现，移动工作站由LENOVO T2390CPU 1G内存140G硬盘的便携式电脑实现。

本船舶安全救助信息化实施系统的实现方法如下包括以下步骤：

a)数据获取模块的各子系统：卫星信息子系统、船舶避碰子系统、船舶身份识别子系统、GPS手机救助子系统、视频监控子系统和雷达监控子系统，获取船舶电子证书信息、岛屿、船位信息、船舶航速、船舶航向、以及船载通信设备在内的各种信息，并根据各子系统的数据格式形成发送数据，通过数据传输模块，同监控指挥中心的数据应用模块交换数据，数据在传输模块的传输是双向的；

船舶身份识别子系统信息获取过程如下：当授装有船舶身份电子证书装置的船舶驶入港口、锚地或河道等需要登记船舶身份信息的地域时，在其经过船舶电子身份识别装置的识别范围时，船舶身份识别装置和船舶身份电子证书装置通过无线收发信机交换信息，船舶身份电子证书装置将船舶身份、船舶基本信息(包括型号、吨位等)、证书信息上报至船舶身份电子证书识别装置；船舶身份电子证书识别装置在微处理器MPU的控制下，将船舶身份电子证书信息、船舶身份电子证书识别装置信息和所属港口信息组成报文信息，然后通过选择GPRS/CDMA网络质量较好的无线网络及其对应MODEM来传送报文信息，该发送的报文经过加密处理，以确保安全性，报文信息经由G-MSC或C-MSC移动业务交换中心，路由到公共交换电话网，最后到达目的地数据应用模块的子系统服务器，由子系统服务器所控制的船舶身份电子证书识别装置进行数据接收。

b)监控指挥中心的数据应用模块根据接收的数据格式通过相应子系统服务器，对数据进行如校验、解析、分析等处理，获取船舶相关信息，通过数据库服务器存储到数据库中，应用服务器对信息进行判断，形成进出港识别统计记录、锚地记录或预警/报警信息，然后将船舶相关信息记录或预警/报警信息存储至数据库服务器，并发送给数据服务模块；

预警信息的生成由船舶身份识别子系统和应用数据模块共同完成。

根据船舶身份识别子系统提供的船舶身份信息，应用数据模块的应用服务器的检索数据库服务器中存储的的认证登记信息，进行比对，再根据监管工作人员设置的预警规则，得到鉴别认定结果，即该船舶是属于符合作业要求的白名单船舶还是重点监控的黑名单船舶，生成预警信息，将预警信息存储至数据库服务器，并发送至数据服务模块。

求救报警信息的生成是通过应用模块和数据获取模块的北斗卫星子系统、雷达监控子系统、视频监控子系统、船舶避碰子系统、GPS救助手机子系统中的一种或多种子系统实现。遇险船舶通过上述子系统将遇险求救信息上报至数据应用模块，数据模块的应用数据服务器解析出求救报警报文和数据后，生成报警信息，将报警信息存储至数据库服务器，并发至数据服务模块。

在此基础之上，应用服务器可以进行船舶进出港的识别和统计，以掌握船舶的进出港情况，具体实现技术方案如下：

本系统在港口船舶进出航道安装两个船舶身份电子证书识别装置，当授装有船舶身份电子证书装置的船舶进出港口时，船舶身份电子证书识别装置将获取的船舶身份电子证书及相关信息上报至数据应用模块的应用服务器，由于两个船舶身份识别装置安装在不同的位置，因此获取船舶身份电子证书的时间不同，应用服务器根据两个船舶身份识别装置上报的时间信息先后，就可以判断船舶是进港还是出港，即，如位置较为靠近港口的船舶电子证书识别装置收到电子证书信息的时间晚于较为远离港口的船舶电子证书识别装置收到电子证书信息的时间，认定该船舶为出港，并生成出港记录，进行保存，反之，认定为入港，从而实现了船舶进出港的自动识别。同时应用服务器从数据库中检索该船舶是属于白名单、灰名单或者黑名单船舶，并将识别结果形成记录，保存在数据库服务器中。同时将该记录用TCP/IP协议通过INTERNET网传至数据服务模块。此外，也可以通过船舶身份识别，进行锚地船舶识别和统计，具体实现方案如下：

