CN105825715B - 一种基于移动终端的船舶防碰撞的优化方法及系统 - Google Patents

一种基于移动终端的船舶防碰撞的优化方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及移动终端领域，尤其涉及一种基于移动终端的船舶防碰撞的优化方法及系统。通过移动终端获取定位信息并上传至云端数据管理系统进行分析判断是否有与其他船舶发生碰撞的危险，实现船舶防碰撞的作用。传统的AIS系统通过船载终端实时发送定位信息给云端数据管理系统进行判断，由于船舶数量多，采用实时发送的形式对于云端而言会接收到海量的数据，容易造成云端数据堵塞以及数据处理缓慢的问题，而本发明提供的技术方案是通过船舶的航行速度来确定发送的时间间隔，众所周知，当船舶航速较低时，就越安全，这时就不需要实时发送定位信息，可间隔较长的时间来发送，这样的方式可减少云端数据的实时接收量，从而有效提高数据处理效率。

Description

一种基于移动终端的船舶防碰撞的优化方法及系统
技术领域
本发明涉及移动终端领域，尤其涉及一种基于移动终端的船舶防碰撞的优化方法及系统。
背景技术
AIS系统是船舶自动识别系统(Automatic Identification System)的简称，由岸基(基站)设施和船载设备共同组成，是一种新型的集网络技术、现代通讯技术、计算机技术、电子信息显示技术为一体的数字助航系统和设备。AIS的正确使用有助于加强海上生命安全、提高航行的安全性和效率，以及对海洋环境的保护。
国际海事组织规定，所有300总吨以上的国际航行船舶和500总吨以上的非国际航行船舶，以及所有客船，均需配备一台自动识别系统。目前，我国60马力以上的船舶基本都安装了AIS船载设备，但是60马力以下船舶由于船体小，受船舶电源、安装环境等诸多条件的制约，无法安装AIS船载设备，因此对于这类船舶在预防碰撞方面没有行之有效的解决措施，存在较大的安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于移动终端的船舶防碰撞的优化方法及系统，能够有效提高数据处理效率，使系统资源更加合理化。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种基于移动终端的船舶防碰撞的优化方法，包括：
步骤1、船员手持移动终端搭载在船舶上，通过所述移动终端获取定位信息；
步骤2、根据连续两次获取的定位信息，计算得到所述船舶的航行速度；
步骤3、根据所述船舶的航行速度确定安全系数；
步骤4、根据所述安全系数得出定位信息发送的时间间隔；
步骤5、根据所述时间间隔将定位信息发送至搭建在岸上的基站。
本发明采用的另一技术方案为：
一种基于移动终端的船舶防碰撞的优化系统，包括：船员手持的移动终端和搭建在岸上的基站；
所述移动终端包括定位模块、计算模块和发送模块；
所述定位模块，用于获取定位信息；
所述计算模块，用于根据连续两次获取的定位信息，计算得到所述船舶的航行速度，根据所述船舶的航行速度确定安全系数，根据所述安全系数得出定位信息发送的时间间隔；
所述发送模块，用于根据所述时间间隔将定位信息发送；
所述基站，用于接收所述定位信息。
本发明的有益效果在于：通过移动终端获取定位信息并上传至云端数据管理系统进行分析判断是否有与其他船舶发生碰撞的危险，实现船舶防碰撞的作用。传统的AIS系统通过船载终端实时发送定位信息给云端数据管理系统进行判断，由于船舶数量多，采用实时发送的形式对于云端而言会接收到海量的数据，容易造成云端数据堵塞以及数据处理缓慢的问题，而本发明提供的技术方案是通过船舶的航行速度来确定发送的时间间隔，众所周知，当船舶航速较低时，对应安全系数较高(即为比较安全)，这时就不需要实时发送定位信息，可间隔较长的时间来发送，这样的方式可减少云端数据的实时接收量，从而有效提高数据处理效率。船舶的航速是通过两次获取的定位信息来计算得出的，无需增加检测速度的设备，在成本上也得到降低。
需要说明的是，上述的安全系数对应的间隔时间是根据经验值得出。
附图说明
图1为本发明的一种基于移动终端的船舶防碰撞的优化方法的步骤流程图；
图2为本发明的一种基于移动终端的船舶防碰撞的优化系统的结构示意图；
标号说明：
