CN106209126A - 基于船舶交通服务监视雷达构建监视信息网系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于船舶交通服务监视雷达构建监视信息网系统，以更好地发挥船舶交通服务和管理作用。本系统包括甚高频无线通讯设备模块、本地监视雷达、异地监视雷达、船舶自动识别系统模块、侧向定位设备模块、光电设备模块、高数字化采样率信号采集模块、检测跟踪数据处理模块、信息传输模块、综合数据处理系统模块、实时记录存储回放模块、船舶信息管理模块、交通显示操作控制模块、通讯网络模块、设备数据通讯模块。本发明采用数字化和智能化技术，大大提高设备的兼容性、质量及可靠性、信息互联互通性，制造出，适用于各监视、管理雷达站互联互通、信息共享的船舶交通服务中心网构建、改造，更好地发挥船舶交通服务和管理作用。

Description

基于船舶交通服务监视雷达构建监视信息网系统
技术领域
本发明涉及一种监视信息网系统，具体地，涉及一种基于船舶交通服务(VTS)监视雷达构建监视信息网系统，用于实施船舶交通服务和管理，基于岸基监视雷达的各监视、管理站互联互通、信息共享的VTS中心网装置，特别适用于维护水上交通秩序和维护国家海洋权益。
背景技术
随着海事的不断发展船舶交通服务设备已成为中国实施船舶交通服务和管理最重要的手段之一，其在海事管理中的地位和作用日益突出。
我国现有船舶交通服务产品90％以上为国外引进。由于最近国内船舶交通服务产品厂商的崛起，船舶交通服务设备中逐渐开始有了较多的国产设备。但是由于国外的设备之间、国产设备和国外的设备之间兼容性有限，导致船舶交通服务中心，换设备时不得不换一整套。若能提高国产设备的兼容性，提高国产设备的质量及可靠性，改变各站设备信息孤立现状，提高信息互联互通、信息共享，那么船舶交通服务的管理也会进一步发展和提高。截至2014年08月，中国已正式对外运行的船舶交通服务船舶交通服务中心共有54个，雷达站240个，另外正在规划和建设的船舶交通服务中心还有10余个，迫切需要兼容、规范、可靠、高质量、信息共享的基于船舶交通服务监视雷达构建监视信息网系统。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于船舶交通服务监视雷达构建监视信息网系统，其提高设备的兼容性、可靠性及信息共享性，适用于各监视、管理雷达站互联互通、信息共享的VTS中心网构建、改造，更好地发挥船舶交通服务和管理作用。
根据本发明的一个方面，提供一种基于船舶交通服务监视雷达构建监视信息网系统，包括：甚高频无线通讯设备模块、本地监视雷达、异地监视雷达、船舶自动识别系统模块、侧向定位设备模块、光电设备模块、高数字化采样率信号采集模块、检测跟踪数据处理模块、信息传输模块、综合数据处理系统模块、实时记录存储回放模块、船舶信息管理模块、交通显示操作控制模块、通讯网络模块、设备数据通讯模块；
甚高频无线通讯设备模块，实现船到岸、岸到船的无线电话通信和船舶数字选择性呼叫；
本地监视雷达与异地监视雷达，完成海面目标的搜索，传递雷达信号；
船舶自动识别系统模块，配合全球定位系统将船位、船速、改变航向率及航向的船舶动态结合船名、呼号、吃水及危险货物这些船舶静态资料由甚高频频道向附近水域船舶及岸台广播，使邻近船舶及岸台能及时掌握附近海面所有船舶的动静态信息，得以立刻互相通话协调，采取必要避让行动；
侧向定位设备模块，获取船的航向、位置信息；
光电设备模块，给船只提供照明与电力资源；
高数字化采样率信号采集模块，处理雷达信号，使信息高速数字化，从而实现装置信息数字化；
检测跟踪数据处理模块，实现杂波抑制和探测的智能化数据处理；
信息传输模块，使检测跟踪数据处理模块的信息传递到综合数据处理系统模块；
