CN106888266A - 一种基于多网融合的船舶监管系统及其数据交换方法 - Google Patents

一种基于多网融合的船舶监管系统及其数据交换方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106888266A
CN106888266A CN201710173949.5A CN201710173949A CN106888266A CN 106888266 A CN106888266 A CN 106888266A CN 201710173949 A CN201710173949 A CN 201710173949A CN 106888266 A CN106888266 A CN 106888266A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ship
information
module
communication
equipment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710173949.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106888266B (zh
Inventor
张安民
杜佳芸
张永兵
宁伟
宁一伟
欧阳知雨
刘禹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University
Original Assignee
Tianjin University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University filed Critical Tianjin University
Priority to CN201710173949.5A priority Critical patent/CN106888266B/zh
Publication of CN106888266A publication Critical patent/CN106888266A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106888266B publication Critical patent/CN106888266B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01Protocols
    • H04L67/12Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02Services making use of location information
    • H04W4/021Services related to particular areas, e.g. point of interest [POI] services, venue services or geofences
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/20Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on geographic position or location
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/18Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A10/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE at coastal zones; at river basins
    • Y02A10/40Controlling or monitoring, e.g. of flood or hurricane; Forecasting, e.g. risk assessment or mapping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于多网融合的船舶监管系统及其数据交换方法,系统包括船载子系统、岸基子系统和通信子系统;船载子系统包括第一终端设备、第一功能模块、第一数据库和第一通信模块四个部分;岸基子系统包括第二终端设备、第二功能模块、第二数据库、服务器、网关、基站和第二通信模块;通信子系统包括AIS网络、3/4G网络和WiFi网络,用于实现船与船、船与岸之间的通信链接。该系统利用网格定位的方法对船舶进行动态分组,以及解决在不同网络架构下,船舶的船载AIS设备、移动终端和岸基系统之间如何进行通信的问题,实现对船舶的全面监管和信息服务。

Description

一种基于多网融合的船舶监管系统及其数据交换方法