锚地船舶识别和统计是通过安装在锚地的船舶身份识别装置上报读取到船舶身份信息，由应用服务器执行锚地船舶统计算法来完成的。锚地船舶统计算法的原理是，船舶身份识别装置周期性扫描并获取船舶的电子证书后，判定是否为新船舶、或刷新时间是否已到：如符合其中一条，向应用服务器上报该船舶信息。数据服务器进行身份识别后，检索数据库，以判断该船舶是否在锚：如在，更新在锚时间；如不在，生成锚地记录，并对数据库中其他船舶进行逐一判定：应用服务器是否在设定时间内收到船舶身份电子证书识别装置发来得关于该船舶身份电子证书的信息：如没有，则认定该船舶离开锚地，进而形成锚地船舶识别和统计记录。和进出港船舶识别和统计一样，应用服务器将相应的记录保存在数据库服务器中，并发至数据服务模块。

c)监控指挥中心的数据服务模块对将数据应用模块提供的信息进行判断，是否为报警信息：如否，将船舶相关信息记录在各子系统界面上进行实时显示、刷新，转步骤a)；如是，进行以下操作：

监控指挥中心的数据服务模块提供文字和语音报警，并记录报警信息，且发送至各分中心的工作站。若为船舶求救报警信息，市级指挥中心的大屏幕上显示报警界面，同时音频警报以警示有船舶遇险求救。报警界面主要包括求救船舶的具体位置、船舶型号、通讯设施、装备、联系人、联系方式等详细情况和周围过往船舶的航向、航速、位置、型号、装备、通讯设施、联系人、联系方式等信息。为指挥中心有效的组织救援方案、调度包括过往船舶在内的一切可用的救援力量对求救船舶实施自救、互救提供详尽的信息，为船舶救助赢取了宝贵的时间。

各监控分中心接收监控指挥中心发来的船舶动态数据或报警数据，并在相应的工作站上显示接收到的数据。若是报警数据，则显示报警界面和报警信息，同时用警报声加强报警效果，以敦促值班监管人员采取紧急措施处理报警信息。

监控中心平台可以设置报警规则，根据规则监控船舶是否发生报警信息。根据各种类型的报警信息，管理人员可以采取不同的处理机制，并将处理结果保存到系统中。

报警处理结束后，数据服务模块回到正常的动态数据实时显示和等待接受人机交互的指令和服务请求的界面，转至步骤a)；

或监管人员通过人机交互界面进行操作，系统响应包括步骤如下：

d)监控指挥中心的数据服务模块判断操作为哪种操作：如为船舶监控操作，转步骤e)；如为船舶基础档案信息管理操作，转步骤f)；如为视频监控操作，转步骤g)；如为电子海图显示操作，转步骤h)；如为报警管理操作，转步骤i)；

e)若监管工作人员是进行船舶监控操作，系统数据服务模块则将监管工作人员的监控指令和服务项目转化为系统内部指令，通过数据应用模块的各功能服务器获取被监控船舶的相关的时空动态信息。

对船舶的监控操作种类有：

1)追踪

追踪包括港口船舶追踪、近海船舶追踪和远洋船舶追踪。实现过程通过如下步骤：数据服务模块通过人机接口接受追踪指令，将其转化后的系统内部指令，通过数据应用模块和数据传输模块，将追踪指令下达给被追踪船舶；被追踪船舶接收到追踪指令后：港口船舶通过船舶身份识别子系统上报船舶当前位置，近海船舶通过GPS手机和AIS基站上报航行状况，远洋船舶通过卫星网将航行信息和当前位置以指定的时间间隔发送到监控中心；数据服务模块将被追踪船舶的航行实况在大屏幕上显示出来。

2)定位

定位功能的实现过程通过如下步骤：监管人员下达定位指令，数据服务模块接受指令并转化为系统内部指令，通过数据应用层和数据传输层将定位指令下达给目标船舶；目标船舶收到定位指令后，将当前的位置信息上报给监控中心；监控中心数据服务模块将目标船舶的位置在屏幕上显示出来。