综合数据处理系统模块，连接实时记录存储回放模块、船舶信息管理模块、交通显示操作控制模块，进行船舶交通服务和管理，并经海事网络与其他船舶交通服务中心网站连接，采用规范化的协议，实现信息共享；
实时记录存储回放模块，使信息同步连续记录和重放能够按时间或者分别按图像与声音选择播放；
船舶信息管理模块，把包括船舶档案、船舶滞留信息、重点跟踪船舶信息、重点监护船舶信息、查验结果信息、船舶航行动态、日常工作信息记录中的信息统一管理；
交通显示操作控制模块，把包括雷达目标视频、标绘视频、跟踪视频、船舶自动识别系统数据、电子海图、系统的控制和监测界面的信息用显示器叠加显示，使操作员通过交通显示器对雷达、雷达数据处理、甚高频和光电设备进行遥控操作，一旦发生故障自动报警；
通信网络模块，为线路交换技术的专用高速海事网并采用了包括数据帧分类、格式的规范应用层高级网络协议；
设备数据通信模块，为差模传输总线，差模传输收发器采用平衡发送和差分接收，具有抑制共模干扰的能力。
优选地，所述基于船舶交通服务监视雷达构建监视信息网系统中，船舶自动识别系统模块、侧向定位设备模块、光电设备模块、检测跟踪数据处理模块、时记录存储回放模块、船舶信息管理模块、交通显示操作控制模块、通讯网络模块、设备数据通讯模块都与综合数据处理系统模块连接，本地与异地的监视雷达都经高数字化采样率信号采集模块与检测跟踪处理模块互相连接，本地监视雷达连接检测跟踪处理模块后与综合数据处理系统模块连接，异地监视雷达连接检测跟踪处理模块后与信息传输模块连接，信息传输模块则与综合数据处理系统模块连接。
优选地，所述高采样率数字化信号采集模块通过雷达信号线与本地监视雷达、异地监视雷达连接，高采样率数字化信号采集模块以≥80MHz速率采样。
优选地，所述检测跟踪数据处理模块与数字化信号采集模块、信息传输模块连接，由加固型计算机对数字化雷达信号进行检测跟踪数据处理、杂波抑制和探测。
优选地，所述检测跟踪数据处理模块能够灵活地与船舶自动识别系统、测向定位、甚高频无线通信设备连接，信息整合。
优选地，所述检测跟踪数据处理模块采用数字化技术，智能化数据处理技术。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明采用数字化和智能化技术，提高设备的兼容性、质量及可靠性、信息互联互通性，设计制造出，适用于各监视、管理雷达站互联互通、信息共享的船舶交通服务中心网构建、改造，更好地发挥船舶交通服务和管理作用。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显；
图1为基于船舶交通服务监视雷达构建监视信息网系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明包括甚高频(VHF是Very High Frequency的缩写，即甚高频)通讯设备模块、本地监视雷达、异地监视雷达、船舶自动识别系统模块、侧向定位设备模块、光电设备模块、高数字化采样率信号采集模块、检测跟踪数据处理模块、信息传输模块、综合数据处理系统模块、实时记录存储回放模块、船舶信息管理模块、交通显示操作控制模块、通讯网络模块、设备数据通讯模块；
甚高频无线通讯设备模块，实现船到岸、岸到船的无线电话通信和船舶数字选择性呼叫；
本地监视雷达与异地监视雷达，完成海面目标的搜索，传递雷达信号；
船舶自动识别系统模块，配合全球定位系统将船位、船速、改变航向率及航向的船舶动态结合船名、呼号、吃水及危险货物这些船舶静态资料由甚高频频道向附近水域船舶及岸台广播，使邻近船舶及岸台能及时掌握附近海面所有船舶的动静态信息，得以立刻互相通话协调，采取必要避让行动；
侧向定位设备模块，获取船的航向、位置信息；
光电设备模块，给船只提供照明与电力资源；