1、移动终端；11、定位模块；12、计算模块；13、发送模块；2、基站。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：通过船舶的航行速度来确定发送的时间间隔，当船舶航速较低时，就越安全，不需要实时发送定位信息，可间隔较长的时间来发送，这样可减少云端数据的实时接收量，从而有效提高数据处理效率。
请参照图1，本发明提供的一种基于移动终端的船舶防碰撞的优化方法，包括：
步骤1、船员手持移动终端搭载在船舶上，通过所述移动终端获取定位信息；
步骤2、根据连续两次获取的定位信息，计算得到所述船舶的航行速度；
步骤3、根据所述船舶的航行速度确定安全系数；
步骤4、根据所述安全系数得出定位信息发送的时间间隔；
步骤5、根据所述时间间隔将定位信息发送至搭建在岸上的基站。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过移动终端获取定位信息并上传至云端数据管理系统进行分析判断是否有与其他船舶发生碰撞的危险，实现船舶防碰撞的作用。传统的AIS系统通过船载终端实时发送定位信息给云端数据管理系统进行判断，由于船舶数量多，采用实时发送的形式对于云端而言会接收到海量的数据，容易造成云端数据堵塞以及数据处理缓慢的问题，而本发明提供的技术方案是通过船舶的航行速度来确定发送的时间间隔，众所周知，当船舶航速较低时，就越安全，这时就不需要实时发送定位信息，可间隔较长的时间来发送，这样的方式可减少云端数据的实时接收量，从而有效提高数据处理效率。船舶的航速是通过两次获取的定位信息来计算得出的，无需增加检测速度的设备，在成本上也得到降低。
进一步的，所述安全系数分为四级；
当所述船舶的航行速度小于或等于2海里时，所述安全系数为第一级，对应的时间间隔为3分钟；
当所述船舶的航行速度大于2海里且小于或等于14海里时，所述安全系数为第二级，对应的时间间隔为30秒钟；
当所述船舶的航行速度大于14海里且小于或等于23海里时，所述安全系数为第三级，对应的时间间隔为15秒钟；
当所述船舶的航行速度大于23海里时，所述安全系数为第四级，对应的时间间隔为5秒钟。
由上述描述可知，根据船舶的航速可以确定其对应的当前时刻的安全系数，也可以得出所对应的时间间隔，例如当航速低于2海里时，其安全系数为第一级表示越安全，因此其对应的时间间隔为3分钟，这样就可以减缓云端的数据压力，所设置的参数值是根据多次的试验所得的经验值。
进一步的，所述步骤5之后还包括：
步骤6、所述基站将接收到的定位信息转发至云端数据管理系统。
由上述描述可知，基站作为数据中转站，提供发射装置。
进一步的，所述步骤6之后还包括：
步骤7、云端数据管理系统根据上传的定位信息计算得到所述船舶的航行速度和航行方向；
步骤8、根据所述船舶的航行速度和航行方向，判断是否有其他船舶与所述船舶碰撞的可能性，若有，发送报警信息给基站再转发至所述移动终端。
由上述描述可知，通过云端数据管理系统进行分析判断是否有与其他船舶发生碰撞的危险，实现船舶防碰撞的作用，当发现有碰撞危险时发送报警信息给移动终端，再结合移动终端上的海图显示其他船舶的位置信息，实现避开其他船舶。
进一步的，所述移动终端为手机或iPad。
由上述描述可知，手机在目前的市场上以及生活中的普及度非常高，几乎人手一台，对于船员而言只需携带手机登船，即可防止航行过程中碰撞的可能，有着携带方便、操作简单、降低成本的优点。
请参阅图2，本发明还提供了一种基于移动终端的船舶防碰撞的优化系统，包括：船员手持的移动终端1和搭建在岸上的基站2；
所述移动终端1包括定位模块11、计算模块12和发送模块13；
所述定位模块11，用于获取定位信息；
所述计算模块12，用于根据连续两次获取的定位信息，计算得到所述船舶的航行速度，根据所述船舶的航行速度确定安全系数，根据所述安全系数得出定位信息发送的时间间隔；
所述发送模块13，用于根据所述时间间隔将定位信息发送；
所述基站2，用于接收所述定位信息。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过移动终端获取定位信息并上传至云端数据管理系统进行分析判断是否有与其他船舶发生碰撞的危险，实现船舶防碰撞的作用。传统的AIS系统通过船载终端实时发送定位信息给云端数据管理系统进行判断，由于船舶数量多，采用实时发送的形式对于云端而言会接收到海量的数据，容易造成云端数据堵塞以及数据处理缓慢的问题，而本发明提供的技术方案是通过船舶的航行速度来确定发送的时间间隔，众所周知，当船舶航速较低时，就越安全，这时就不需要实时发送定位信息，可间隔较长的时间来发送，这样的方式可减少云端数据的实时接收量，从而有效提高数据处理效率。船舶的航速是通过两次获取的定位信息来计算得出的，无需增加检测速度的设备，在成本上也得到降低。