技术领域
本发明涉及船舶通信领域,具体的说,是涉及一种结合路由选择算法,以公网和AIS网络进行船—船、船-岸之间通信的多网融合的船舶监管系统及其数据交换方法。
背景技术
随着科学技术的发展和人们需求的提高,航行中的船舶相互之间、船舶与岸上相关部门之间通信的方式越来愈多,交流信息种类的需求也越来越丰富。
AIS(船舶自动识别系统)是工作在VHF海上波段的船舶和基站广播系统,可以同其他船舶和基站的AIS设备互相收发诸如船舶识别信息、船位经纬度、航向、航速等船舶信息。《国际海上人命安全公约》(SOLAS)第五章修订草案中对船舶配置AIS设备提出了具体要求。AIS能够帮助岸基监管系统实现对船舶的监管,提高船舶的航行安全,减少船舶碰撞的可能性,而且能够帮助搜救船更好、更快地完成海上救助任务。
船舶移动ad hoc网络(Shipping Mobile Ad hoc network,SMANET)已成为船舶自组网研究中的热点问题之一。与单个船只相比,SMANET通过多船合作具有更强的容错性和适应性,船舶在航行中可以形成动态网络,各船之间可以通过网络进行信息的交换,从而提高环境认知能力,保障航行安全。通过在现有AIS终端中添加最小数量的网络控制信息,利用启发式方法解析网络控制信息,使载有AIS终端的船舶具备自组网功能,能够与网络中任意AIS终端建立通信链路,交换信息。
上述方法成功建立了船载AIS设备之间通信链接,但是,根据相关规定,还有部分船舶未强制安装AIS设备,无法与AIS设备进行信息的交换,造成了船舶监管障碍,威胁了船舶航行安全。
目前国内外的研究主要包括:船舶ad hoc系统的底层结构协调机制;船舶ad hoc系统的场景应用研究;基于位置信息的路由算法及其在船舶系统中的应用。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足,提供一种基于多网融合的船舶监管系统及其数据交换方法,该系统利用网格定位的方法对船舶进行动态分组,以及解决在不同网络架构下,船舶的船载AIS设备、移动终端和岸基系统之间如何进行通信的问题,实现对船舶的全面监管和信息服务。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种基于多网融合的船舶监管系统,包括船载子系统、岸基子系统和通信子系统;
所述船载子系统包括第一终端设备、第一功能模块、第一数据库和第一通信模块四个部分;
所述第一终端设备包括第一PC端、第一移动终端、船载AIS设备、第一视频电话、第一显示终端和VHF无线电话,第一终端设备用于实现对信息的编辑和数据可视化显示,实现语音通话和视频会议功能,实现与岸基AIS、其他船载AIS设备的数据交换;所述第一功能模块为动态分组模块、第一路由选择模块、第一统一通信模块、第一信息管理模块、信息采集模块、第一预警管理模块、信息可视化模块、WiFi识别模块和定位模块;所述第一数据库由用于存储本船及其他船舶信息的第一船舶信息数据库构成;所述第一通信模块包括第一VHF模块、第一3/4G模块和第一WiFi模块;所述第一VHF模块用于实现船载AIS设备的通信需求;所述第一3/4G模块用于实现所述第一移动终端与岸基设备之间的通信链接;所述第一WiFi模块用于实现同一局域网下第一移动终端的数据交换;
所述岸基子系统包括第二终端设备、第二功能模块、第二数据库、服务器、网关、基站和第二通信模块;
所述第二终端设备包括第二PC端、第二移动终端、岸基AIS、第二视频电话和第二显示终端,第二终端设备用于实现对信息的编辑和数据可视化显示,实现语音通话和视频会议功能,实现与船载AIS设备的信息交换;所述第二功能模块包括船舶监控模块、第二路由选择模块、第二统一通信模块、第二信息管理模块、信息处理模块和第二预警管理模块;所述第二数据库由第二船舶信息数据库和船舶位置信息数据库构成,所述第二船舶信息数据库用于存储船载AIS设备发送的船舶信息,所述船舶位置信息数据库用于存储第一移动终端发送的船舶信息;所述服务器包括海事内网船舶信息服务器、公网船舶信息服务器和通信交换服务器;所述网关为VHF语音网关,用于实现所述VHF无线电话与第二视频电话统一通信功能;所述基站包括移动通信基站和VHF基站,用于为3/4G网络、WiFi网络和VHF网络接收和发送信号;所述第二通信模块包括第二VHF模块、第二3/4G模块和第二WiFi模块;所述第二VHF模块用于实现岸基AIS与船载AIS设备之间的通信需求,所述第二3/4G模块用于实现第一移动终端与岸基设备之间的通信链接,所述第二WiFi模块用于实现同一局域网下第二移动终端的数据交换;
所述通信子系统包括AIS网络、3/4G网络和WiFi网络,用于实现船与船、船与岸之间的通信链接。
