CN101615349A - 渔船环境监控避碰报警系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及渔船环境监控避碰报警系统。本发明是一种用于海上渔船对周围船舶的态势实时监控，实现船舶避碰报警、避免渔船挂网丢网的新系统。采用我国渔业专用通信频道的通讯机获取周围渔船信息并通过AIS接收装有AIS系统船舶的信息。系统由接收部分、输入输出接口部分、数据处理部分、数据存储部分、显示部分所组成。通过接收接口部分接收到海上渔船及商船的信息，经过数据处理中心进行数据分析、判断处理，实现对周围渔船及商船的远程监控、查询、跟踪。并将各船的航向、航速等有关数据实时地显现在本机的电子海图上。对于进入预先设置报警范围的船舶实时报警，达到避免发生碰撞及渔网互挂丢失等恶性事故发生的目的，确保渔船的生产、航行安全。

Description

渔船环境监控避碰报警系统

技术领域

本发明所述的渔船环境监控避碰报警系统涉及一种渔船海上航行、生产的安全管理系统。

背景技术

目前我国18000公里海岸线和300多万平方公里的蓝色国土及辽阔的海洋经济区域，蕴藏着丰富的海洋渔业资源。我国的30余万艘渔船常年在领海、200海里经济区、中朝、中韩、中日等邻国共管水域及特定水域从事渔业生产。每年为人们提供了大量优质食物，同时也带来了巨大的经济效益。但渔船密集的生产形式，毫无规律的航行模式，黑夜、大雾等恶劣气象，质量较差甚至欠缺的安全航行设备，都给渔船和其他船舶的航行安全带来极大的安全隐患，渔船和渔船，商船和渔船发生碰撞、沉没的恶性事故层出不穷，渔船间挂网丢网的重大损失屡见不鲜，尤其是近年来经常发生渔船被其他商船碰撞而沉没的重大海难事故。因此，为了渔民生命财产安全，设计生产一种适合广大渔船都能安装和使用的，即物美价廉，又能保障渔业生产航行、安全的避碰报警设备是一个非常重要的问题。

一、对本系统的需求

1、海上航行安全的需要

我国的广大渔场布满了众多的商船航线，国际和我国有关规范规定：商船配备的是GMDSS(全球海上遇险与安全)系统和150MHz国际海事频道及AIS等海事通信设备；而广大渔船则仅配备30MHz的渔业安全通信网无线电话机。大部分渔船既没有海事通信设备，又没有雷达导航装备，商船则没有渔业安全通信网无线电话机。由此形成了海上航行时，大部分渔船在雾天和黑夜对周围环境一无所知、商船和渔船间又无信息沟通手段的危险局面。从保证渔船在渔场及商船航线的航行安全考虑，所有渔船应装备航海雷达和海事通信设备，以掌握本船周围环境状况，与商船之间建立必要的信息通道。但因大多数渔船是经济上的弱势群体而无法承担这一经济负担，且渔船恶劣的环境条件也很难满足这些设备的安装条件。

2、渔业生产的需要

我国渔船数量众多，海洋渔场生产船只密集，水下暗流涌动。渔船在夜间或雾天生产作业，时常因渔船不了解周围渔船分布情况而发生互相挂网丢网等恶性事故，严重影响渔业生产，造成较大的经济损失。因此生产渔船时刻观测监控本船周围的船舶分布、运动等生产环境的状况是非常必要的，尤其是视距不好的夜间和大雾等恶劣天气更是必须的。

3、渔业管理的需要

我国实施禁渔区法规四十多年，实施伏季休渔法规已十几年，实施渔业许可证制度已三十年，实施共管水域定额发证、渔船持证生产制度也已十几年，但至今尚存数量可观的无证渔船。不少渔船肆无忌惮的大闯禁渔区、禁渔期违规扑鱼、越界捕鱼现象严重，极大的破坏了渔业资源。目前我国18000公里海岸线、200海里经济区的辽阔水域，30万艘渔船的海上执法管理和海难搜救任务，仅能靠数百艘渔政执法船承担。实施渔政检查时，只能在广阔的海面上逐个航行到被检渔船旁靠帮登船进行。渔政船全海域的巡逻使其巡航的面积大、航线长、耗油多、成本高、效率低。海上风大浪高，帮靠渔船危险性很大，渔业执法的难度不言而喻。

