CN103559808A - 一种基于3g的近海海域船舶交通监控及预警系统 - Google Patents

Abstract

本发明关于一种海洋船舶交通监控系统，特别是一种基于3G的近海海域船舶交通监控及预警系统。本发明的系统主要是通过网络摄像机、GPS定位系统、海洋传感器、以及智能终端等方式采集信息进行数据采集以及手机信息等工具传递消息，使用2G和高速的3G网络传输机制进行数据传输和消息传递，远程服务器对信息的接受和实时监控中心，并且对接受到的信息进行实时处理。本发明数据和信息处理便捷，而且能显示在监控中心的显示器上，直接明了展示给观看者，了解更多船舶交通情况，可有及时有效的发现隐患，采取有力的措施，以减少没必要的损失。

Description

一种基于3G的近海海域船舶交通监控及预警系统

技术领域

本发明关于一种海洋船舶交通监控系统，特别是一种基于3G的近海海域船舶交通监控及预警系统。 

背景技术

目前，随着我国的海洋事业的不断壮大，海洋船舶的数量也随之不断增加。但由于近海海域渔船快速投入使用和海洋船舶监控设备不够完善，监控系统也不是很成熟，导致海洋船舶交通事故频发。目前监控数据的传输主要使用微波和2G网络传输数据，这些无线传输数据方式的速度比较慢、传输的速度比较缓慢、画面质量模糊等一些不足，严重影响船舶交通的安全，造成巨额损失。 

随着我国经济的高速发展，生活水平的不断提高，安全的重要性已经成为生活中不可或缺的一部分。如今网络技术快速发展，3G网络的出现，3G无线视频监控系统为人们打造一个具有安全的、远程的、即时的、科学的管理体系奠定了坚实基础，打破了传统监控图像难以进行无线网络传输的弊端。 

为此，本发明提出一种3G网络的船舶交通监控系统，能够迅速的进行数据传输，及时的发现船舶交通隐患，并且能够迅速有效地调度船舶交通的运行，提高了船舶交通运行的安全系数，从而减少船舶交通事故的发生，达到近海海洋船舶的安全行驶，挽回一些可避免的损失。 

发明内容

本发明是关于一种海洋船舶交通监控系统，尤其关于一种基于3G的近海海域船舶交通监控及预警系统。 

本发明是建立以3G网络为中心的视频监控系统，用来监控近海海域的船舶交通运行情况，及时发现隐患并进行船舶交通的调度缓和近海船舶交通运行状况，而且发现近海船舶交通隐患时，迅速有效地发布警告消息和实时交通路况信息，实现近海船舶有条不紊地安全行驶。 

本发明所采用的技术方案是， 一种基于3G技术的船舶交通监控系统，所述基于3G船舶监控方案包括视频数据采集模块，消息传递模块，网络传输模块，视频监控中心模块，监控处理模块。视频数据采集模块包括 ：摄像机直接采集近海船舶视频画面、GPS定位系统采集近海海域的船舶交通运输的整体画面还有海洋传感器实时采集海洋环境的参数，最后把所采集到的数据传送到网络传输模块；消息传递模块主要作用是海洋船舶上的人员发布紧急信息，还可以对3G网络未覆盖的区域通过2G网络传输视频画面和传递消息；网络传输模块包括船舶无线路由设备、2G/3G无线网络、Internet网络、监控中心模块的有线局域网。主要是从近海海域的无线网络中接受数据，通过2G/3G无线网络可以把数据和信息直接传输到监控管理员智能终端和手机上，还及时把数据传送到Internet中，然后通过Internet传送到远程监控中心的有线网络设备中。视频监控中心模块包括远程智能终端和手机、远程服务器、远程终端显示器、电视墙。主要是及时接受网络中的数据，把视频画面直接显示在显示器和电视墙中，并且存储到远程服务器中。监控处理及预警模块包括监控管理人员、终端服务器、智能终端设、手机。主要是管理人员处理接收到的传感器数据以及消息传递模块传送的信息，并且对这些数据进行分析、预测海洋环境，发现船舶交通隐患，发布信息和危险信号，同样也可以使用语音系统广播语音消息。 

本发明中的3G网络技术的使用，提高了数据传输速度，同时在远程网络设备尽量使用有线传输，不仅可以提高传输速率还可以降低了成本的投入，同时增加了传输数据的可靠性。在无3G覆盖区域采用了2G网络传输数据，弥补了3G网络的不足之处。从而减少了近海海域船舶交通事故的发生，及时有效地调度近海船舶而还可以达到海洋灾难预警的效果，避免了不必要的财产损伤和人员伤亡。 