所述动态分组模块运用mesh网络结构,采用云计算模式,自动计算船舶所在的船舶区域网格,通过网格定位实现快速分组,确定需要交换数据的船舶分组;所述第一路由选择模块采用基于船舶位置信息的AODV路由协议进行船舶路由表的动态更新;所述第一统一通信模块用于实现音频通话、语音留言、视频通话、视频留言、线上会议、PTT音频通话、紧急报警、通讯垂直调度和通讯调度功能;所述第一信息管理模块包括船舶信息的管理和信息的发送与接收;所述信息采集模块包括船舶基本信息、水文信息和其他船舶信息的收集;所述第一预警管理模块包括航行警告、水文气象警告、避碰信息、船舶智能报警的提醒;所述信息可视化模块是指对船舶接收到的信息进行处理,实现信息的可视化显示;所述WiFi识别模块是指第一移动终端在进行数据交换时,对所处WiFi网络进行识别,在处于同一个WiFi时,利用socket协议进行数据交换;所述定位模块用于对船舶位置信息的采集。
所述海事内网船舶信息服务器用于访问包括船载AIS设备发送的船舶信息和第一移动终端发送的船舶信息;公网船舶信息服务器用于访问通过3/4G网络和WiFi网络发送的船舶信息;所述通信交换服务器通过对网络协议进行转换,提供AIS网络、3/4G网络和WiFi网络不同架构的网络之间的通信。
所述船舶监控模块用于分析船舶计划航线和航行信息,并作出决策实现对船舶的监管;所述第二路由选择模块通过对船舶位置信息分析,以确定岸基子系统进行信息播发的船舶;所述第二统一通信模块用于实现音频通话、语音留言、视频通话、视频留言、线上会议、PTT音频通话、紧急报警、通讯垂直调度和通讯调度功能;所述第二信息管理模块包括对岸基子系统内信息的管理;所述信息处理模块通过对岸基子系统接收到的信息进行处理,转换成相应播发系统要求的格式,形成有益于船舶航行的信息服务;所述第二预警管理模块用于实现船舶智能预警、船舶避碰功能、水文气象预警和自动提醒功能。
一种基于多网融合的船舶监管系统的船舶间的数据交换方法,包括以下步骤:
(1)载有船载AIS设备的船舶请求与其它船舶进行数据交换;
(2)通过第一船舶信息数据库,获取周围船舶的位置信息;
(3)运用mesh网络结构,采用云计算模式,自动计算船舶所在的船舶区域网格,通过网格定位实现快速分组,确定需要交换数据的船舶分组;
(4)采用基于船舶位置信息的AODV路由协议进行船舶路由表的动态更新,进行路由选择;
(5)判断进行数据交换的船舶是否载有船载AIS设备;
(6)若载有船载AIS设备,则利用VHF网络进行船舶之间的数据交换;
(7)若目标船舶没有船载AIS设备,则船载AIS设备通过VHF网络将要交换的数据发送至VHF基站,随后通过通信交换服务器对通信协议进行转换,最终将数据通过3/4G网络发送至目标船舶的第一移动终端。
一种基于多网融合的船舶监管系统的第一移动终端间的数据交换方法,包括以下步骤:
(1)船载第一移动终端设备请求与其它第一移动终端设备进行数据交换;
(2)船载第一移动终端对周围可接入的WiFi网络进行列表显示,并加入一个信号较强的WiFi网络;
(3)获取连入同一WiFi网络下的其它设备信息;
(4)确定要进行数据交换的船载第一移动终端设备,并向其发送请求;
(5)等待对方是否接受交换请求,并设定等待时间的阈值;
(6)若接受,则通过socket协议实现第一移动终端间的数据交换;
(7)若不接受,则进行路由表的更新,重新选择要进行数据交换的设备,并发送请求,直到完成数据交换。
与现有技术相比,本发明的技术方案所带来的有益效果是:
本发明系统通过通信交换服务器,实现了分别处于AIS网络、3/4G网络和WiFi网络的船舶之间的数据交换。通过对船舶进行网格定位的方法,进行船舶的动态分组,然后利用船舶位置信息的AODV协议进行船舶路由确定,以此实现船-船、船-岸之间的数据交换。在数据交换的基础上,实现了统一通信、信息服务、预警管理等功能,可以对海上船舶进行全面监管。
附图说明
图1是本发明系统的总体结构示意图。
图2是船载子系统的结构框图。
图3是岸基子系统的结构框图。
图4是载有船载AIS设备的船舶与周围船舶的通信流程图。
图5是船载第一移动终端通信流程图。
图6是岸基船舶监管系统播发信息流程图。
图7是实现统一通信功能的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更佳清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解为此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限制本发明的保护范围。
如图1所示,本发明提供一种基于多网融合的船舶监管系统,包括船载子系统,岸基子系统和通信系统,通过AIS网络和公共无线网络提供船舶自动识别功能和船-船、船-岸之间的数据和音视频服务功能,实现不同结构系统的船舶之间互联,并通过船舶距算法和路由选择算法,实现船舶识别与组网,以此进行信息的交换,实现对不同网络的船舶进行监管。
船载子系统如图2所示,包括第一终端设备、第一功能模块、第一数据库和第一通信模块四个部分。
其中,第一终端设备包括第一PC端、第一移动终端、船载AIS设备、第一视频电话、第一显示终端和VHF无线电话。第一终端设备实现对信息的编辑和数据可视化显示,实现语音通话和视频会议等功能,实现与岸基AIS、其他船载AIS设备的数据交换。