高数字化采样率信号采集模块，处理雷达信号，使信息高速数字化，从而实现装置信息数字化；
检测跟踪数据处理模块，实现杂波抑制和探测的智能化数据处理；
信息传输模块，使检测跟踪数据处理模块的信息传递到综合数据处理系统模块；
综合数据处理系统模块，连接实时记录存储回放模块、船舶信息管理模块、交通显示操作控制模块，进行船舶交通服务和管理，并经海事网络与其他船舶交通服务中心网站连接，采用规范化的协议，实现信息共享；
实时记录存储回放模块，使信息同步连续记录和重放能够按时间或者分别按图像与声音选择播放；
船舶信息管理模块，把包括船舶档案、船舶滞留信息、重点跟踪船舶信息、重点监护船舶信息、查验结果信息、船舶航行动态、日常工作信息记录中的信息统一管理；
交通显示操作控制模块，把包括雷达目标视频、标绘视频、跟踪视频、船舶自动识别系统数据、电子海图、系统的控制和监测界面的信息用显示器叠加显示，使操作员通过交通显示器对雷达、雷达数据处理、甚高频和光电设备进行遥控操作，一旦发生故障自动报警；
通信网络模块，为线路交换技术的专用高速海事网并采用了包括数据帧分类、格式的规范应用层高级网络协议；
设备数据通信模块，为差模传输总线，差模传输收发器采用平衡发送和差分接收，具有抑制共模干扰的能力。设备数据通信模块可以采用RS422总线，RS-422收发器采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。RS-422电气规定-7V至+7V之间，采用四线连接，能实现点对多的通信模式，有一个主(Master)设备，其余为从设备(Slave)。
基于船舶交通服务监视雷达构建监视信息网系统中，船舶自动识别系统模块、侧向定位设备模块、光电设备模块、检测跟踪数据处理模块、时记录存储回放模块、船舶信息管理模块、交通显示操作控制模块、通讯网络模块、设备数据通讯模块都与综合数据处理系统模块连接，本地监视雷达与异地监视雷达都经高数字化采样率信号采集模块与检测跟踪处理模块互相连接，本地监视雷达连接检测跟踪处理模块后与综合数据处理系统模块连接，异地监视雷达连接检测跟踪处理模块后与信息传输模块连接，信息传输模块则与综合数据处理系统模块连接。
高采样率数字化信号采集模块通过雷达信号线与本地监视雷达、异地监视雷达连接，高采样率数字化信号采集模块以≥80MHz速率采样。
检测跟踪数据处理模块与高数字化采样率信号采集模块、信息传输模块连接，由加固型计算机对数字化雷达信号进行检测跟踪数据处理、杂波抑制和探测等智能化数据处理。
检测跟踪数据处理模块能够灵活地与船舶自动识别系统、测向定位、甚高频无线通信设备连接，完成信息整合。
检测跟踪数据处理模块采用数字化技术和智能化数据处理技术，实现装置信息数字化。
本发明的工作原理如下：雷达设备完成海面目标的搜索；雷达信号经高采样率数字化信号采集模块，实现装置信息数字化，系统在雷达探测基础上，检测跟踪数据处理模块进一步对海杂波背景下的目标进行检测、识别处理；并能对AIS船舶自动识别系统、测向定位、气象、VHF无线通信设备信息进行解算整合处理后，准确地指向目标所在位置，完成海面目标观察、识别。综合数据处理设备连接多媒体记录系统、船舶信息管理、交通显示操作控制设备。多媒体记录系统，在媒体上能记录雷达图像(数字视频和跟踪数据)、AIS数据、VHF话音、主要设备调整参数、系统告警等信息；信息同步连续记录和重放可按时间选择播放，也可选择图像和声音分别播放实时记录存储回放；船舶信息管理：包括船舶档案；船舶滞留信息；重点跟踪船舶信息；重点监护船舶信息；查验结果信息、船舶航行动态，日常工作信息记录等；交通显示操作控制设备：显示器可叠加显示各类信息，包括雷达目标视频、标绘视频、跟踪视频、AIS数据、电子海图、系统的控制和监测界面等，操作员可通过交通显示器对雷达、雷达数据处理、VHF和光电等设备进行遥控操作，故障能自动报警。