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明， 附图中 ： 

图1为本发明的系统架构图。

图2为本发明的视频数据采集模块结构图。 

图3为本发明的消息传递模块结构图。 

图4为本发明的网络传输模块结构图。 

图5为本发明的视频监控中心模块结构图。 

图6为本发明的监控处理模块结构图。 

附图中主要标记： 

1：卫星

3：海洋传感器

5：摄像机

7：无线基站

9：普通手机

11：有线路由器

13：服务器

15：计算机终端

17：监控管理员

2：近海船舶

4：卫星接收器

6：无线路由器

8：船员

10：智能终端

12：交换机

14：文件服务器

16：电视墙。

具体实施方式

请参阅图 1， 其是本发明一种基于3G的近海海域船舶监控及预警系统示意图。 

其中，一种基于3G的近海海域船舶监控及预警系统，其包括：视频数据采集模块、消息传递模块、网络传输模块、视频监控中心模块、监控处理及预警模块。 

其中视频采集模块和消息传递模块把采集到的数据传送到网络模块中，网络模块通过2G/3G无线网络连接到视频监控中心模块和监控处理模块。视频监控中心模块与视频处理模块通过本地局域网连接。 

如图2是本发明的视频数据采集模块结构图。在视频数据采集模块中摄像部分是主要组成部分，其中还可以附带烟感器，红外探头，拾音器，音像等设备。视频采集模块是整个监控系统的“眼睛”，它把监视的内容变为图像信号，传送监控中心的监视器上。摄像部分的好坏及它产生的图像信号质量将影响整个系统的质量。根据需要我们可以采用红外摄像机、网络摄像机等等，建立一个无线网络视频监控系统，直接采用采用无线网络摄像机可以省去很多环节，免掉许多不必要的设备。海洋传感器采集近海海域环境的参数，采用了Zigbee、GPRS等通信技术实现数据的无线传送。通过GPS模块获取海洋船舶的位置信息，每个采集终端节点将采集好位置信息经过局部融合发送给卫星接收器。卫星接收器再对一段时间内该区域所有采集终端节点采集位置信息进行全局融合，然后通过3G网络发送到监控中心的服务器。 

如图3是本发明的消息传递模块结构图。是辅助视频数据采集模块采集视频数据和传递消息，该模块操作简单，易实施。船上的人员在未覆盖3G信号的海域船舶交通运行状况以及危险救急消息通过手机短信等形式直接发送到监控处理中心，请求帮助。在有3G覆盖的海域中，船上的人员也可以使用智能终端将视频监控的画面直接通过2G/3G网络发送数据。 

如图4是本发明的网络传输模块结构图。是指连接各个设备间的链路，在视频数据采集模块中主要由无线路由器接受视频数据通过3G网络传送到远程网络设备中，在消息传递模块中的网络设备主要是2G/3G网络。在远程监控中心模块的网络主要是路由器和交换机组成的本地局域网，降低了成本，提高了数据处理的速度，确保数据传输的质量。在监控处理及预警模块主要是交换机连接到监控管理员的计算机终端，在通过2G/3G网络把消息、新闻和警报发送给船舶的无线路由器或者直接发送给人员，极大的方便用户的使用。 

如图5是本发明的视频监控中心模块结构图。视频监控中心一般是由监视器、电视墙、服务器以及监控中心的局域网组成，它的功能是将传送过来的图像一一显示出来直接给观看者观看。视频监控中心由监控终端和显示系统组成。监控终端可采用普通的PC机，安装监控客户端软件，连接服务端即可实现如本地使用一样方便，并根据权限的设置使用该模块的查询、存储等功能。对于中心监控室，通常会配置高性能的PC机作为监控终端，采用电视墙和电子地图做为监视系统。电视墙系统支持客户端集成解码卡和解码服务器两种模式实现电视墙功能，可以实现单画面和多画面的分组轮巡，可以配置当报警发生时，在电视墙指定的显著位置显示报警现场画面。电子地图实现基本的电子地图功能，并可以方便的在电子地图上增加热点，记录设备的相关信息，同时集成视频预览、设置、报警联动等功能，使操作更加形象化。 