第一功能模块包括动态分组模块、第一路由选择模块、第一统一通信模块、第一信息管理模块、信息采集模块、第一预警管理模块、信息可视化模块、WiFi识别模块和定位模块。动态分组模块运用mesh网络结构,采用云计算模式,自动计算船舶所在的船舶区域网格,通过网格定位实现快速分组,确定需要交换数据的船舶分组。第一路由选择模块采用基于船舶位置信息的AODV路由协议进行船舶路由表的动态更新,避免在不确定目的节点时,造成的通信开销。第一统一通信模块实现音频通话、语音留言、视频通话、视频留言、线上会议、PTT音频通话、紧急报警、通讯垂直调度和通讯调度功能。第一信息管理模块包括船舶信息管理和信息的发送与接收。信息采集模块包括船舶基本信息、水文信息和其他船舶信息等的收集。第一预警管理模块包括航行警告、水文气象警告、避碰信息、船舶智能报警等的提醒。信息可视化模块是指对船舶接收到的信息进行处理,实现信息的可视化显示。WiFi识别模块是指第一移动终端在进行数据交换时,对所处WiFi网络进行识别,在处于同一个WiFi时,利用socket协议进行数据交换。定位模块用于对船舶位置信息的采集,定位模块可集成GPS导航系统和北斗(BD)导航系统。
第一数据库为第一船舶信息数据库。第一船舶信息数据库用来存储本船与接收到的其他船舶信息。第一通信模块包括第一VHF模块、第一3/4G模块和第一WiFi模块。第一VHF模块用来实现船载AIS设备与其他AIS设备之间的通信链接。第一3/4G模块实现船载第一移动终端与岸基设备之间的连接。第一WiFi模块实现同一局域网下船载第一移动终端的数据交换。
所述岸基子系统如图3所示,包括第二终端设备、第二功能模块、第二数据库、服务器、网关、基站和第二通信模块。其中,第二终端设备为第二PC端、第二移动终端、岸基AIS、第二视频电话和第二显示终端。第二终端设备实现对信息的编辑和数据可视化显示,实现语音通话和视频会议等功能,实现与船载AIS设备的信息交换。
第二功能模块包括船舶监控模块、第二路由选择模块、第二统一通信模块、第二信息管理模块、信息处理模块和第二预警管理模块。船舶监控模块实现岸基监控系统对船舶监管,用来分析船舶计划航线、航行信息等,并作出决策。第二路由选择模块通过对船舶位置信息进行分析,以此来确定岸基子系统进行信息播发的船舶。第二统一通信模块实现音频通话、语音留言、视频通话、视频留言、线上会议、PTT音频通话、紧急报警、通讯垂直调度和通讯调度功能。第二信息管理模块包括对船舶发送到岸基系统的信息、岸基子系统从其它通道收集到的信息的管理。信息处理模块通过对岸基子系统接收到的信息进行处理,转换成相应播发系统要求的格式,形成一系列有益于船舶航行的信息服务。第二预警管理模块实现船舶智能预警、船舶避碰功能、水文气象预警和自动提醒功能。
所述第二数据库包括第二船舶信息数据库和船舶位置信息数据库。第二船舶信息数据库用于存储船载AIS设备发送的船舶信息,船舶位置信息数据库用于存储第一移动终端发送的船舶信息。
服务器为海事内网船舶信息服务器、公网船舶信息服务器和通信交换服务器。海事内网船舶信息服务器用来访问包括船载AIS设备发送的船舶信息和第一移动终端发送的船舶信息。公网船舶信息服务器用来访问通过3/4G网络和WiFi网络发送的船舶信息。通信交换服务器通过对网络协议进行转换,来提供AIS网络、3/4G网络和WiFi网络不同架构的网络之间的通信。
网关为VHF语音网关,VHF语音网关用来实现VHF无线电话与第二视频电话统一通信功能。
基站为移动通信基站和VHF基站,移动通信基站和VHF基站为3/4G网络、WiFi网络和VHF网络接收和发送信号。
第二通信模块包括第二VHF模块、第二3/4G模块和第二WiFi模块,第二VHF模块用来实现岸基AIS设备与船载AIS设备之间的通信链接。第二3/4G模块实现船载第一移动终端与岸基设备之间的连接。第二WiFi模块实现同一局域网下第二移动终端的数据交换。
通信子系统包括AIS网络、3/4G网络和WiFi网络,通信子系统用来实现船-船、船-岸之间的通信链接。
如图4所示,本发明中载有船载AIS设备的船舶与周围船舶进行数据交换包括以下几个步骤:
(1)载有船载AIS设备的船舶请求与其它船舶进行数据交换;
(2)通过本船的第一船舶信息数据库,获取周围船舶的位置信息;
(3)运用mesh网络结构,采用云计算模式,自动计算船舶所在的船舶区域网格,通过网格定位实现快速分组,确定需要交换数据的船舶分组;
(4)采用基于船舶位置信息的AODV路由协议进行船舶路由表的动态更新,进行路由选择,避免在不确定目的节点时,造成的通信开销;
(5)判断进行数据交换的船舶是否载有船载AIS设备;
(6)若载有船载AIS设备,则利用VHF网络进行船舶之间的数据交换;
(7)若目标船舶没有船载AIS设备,则本船船载AIS设备将首先通过VHF网络将要交换的数据发送至VHF基站,然后,通过通信交换服务器,对通信协议进行转换,最后,将数据通过3/4G网络发送至目标船舶的第一移动终端。