4、海难搜救的需要

我国几百万渔民长年生产、生活在茫茫大海上，他们随时面临着恶劣天气、海况的袭击和各种海难事故的威胁，在他们的生命财产遭遇危险的危难时刻，渔民们最需要的是及时前来施救船只，但我国政府公务船数量有限，海上分布面极少。所以渔船之间的互救成为渔业海难救助的主要形式。由于大部分渔船没有雷达等导航装备，致使寻找遇难渔船的难度很大，搜救成功率大打折扣。

二、目前国内、外船舶装备状况

按国际、国内的有关规定：100总吨以上的国际航线和300总吨以上国内航线的交通运输船舶已开始装备AIS(船舶自动识别系统)，我国部分运输港口已经装备了VTS(港口交通管理雷达系统)。而相关文件同时明文规定：对渔船、公务船、军用船不作装备此类设备的要求。

虽然AIS系统和VTS系统对交通运输船舶的识别和运输港口的交通管理能起到很大作用，但实际上对渔船和渔港却无能为力。这是因为它们初衷就是为海洋运输业和交通运输船设计的系统，所以对渔业和渔船存在着如下问题无法彻底解决：

1、为了占据高产渔场，渔船生产的位置对其它渔船是保密的，而AIS系统将全部船位大范围的公布于众，很多渔船很难接受；

2、因AIS频点极少，容量有限，如果庞大数量的渔船全部加入AIS系统，必将造成网络堵塞，这在无线电管理上是不可行的；

3、AIS设备定位于大、中型运输船，结构复杂、价格昂贵，渔船的经济能力很难承受。目前虽然有些地区由政府出资购置AIS设备装备渔船，但沿海大多数省份的经济实力是无力效仿推广的；

4、我国的大多数中、小型渔船经济上比较贫穷，导航雷达的普及率较低。

5、有些小型渔船环境条件十分恶劣，不具备安装雷达、AIS等设备的条件。

目前，我国渔船普遍装备的是全国近海渔业安全救助通讯网的通用设备，价格仅为一千多元的渔业专用频率的无线电话机——简称渔用对讲机或渔台。它能完成能完成30～40海里的船～船通信。渔台安装有GPS模块，具备接收GPS(卫星定位)信息并将其发送出来的功能。

针对上述现有技术装备和管理所存在的问题，研究设计一种新型的渔船环境监控避碰报警系统，尽快解决渔场航线的渔船与渔船、渔船与商船的生航行安全，是十分必要和非常紧迫的。

发明内容

鉴于上述现有技术中所存在的问题，本发明的目的是研究设计、生产一种新型的渔船环境监控避碰报警系统，从而解决我国海洋渔场航线的渔船与商船、渔船与渔船间的避碰、挂网等问题。

本发明所述的渔船环境监控避碰报警系统，是由接收部分、输入输出接口部分、数据处理部分、数据存储部分、显示部分所组成。所述的渔船环境监控避碰报警系统采用我国渔业专用信道的通讯机并兼容AIS。所述的接收部分是由渔政专用电台、AIS接收机和GPS接收机组成。所述的输入输出接口部分是由GPS接口、渔政专用电台通讯接口、AIS接口、其他通讯机接口所组成。所述的数据处理部分是由数据处理中心模块、系统应用软件、渔船资料数据库、渔台信息处理器所组成。所述的数据存储部分是由数据保存和回放模块组成。所述的显示部分是由电子海图和显示系统所组成。

一、具体工作过程：

A、通过渔政专用电台接收到的渔台信息，经渔政专用电台通讯接口送往渔台信息处理器进行处理，处理后的信息送往数据处理中心模块。通过AIS接收机接收周围安装了AIS系统船舶的船位信息，经AIS接口送往数据处理中心模块。通过GPS接收机接收到的目标船舶位置信息，经GPS接口送往数据处理中心模块。

B、数据处理中心模块将数据进行处理后发送到系统应用软件。系统应用软件将不同类型目标显示在电子海图上，并通过查询渔船资料数据库，显示目标船舶的安全、生产、管理信息。