进一步的，所述安全系数分为四级；
当所述船舶的航行速度小于或等于2海里时，所述安全系数为第一级，对应的时间间隔为3分钟；
当所述船舶的航行速度大于2海里且小于或等于14海里时，所述安全系数为第二级，对应的时间间隔为30秒钟；
当所述船舶的航行速度大于14海里且小于或等于23海里时，所述安全系数为第三级，对应的时间间隔为15秒钟；
当所述船舶的航行速度大于23海里时，所述安全系数为第四级，对应的时间间隔为5秒钟。
由上述描述可知，根据船舶的航速可以确定其对应的当前时刻的安全系数，也可以得出所对应的时间间隔，例如当航速低于2海里时，其安全系数为第一级表示越安全，因此其对应的时间间隔为3分钟，这样就可以减缓云端的数据压力，所设置的参数值是根据多次的试验所得的经验值。
进一步的，所述基站，还用于将接收到的定位信息转发至云端数据管理系统。
由上述描述可知，基站作为数据中转站，提供发射装置。
进一步的，所述云端数据管理系统，用于根据上传的定位信息计算得到所述船舶的航行速度和航行方向，根据所述船舶的航行速度和航行方向，判断是否有其他船舶与所述船舶碰撞的可能性，若有，发送报警信息给基站再转发至所述移动终端。
由上述描述可知，通过云端数据管理系统进行分析判断是否有与其他船舶发生碰撞的危险，实现船舶防碰撞的作用，当发现有碰撞危险时发送报警信息给移动终端，再结合移动终端上的海图显示其他船舶的位置信息，实现避开其他船舶。
进一步，所述移动终端为手机或iPad。
由上述描述可知，手机在目前的市场上以及生活中的普及度非常高，几乎人手一台，对于船员而言只需携带手机登船，即可防止航行过程中碰撞的可能，有着携带方便、操作简单、降低成本的优点。
请参照图1-2，本发明的实施例一为：
一种基于移动终端的船舶防碰撞的优化方法，包括：
船员手持具有联网功能的移动终端(支持3G/4G通讯)搭载在船舶上航行，通过该移动终端中自带的定位模块(GPS)可获取到定位信息，即为当前该船舶的位置信息(经纬度)。
该移动终端上设有计算模块，可以根据连续两次获取的定位信息，计算得到当前该船舶的航行速度和航行方向；其中连续两次获取定位信息的时间间隔是固定的，当然也是可以改变的，但在船舶航行这方面一般采用固定时间间隔自动采集定位信息，因为不可能由人员时时刻刻操作来获取该定位信息，因此会设置一个固定值并且自动获取。
根据该船舶的航行速度可以查找对应的安全系数表(如表1，该安全系数表是根据多次的试验所得的经验值)，确定安全系数。
船舶的航行速度X/海里 安全系数 时间间隔
X≤2 第一级 3分钟
2＜X≤14 第二级 30秒钟
14＜X≤23 第三级 15秒钟
X＞23 第四级 5秒钟
表1
根据所述安全系数得出定位信息发送的时间间隔；
根据所述时间间隔将定位信息发送至搭建在岸上的基站；所述基站为手机基站，所述船舶防碰撞系统中在手机基站与数据服务器之间还包括数据转换系统和AIS基站，手机通过手机基站(互联网)发送定位信息，由于手机上获取的定位信息是不能直接从AIS基站上进行广播(原因是数据格式不同)，因此需通过数据转换系统将该定位信息转换成可在AIS基站上广播的信息，然后通过AIS基站进行广播，大型船舶(带有AIS终端)就可以获取到本船舶的定位信息，从而实现防碰撞。大型船舶的AIS船载终端发送AIS信息给AIS基站，AIS基站将接收到的海上大型船舶终端发射的AIS信息传给数据交换系统，数据交换系统解析后存入数据服务器；小型船舶通过数据服务器即可获取到大型船舶的定位信息，实现防碰撞。
所述基站将接收到的定位信息转发至云端数据管理系统。基站作为数据中转站，提供发射装置。
云端数据管理系统根据上传的定位信息计算得到所述船舶的航行速度和航行方向；根据所述船舶的航行速度和航行方向，判断是否有其他船舶与所述船舶碰撞的可能性，若有，发送报警信息给基站再转发至所述移动终端。通过云端数据管理系统进行分析判断是否有与其他船舶发生碰撞的危险，实现船舶防碰撞的作用，当发现有碰撞危险时发送报警信息给移动终端，再结合移动终端上的海图显示其他船舶的位置信息，实现避开其他船舶。