3)信息发送

信息发送有群发、组发、单发方式；监管工作人员可通过本系统向监控目标船舶发布救助、警报、气象、水文和航行安全等信息。

实现过程通过如下步骤：数据服务模块接受监管人员输入的信息并将其转化为系统内部指令下发给数据应用模块；通过数据应用模块相关子系统服务器的数据格式转换后形成发送数据，再经过数据传输模块，送达目标船舶。

4)调度

当求救报警发生时，监控指挥中心的监管工作人员可以通过调度功能，协调和指挥事故船舶周边的过往船只对其进行救助。

实现过程通过如下步骤：数据服务模块接受监管人员输入的调度指令和目标任务信息，并将其转化为系统内部指令下发给数据应用模块；通过数据应用模块相关子系统服务器的数据格式转换后形成发送数据，再经过数据传输模块，送达被调度船舶；被调度船舶接收到调度指令和目标任务信息后立即前往调度指令指定的地点执行目标任务。

5)轨迹回放

运用数据库和软件工程技术，本系统实现监控船舶历史轨迹回放。支持单船、多船、区域船舶和文件导入等多种方式回放。并能提供轨迹回放，历史动态行为重塑功能。

系统响应船舶监控操作结束，回到显示实时数据的人机接口界面状态待命。

f)若监管工作人员是进行船舶基础档案信息管理操作，则系统数据服务模块向数据应用模块发出指令，通过数据库服务器调用相应船舶的基础档案信息数据，以供监管工作人员进行各种增删减改、对比、查阅等管理操作。船舶基础档案信息管理主要包括船舶证书管理，船舶基本信息管理，船舶级类管理以及船载设备信息管理等。具体包括以下几种管理：

1)船舶基本信息管理

系统提供对船舶基本资料的增删改功能。包括了船舶中英文名称、国籍、船舶所有人、船舶类型、船长度、船总吨、船长、船宽、船高、吃水、联系人、联系方式等。

2)船舶证书管理

船舶证书管理主要就针对船舶的证书信息的管理。本系统与船舶监管相关部门现有系统进行数据交换，及时获取最新船舶登记信息，与本系统的船舶动态信息关联，提供更多信息支撑。

3)船舶级类管理

对于重点船舶、高危船舶、黑名单船舶、危险品船舶等类型的监控管理是船舶安全管理的工作重点。本系统实时提供这些船舶信息，在系统管理中对于此类级别的船舶进行重点关注及时提醒。

4)船载设备信息管理

系统提供对安装在船舶上的各类船载设备的信息管理功能，主要包括卫星子系统设备信息，船舶身份识别子系统设备信息，船舶避碰子系统设备信息，雷达设备和救援用GPS手机等信息。

系统响应船舶基础档案信息管理操作结束，回到显示实时数据的人机接口界面状态待命。

g)若监管工作人员进行的是视频监控操作，系统则显示所选目标区域的实时监控画面：

监管工作人员可按水域、港湾、渔港、锚地等分别查看相应区域的实时监控画面和信息，直观的了解目标区域的船舶动态。

系统响应视频监控操作结束，回到显示实时数据的人机接口界面状态待命。

h)若监管工作人员进行电子海图显示操作，则数据服务模块调用存储在数据服务器的电子海图。

电子海图是各级应急指挥管理人员直接面对的信息。本实施例选用了MVCF.V2006.4的电子海图，支持矢量海图和卫星影像图。针对电子海图，系统提供海图操作、海图标绘、海图显示格式等功能，具体包括以下操作：

1)海图操作

支持海图平移、拉框/点击/滑轮放缩、按指定比例尺放缩；距离和面积量算；点/矩形/圆形/任意多边形选择等丰富的空间目标选择方法；

2)地图标绘

支持点、线、面的绘制，为添加空间目标、绘制特殊区域提供空间操作接口。支持对绘制对象的删除、编辑。

3)海图显示格式。

电子海图符合IHO(International HydrographicOrganization)标准海图数据的显示标准，各种海洋要素和船舶的显示均符合IHO标准海图数据的显示方式。在平台上能实现数据的分级显示和无限级别的缩放操作。

系统响应电子海图显示操作结束，回到界面数据实时显示、人机界面待命状态。

i)若监管工作人员进行报警管理操作，系统进入报警管理操作界面。

数据应用服务器调用数据库服务器中的相关报警信息，根据监管工作人员要求进行相应操作：察看报警界面、查询报警船舶周边救助资源、设置预警规则，检索报警记录、打印报警记录、开关语音报警、解除调度、解除报警等功能操作。