C、系统应用软件根据目标位置计算距离，判断是否在划定的报警区域。如果在报警区域内，则发出报警。

本发明所述的系统应用软件将目标位置显示在电子海图上，同时将数据保存到数据保存和回放模块，并根据渔船资料数据库来判断目标船舶的属性以及距离，确定是否需要报警提示。

二、系统结构：

本系统包括以下部分：

●渔政专用电台通讯接口——接收渔政专用电台数据；

●GPS(DGPS)接口——接收GPS(DGPS)信息；

●渔台(可用通讯机)信息处理器——将渔台或其它可用通讯机的数据进行处理；

●AIS接口——接收AIS数据；

●其它通讯机接口——接收其它可用通讯机数据；

●渔船资料数据库——保存本地渔船资料；

●电子海图——用来显示船只目标；

●数据处理中心模块(板)——对所有接收到的目标船舶数据分析处理，对同一位置的目标船舶做关联处理；

●数据保存和回放模块——保存识别的目标船舶数据，具有回放功能；

●系统应用软件——对目标船舶的有关数据，结合数据库，作出相应的判断处理。

三、本发明具备功能：

1、能将本船船位实时显示在电子海图上；

2、能实时了解周围船舶位置分布；

3、能确定和其他船舶的距离；

4、能自动判断是否需要发出避碰报警；

5、能自动判断是否需要发出网具互挂报警；

6、能保存船舶航行的数据，并实现轨迹回放；

7、能根据接收的数据和渔船资料数据库，查询有关船舶的属性。

四、本发明解决了我国海洋渔业中的如下难题

1、渔船在夜晚或浓雾时海上作业的安全问题，避免被撞沉没的海难事故和渔挂网、丢网等恶性事故的发生；

2、海上渔船能够实时掌握自身渔船和周边船舶的位置；

3、实时了解周边船舶的特性，以便于作业安排；

4、避免了为避碰而安装过多AIS收发机带来的信道堵塞问题；

5、实现了对渔船遇险、碰撞等信息的存贮和回放，为海事处理提供了有力的证据。

本系统采用以渔业安全通讯网设备为主体，配备AIS接收和电子海图等，在基本不增加渔民经济负担和满足渔船安装条件的前提下，彻底解决这一困扰多年的海上航行、生产安全难题。

本系统在渔船没有雷达的情况下，在不增加渔民经济负担的前提下，能将本船周围较大范围内的船舶分布和动态全部显示在电子海图上，彻底解决了通信导航设备简陋的中、小型渔船无法监控周围生产、航行环境的难题。避免渔船间挂网丢网等恶性事故的发生。

本系统对渔政海上执法提供了极大的方便，使渔政船在本系统的电子海图上随时观测到周围较大范围内的渔船分布状况，且可实时调查渔船有关信息，区别、查处不法渔船，极大的节省了执法成本，提高了执法效率。

本系统能在渔业无线电话机的通信范围(30-50海里)内，将遇难渔船的准确位置锁定在电子海图上，这不但大大的超过航海雷达(对小型渔船的观测距离仅8-10海里)的搜索范围，且极大的提高了渔业海难的搜救效率。

本发明具有结构新颖、操作简单、报警准确、功能齐全等优点。为我国海洋渔业的管理提供了一种效果好、成本低、实用性强的电子设备，其批量投入使用必将产生积极的社会效益和显著的经济效益。

本发明所述的渔船环境监控避碰报警系统主要根据目前海洋渔业管理部门对渔业船舶的安全管理的要求和渔船航行、生产、安全的需求而设计。本发明具有理念新颖、监控准确、反应迅速、管理方便、成本低、效果好的特点，故属于一种集经济性与实用性为一体的新型渔船环境监控避碰报警系统。

附图说明

本发明共有两张附图，其中：

附图1是渔船环境监控避碰报警系统工作原理示意图；

附图2是渔船环境监控避碰报警系统总体结构框图。

图中：1、电子海图2、系统应用软件3、数据处理中心模块4、数据保存和回放模块5、显示系统6、渔船资料数据库7、渔政专用电台通讯接口8、渔台信息处理器9、AIS接口10、GPS接口11、其他通讯机接口12、渔政专用电台13、AIS接收机14、GPS接收机