本发明采用数字化技术，智能化数据处理技术，提高设备的兼容性、可靠性、信息互联互通性。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (6)

1.一种基于船舶交通服务监视雷达构建监视信息网系统，其特征在于，包括：
甚高频无线通讯设备模块，实现船到岸、岸到船的无线电话通信和船舶数字选择性呼叫；
本地监视雷达与异地监视雷达，完成海面目标的搜索，传递雷达信号；
船舶自动识别系统模块，配合全球定位系统将船位、船速、改变航向率及航向的船舶动态结合船名、呼号、吃水及危险货物这些船舶静态资料由甚高频频道向附近水域船舶及岸台广播，使邻近船舶及岸台能及时掌握附近海面所有船舶的动静态信息，得以立刻互相通话协调，采取必要避让行动；
侧向定位设备模块，获取船的航向、位置信息；
光电设备模块，给船只提供照明与电力资源；
高数字化采样率信号采集模块，处理雷达信号，使信息高速数字化，从而实现装置信息数字化；
检测跟踪数据处理模块，实现杂波抑制和探测的智能化数据处理；
信息传输模块，使检测跟踪数据处理模块的信息传递到综合数据处理系统模块；
综合数据处理系统模块，连接实时记录存储回放模块、船舶信息管理模块、交通显示操作控制模块，进行船舶交通服务和管理，并经海事网络与其他船舶交通服务中心网站连接，采用规范化的协议，实现信息共享；
实时记录存储回放模块，使信息同步连续记录和重放能够按时间或者分别按图像与声音选择播放；
船舶信息管理模块，把包括船舶档案、船舶滞留信息、重点跟踪船舶信息、重点监护船舶信息、查验结果信息、船舶航行动态、日常工作信息记录中的信息统一管理；
交通显示操作控制模块，把包括雷达目标视频、标绘视频、跟踪视频、船舶自动识别系统数据、电子海图、系统的控制和监测界面的信息用显示器叠加显示，使操作员通过交通显示器对雷达、雷达数据处理、甚高频和光电设备进行遥控操作，一旦发生故障自动报警；
通信网络模块，为线路交换技术的专用高速海事网并采用了包括数据帧分类、格式的规范应用层高级网络协议；
设备数据通信模块，为差模传输总线，差模传输收发器采用平衡发送和差分接收，具有抑制共模干扰的能力。
2.根据权利要求1所述的基于船舶交通服务监视雷达构建监视信息网系统，其特征在于，所述船舶自动识别系统模块、侧向定位设备模块、光电设备模块、检测跟踪数据处理模块、时记录存储回放模块、船舶信息管理模块、交通显示操作控制模块、通讯网络模块、设备数据通讯模块都与综合数据处理系统模块连接，本地监视雷达与异地监视雷达都经高数字化采样率信号采集模块与检测跟踪处理模块互相连接，本地监视雷达连接检测跟踪处理模块后与综合数据处理系统模块连接，异地监视雷达连接检测跟踪处理模块后与信息传输模块连接，信息传输模块则与综合数据处理系统模块连接。
3.根据权利要求1所述的基于船舶交通服务监视雷达构建监视信息网系统，其特征在于，所述高采样率数字化信号采集模块通过雷达信号线与本地监视雷达、异地监视雷达连接，高采样率数字化信号采集模块以≥80MHz速率采样。
4.根据权利要求1所述的基于船舶交通服务监视雷达构建监视信息网系统，其特征在于，所述检测跟踪数据处理模块与数字化信号采集模块、信息传输模块连接，由加固型计算机对数字化雷达信号进行检测跟踪数据处理、杂波抑制和探测。
5.根据权利要求1所述的基于船舶交通服务监视雷达构建监视信息网系统，其特征在于，所述检测跟踪数据处理模块与船舶自动识别系统、测向定位、甚高频无线通信设备连接，完成信息整合。
6.根据权利要求1所述的基于船舶交通服务监视雷达构建监视信息网系统，其特征在于，所述检测跟踪数据处理模块采用数字化技术和智能化数据处理技术。
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