根据各种类型的报警信息，监管人员可以采取不同的处理机制，并将处理结果保存到系统中。

系统响应报警管理操作结束，回到显示实时数据的人机接口界面状态待命。

综上所述仅为发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。

Claims (11)

1.船舶安全救助信息化系统，其特征在于：包括用于获取船舶信息和运行状态的数据获取模块，用于连接数据获取模块和数据应用模块并负责此两模块间数据交换的数据传输模块，用于数据过滤、分析、存储处理且与数据传输模块和数据服务模块相连的数据应用模块，提供人机交互接口和界面并同数据应用模块相连的数据服务模块。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述数据获取模块由船舶身份识别子系统、船舶避碰子系统(又称AIS子系统)、GPS手机救助子系统、卫星信息子系统、视频监控子系统、和雷达监控子系统中的一个、多个或全部组成。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述数据传输模块是包括船舶身份识别子系统、GPS救助手机子系统所适用的GSM/GPRS、CDMA、TD-SCDMA移动通信网络、卫星信息子系统、船舶避碰子系统(AIS子系统)所适用的卫星通讯网络、雷达监控、和/或视频监控子系统所适用的因特网在内的通信网络；数据传输模块传输数据是双向的。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述数据应用模块包括用以维护、管理船舶基础信息数据库、专有数据库和应用数据信息的数据库服务器，用以对服务模块任务进行功能分解、信息归类并提供数据处理支持的应用服务器，用以管理应用模块各服务器与内部网络和外部系统的连接，提供信息传输和网络通讯资源的通讯服务器，和用以管理数据获取模块各子系统信息上传下达以及信息存储的子系统服务器。

5.基于权力要求1所述系统的安全救助信息化系统实施方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)数据获取模块通过各子系统获取船舶静态信息和运行过程中的动态信息并根据各子系统的数据格式形成发送数据，通过数据传输模块，同数据应用模块交换数据；

b)数据应用模块根据接收的数据格式，通过相应子系统服务器对数据进行校验、解析处理以获取船舶相关信息，数据应用服务器对信息进行判断，形成进出港记录、进出锚地记录或预警、报警信息，将生成的船舶记录或预警报警信息存储到数据库服务器中，然后将船舶相关记录信息或预警报警信息发送给数据服务模块；

c)数据服务模块判断数据应用模块提供的信息是报警信息还是船舶运行的动态数据信息：若是船舶运行的动态数据信息则将该信息在各级监控指挥中心及其工作站的显示界面上进行实时显示、刷新，然后转步骤a)；若是报警信息，则进入警报界面，等待监控人员处理，报警处理结束后，数据服务模块回到正常的动态数据实时显示和等待接受人机交互的指令和服务请求的界面，转至步骤a)；

或监管人员通过人机交互界面进行操作，系统响应包括步骤如下：

d)数据服务模块根据监管人员的指令，进行：船舶监控操作、船舶基础档案信息管理操作、视频监控操作、电子海图显示操作或报警管理操作。

6.根据权利要求5所述的实施方法，其特征在于：步骤c)中生成的船舶报警信息或船舶预警信息为文字报警和/或语音报警。

7.根据权利要求5所述的实施方法，其特征在于：步骤d)中船舶监控操作包括：追踪、定位、信息传达、调度和/或轨迹回放。

8.根据权利要求5所述的实施方法，其特征在于：步骤d)中船舶基础档案信息包括：船舶基本信息、船舶证书信息、船舶级类信息和/或船载设备信息。

9.根据权利要求6所述的实施方法，其特征在于：步骤d)中船舶基础档案信息管理包括：添加、删除、修改、交互和/或统计。

10.根据权利要求5所述的实施方法，其特征在于：步骤d)中电子海图显示操作包括：海图查阅、海图标绘和/或海图显示格式操作。

11.根据权利要求5所述的实施方法，其特征在于：步骤d)中报警管理包括：察看报警界面、查询报警船舶周边救助资源、设置预警规则，检索报警记录、打印报警记录、开关语音报警、解除调度和/或解除报警。

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