如图6是本发明的监控处理及预警模块结构图。处理部分是整个系统的“心脏”和“大脑”，是实现整个系统功能的指挥中心。控制系统是整个系统的大脑，完成对所有设备的控制、管理、检测以及权限的分配，为系统的控制接口非常重要。管理员使用网络视频监控系统管理软件并能够与其他子系统得到有效的、紧密的集成，为船员了统一的监控、操作、管理功能和人机界面，支持自定义报警分类、报警级别和即时通讯。并根据分类和级别定义相应的报警联动策略；报警可以联动前端设备、中心存储服务器和客户端本地录像；报警可以联动前端设备、中心存储服务器和客户端本地抓拍图片；报警可以通过短信通知相关人员，短信的内容可以自定义，并且可以发送相关视频链接到用户手机，用户只需点击链接就可以通过手机观看现场的实时视频；报警可以通过邮件方式通知相关人员，邮件中会附带现场抓拍的图片；报警时可以立即在电视墙上将事发的视频显示在显著位置；监控人员可以将报警事件形成案件，并上报到管理服务器进行存储。即时通讯是语音和文字双重的用户交流方式，远程可实现语音对讲和语音广播功能，系统可以与前端模块实现语音对讲交互功能并支持同时向多个前端设备发送音频广播。 

综上所述，本发明的一种基于3G的近海海域船舶交通监控及预警系统综合近海海域船舶交通运行状况、目前设备和技术的限制以及投入成本等多种影响因素，对船舶视频数据采集通过2G/3G网络传输技术直接将显示出来的图像传送观看者观察，可以及时发现问题，采取相关行动，免于造成更大的损失。与传统的闭路电视和数字监控系统相比，本交通监控及预警系统具有一些独特的优势： 

一、及时有效的3G网络监控：随时可以实现远程实时监控，根据实际情况，提供全天候及全方位的画面监视功能。还可以实现本地、远程的录像存储和录像回放，高清晰的视频图像根据网络带宽情况，可以自适应调整；

二、系统的兼容性：能够和传统的CCTV设备紧密结合，云台控制协议，与环境监控系统、门禁系统等互联后，系统可完成复杂的报警联动，通过实时观测手段进行图像查看，采用多种方式对监看目标进行监视，具有与其它信息系统集成的开放接口，能够持续平滑升级和扩展，降低对系统的整体投资成本；

三、方便使用、操作管理简单：只需安装客户端软件，登录服务器进行远程监控和远程管理，系统可以在现有的任何网络中完成各种监控功能，根据网络带宽的变化，视频流可自动调节；

四、完整的管理功能：可建立多监控中心对本地和远程变监控前端进行实时分级监控。可实现用户可多级、分组管理、图像远程调节、音视频存储功能、日志信息查询、配置和权限管理等多种功能；

五、电子地图：用最直观的方式来管理镜头和调阅图像，通过平面图快速地了解地理位置实现基本的电子地图功能，并可以方便的在电子地图上增加热点，记录设备的相关信息，同时集成视频预览、设置、报警联动等功能，使操作更加形象化； 

六、报警功能体现：结合电子地图与图像双重报警，实现运动检测报警和联动其他报警设备，可远程设定运动图像的变化区域和灵敏度，语音对讲和语音广播可以实现系统与前端数据采集模块语音对讲交互功能。

Claims (5)

1.根据权利要求书1所述的一种基于3G的近海海域船舶交通监控及预警系统，其特征在于，所述数据采集模块通过使用摄像机采集近海船舶交通运行视频画面、通过GPS系统对海洋船舶进行定位并且使用海洋传感器采集海洋环境参数。

2.根据权利要求书1所述的一种基于3G的近海海域船舶交通监控及预警系统，其特征在于，所述消息传递模块，主要应用在无3G网络覆盖区域，使用者可以直接把紧急情况、救援信号直接发送到监控处理中心。

3.根据权利要求书1所述一种基于3G的近海海域船舶交通监控及预警系统，其特征在于，所述网络传输模块主要使用高速的3G网络进行更及时有效地与监控中心沟通联系；对于3G未能覆盖范围的区域主要使用2G网络传递紧急消息，同样也可以进行视频传输。

4.根据权利要求书1所述一种基于3G的近海海域船舶交通监控及预警系统，其特征在于，所述监控中心模块主要是接受从网络模块中传递过来的数据；可以直接通过智能终端直接接受消息和视频画面，还可以通过局域网传送到服务器上还可以直接以画面的形式显示在显示器和电视墙中。

5.根据权利要求书1所述一种基于3G的近海海域船舶交通监控及预警系统，其特征在于，所述监控处理及预警模块主要是监控处理中心人员对数据进行处理分析、预测，及时发现潜在危险，并且通过发布警告消息、新闻、广播语音，调度船舶的交通，尽量减少损失。

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