综上所述，本发明提供的一种基于移动终端的船舶防碰撞的优化方法及系统，通过移动终端获取定位信息并上传至云端数据管理系统进行分析判断是否有与其他船舶发生碰撞的危险，实现船舶防碰撞的作用。传统的AIS系统通过船载终端实时发送定位信息给云端数据管理系统进行判断，由于船舶数量多，采用实时发送的形式对于云端而言会接收到海量的数据，容易造成云端数据堵塞以及数据处理缓慢的问题，而本发明提供的技术方案是通过船舶的航行速度来确定发送的时间间隔，众所周知，当船舶航速较低时，就越安全，这时就不需要实时发送定位信息，可间隔较长的时间来发送，这样的方式可减少云端数据的实时接收量，从而有效提高数据处理效率。船舶的航速是通过两次获取的定位信息来计算得出的，无需增加检测速度的设备，在成本上也得到降低。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于移动终端的船舶防碰撞的优化方法，其特征在于，包括：
步骤1、船员手持移动终端搭载在船舶上，通过所述移动终端获取定位信息；
步骤2、根据连续两次获取的定位信息，计算得到所述船舶的航行速度；
步骤3、根据所述船舶的航行速度确定安全系数；
步骤4、根据所述安全系数得出定位信息发送的时间间隔；
步骤5、根据所述时间间隔将定位信息发送至搭建在岸上的基站；
所述步骤5之后还包括：
步骤6、所述基站将接收到的定位信息转发至云端数据管理系统；其中，所述基站为手机基站，具体为：手机基站将接收到的定位信息发送给数据转换系统，所述数据转换系统将定位数据转换成可在AIS基站上广播的信息后通过AIS基站将转换后的定位信息转发至云端数据管理系统；
所述步骤6之后还包括：
步骤7、云端数据管理系统根据上传的定位信息计算得到所述船舶的航行速度和航行方向；
步骤8、根据所述船舶的航行速度和航行方向，判断是否有其他船舶与所述船舶碰撞的可能性，若有，发送报警信息给基站再转发至所述移动终端。
2.根据权利要求1所述的基于移动终端的船舶防碰撞的优化方法，其特征在于，所述安全系数分为四级；
当所述船舶的航行速度小于或等于2海里时，所述安全系数为第一级，对应的时间间隔为3分钟；
当所述船舶的航行速度大于2海里且小于或等于14海里时，所述安全系数为第二级，对应的时间间隔为30秒钟；
当所述船舶的航行速度大于14海里且小于或等于23海里时，所述安全系数为第三级，对应的时间间隔为15秒钟；
当所述船舶的航行速度大于23海里时，所述安全系数为第四级，对应的时间间隔为5秒钟。
3.根据权利要求1所述的基于移动终端的船舶防碰撞的优化方法，其特征在于，所述移动终端为手机或iPad。
4.一种基于移动终端的船舶防碰撞的优化系统，其特征在于，包括：船员手持的移动终端和搭建在岸上的基站；
所述移动终端包括定位模块、计算模块和发送模块；
所述定位模块，用于获取定位信息；
所述计算模块，用于根据连续两次获取的定位信息，计算得到所述船舶的航行速度，根据所述船舶的航行速度确定安全系数，根据所述安全系数得出定位信息发送的时间间隔；
所述发送模块，用于根据所述时间间隔将定位信息发送；
所述基站，用于接收所述定位信息；
所述基站，还用于将接收到的定位信息转发至云端数据管理系统；其中，所述基站为手机基站，具体为：手机基站将接收到的定位信息发送给数据转换系统，所述数据转换系统将定位数据转换成可在AIS基站上广播的信息后通过AIS基站将转换后的定位信息转发至云端数据管理系统；
所述云端数据管理系统，用于根据上传的定位信息计算得到所述船舶的航行速度和航行方向，根据所述船舶的航行速度和航行方向，判断是否有其他船舶与所述船舶碰撞的可能性，若有，发送报警信息给基站再转发至所述移动终端。
5.根据权利要求4所述的基于移动终端的船舶防碰撞的优化系统，其特征在于，所述安全系数分为四级；
当所述船舶的航行速度小于或等于2海里时，所述安全系数为第一级，对应的时间间隔为3分钟；
当所述船舶的航行速度大于2海里且小于或等于14海里时，所述安全系数为第二级，对应的时间间隔为30秒钟；
当所述船舶的航行速度大于14海里且小于或等于23海里时，所述安全系数为第三级，对应的时间间隔为15秒钟；
当所述船舶的航行速度大于23海里时，所述安全系数为第四级，对应的时间间隔为5秒钟。
6.根据权利要求4所述的基于移动终端的船舶防碰撞的优化系统，其特征在于，所述移动终端为手机或iPad。
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