具体实施方式

本发明的具体实施例如附图2所示，是由接收部分、输入输出接口部分、数据处理部分、数据存储部分、显示部分所组成。所述的渔船环境监控避碰报警系统采用我国渔业专用信道的通讯机并兼容AIS。所述的接收部分是由渔政专用电台12、AIS接收机13和GPS接收机14组成。所述的输入输出接口部分是由GPS接口10、渔政专用电台通讯接口7、AIS接口9、其他通讯机接口11所组成。所述的数据处理部分是由数据处理中心模块3、系统应用软件2、渔船资料数据库6、渔台信息处理器8所组成。所述的数据存储部分是由数据保存和回放模块4组成。所述的显示部分是由电子海图1和显示系统5所组成。通过渔政专用电台12接收到的渔台信息，经渔政专用电台通讯接口7送往渔台信息处理器8进行处理，处理后的信息送往数据处理中心模块3。通过AIS接收机13接收周围安装了AIS系统船舶的船位信息，经AIS接口9送往数据处理中心模块3。通过GPS接收机14接收到的目标船舶位置信息，经GPS接口10送往数据处理中心模块3。数据处理中心模块3将数据进行处理后发送到系统应用软件2。系统应用软件2将不同类型目标船舶显示在电子海图1上，并通过查询渔船资料数据库6，显示目标船舶的相关属性。系统应用软件2根据目标船舶位置计算距离，判断是否在划定的报警区域。如果在报警区域内，则发出报警。

本发明所述的系统应用软件2将目标船舶位置显示在电子海图1上，同时将数据保存到数据保存和回放模块4，并根据渔船资料数据库6来判断目标船舶属性以及距离，确定是否需要报警提示。

本发明所述的渔船环境监控避碰报警系统安装在渔船、商船或其他公务船上。GPS(DGPS)天线、AIS天线、渔政专用电台天线安装在船舶上部合适的位置，本系统安装在有电源且便于操作的船舱内。

本发明通过渔政专用电台12呼叫周围一段距离海域内的渔台得到海域内所有安装部颁标准渔台渔船的船位信息，通过AIS接收机13及AIS接口9接收周围安装了AIS系统船舶的船位信息，通过GPS接收机14及GPS接口10确定本船的船位，再将所有数据经过数据处理中心模块3数据处理后发送到系统应用软件2计算比较，判断是否需要发出报警信息，同时通过读取渔船资料数据库6和AIS数据，得到船舶的属性，在电子海图1上标出船位。

Claims (2)

1、一种渔船环境监控避碰报警系统，是由接收部分、输入输出接口部分、数据处理部分、数据存储部分、显示部分所组成；其特征在于所述的接收部分是由渔政专用电台(12)、AIS接收机(13)和GPS接收机(14)组成；所述的输入输出接口部分是由GPS接口(10)、渔政专用电台通讯接口(7)、AIS接口(9)、其他通讯机接口(11)所组成；所述的数据处理部分是由数据处理中心模块(3)、系统应用软件(2)、渔船资料数据库(6)、渔台信息处理器(8)所组成；所述的数据存储部分是由数据保存和回放模块(4)组成；所述的显示部分是由电子海图(1)和显示系统(5)所组成；其信息传递具体步骤如下：

A、通过渔政专用电台(12)接收到的渔台信息，经渔政专用电台通讯接口(7)送往渔台信息处理器(8)进行处理，处理后的信息送往数据处理中心模块(3)；通过AIS接收机(13)接收周围安装了AIS系统船舶的船位信息，经AIS接口(9)送往数据处理中心模块(3)；通过GPS接收机(14)接收到的目标船舶位置信息，经GPS接口(10)送往数据处理中心模块(3)。

B、数据处理中心模块(3)将数据进行处理后发送到系统应用软件(2)；系统应用软件(2)将不同类型目标船舶显示在电子海图(1)上，并通过查询渔船资料数据库(6)，显示目标船舶的安全、生产、管理信息。

C、系统应用软件(2)根据目标船舶位置计算距离，判断是否在划定的报警区域。如果在报警区域内，则发出报警。

2、根据权利要求1所述的渔船环境监控避碰报警系统，其特征在于所述的系统应用软件(2)将目标船舶位置显示在电子海图(1)上，同时将数据保存到数据保存和回放模块(4)，并根据渔船资料数据库(6)来判断目标船舶属性以及距离，确定是否需要报警提示。

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