如图5所示,本发明中船载第一移动终端设备间进行数据交换,包括以下几个步骤:
(1)船载第一移动终端设备请求与其它第一移动终端设备进行数据交换;
(2)船载第一移动终端对周围可接入的WiFi网络进行列表显示,并加入一个信号较强的WiFi网络;
(3)获取连入同一WiFi网络下的其它设备信息;
(4)确定要进行数据交换的船载第一移动终端设备,并向其发送请求;
(5)等待对方是否接受交换请求,并设定等待时间的阈值;
(6)若接受,则通过socket协议实现第一移动终端间的数据交换;
(7)若不接受,则进行路由表的更新,重新选择要进行数据交换的设备,并发送请求,直到完成数据交换。
如图6所示,本发明中岸基船舶监控中心进行信息播发时,包括以下几个步骤:
(1)岸基船舶监控系统对获取的数据进行处理,形成相应的信息服务;
(2)将信息服务指令发送至海事内网船舶信息服务器;
(3)确定要进行信息播发的船舶对象,可实现单播、组播和广播,设定接收信息的区域范围;
(4)判断是否具有船载AIS设备;
(5)若是,则通过岸基AIS,利用VHF网络进行信息的播发;
(6)若不是,则通过移动通信基站,利用3/4网络进行信息播发。
如图7所示,本系统的统一通信部分实现方式如下,船舶之间或者被监管船舶与岸基监管中心之间都可以进行双向音视频通信,同属于一个网络下的船舶可以通过自组网技术,实现局域网内智能手机间的通信。在3/4G网络的支持下,通过手机APP可以实现PTT的单呼、组呼和组播功能。根据一定区域内的船舶动态情况,随时进行动态分组,以便呼叫附近的船舶和岸上管理部门。通过船舶动态分组和路由选择,进行船-船、船-岸之间的信息交互。当分属于两个不同类型网络的船舶之间进行通信时,可通过移动互联网、通信交换服务器和VHF语音网关等设备进行语音、视频和数据通信。
本发明并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本发明的技术方案,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,并不是限制性的。在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,本领域的普通技术人员在本发明的启示下还可做出很多形式的具体变换,这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于多网融合的船舶监管系统,其特征在于,包括船载子系统、岸基子系统和通信子系统;
所述船载子系统包括第一终端设备、第一功能模块、第一数据库和第一通信模块四个部分;
所述第一终端设备包括第一PC端、第一移动终端、船载AIS设备、第一视频电话、第一显示终端和VHF无线电话,第一终端设备用于实现对信息的编辑和数据可视化显示,实现语音通话和视频会议功能,实现与岸基AIS、其他船载AIS设备的数据交换;所述第一功能模块为动态分组模块、第一路由选择模块、第一统一通信模块、第一信息管理模块、信息采集模块、第一预警管理模块、信息可视化模块、WiFi识别模块和定位模块;所述第一数据库由用于存储本船及其他船舶信息的第一船舶信息数据库构成;所述第一通信模块包括第一VHF模块、第一3/4G模块和第一WiFi模块;所述第一VHF模块用于实现船载AIS设备的通信需求;所述第一3/4G模块用于实现所述第一移动终端与岸基设备之间的通信链接;所述第一WiFi模块用于实现同一局域网下第一移动终端的数据交换;
所述岸基子系统包括第二终端设备、第二功能模块、第二数据库、服务器、网关、基站和第二通信模块;
所述第二终端设备包括第二PC端、第二移动终端、岸基AIS、第二视频电话和第二显示终端,第二终端设备用于实现对信息的编辑和数据可视化显示,实现语音通话和视频会议功能,实现与船载AIS设备的信息交换;所述第二功能模块包括船舶监控模块、第二路由选择模块、第二统一通信模块、第二信息管理模块、信息处理模块和第二预警管理模块;所述第二数据库由第二船舶信息数据库和船舶位置信息数据库构成,所述第二船舶信息数据库用于存储船载AIS设备发送的船舶信息,所述船舶位置信息数据库用于存储第一移动终端发送的船舶信息;所述服务器包括海事内网船舶信息服务器、公网船舶信息服务器和通信交换服务器;所述网关为VHF语音网关,用于实现所述VHF无线电话与第二视频电话统一通信功能;所述基站包括移动通信基站和VHF基站,用于为3/4G网络、WiFi网络和VHF网络接收和发送信号;所述第二通信模块包括第二VHF模块、第二3/4G模块和第二WiFi模块;所述第二VHF模块用于实现岸基AIS与船载AIS设备之间的通信需求,所述第二3/4G模块用于实现第一移动终端与岸基设备之间的通信链接,所述第二WiFi模块用于实现同一局域网下第二移动终端的数据交换;
所述通信子系统包括AIS网络、3/4G网络和WiFi网络,用于实现船与船、船与岸之间的通信链接。
2.根据权利要求1所述一种基于多网融合的船舶监管系统,其特征在于,所述动态分组模块运用mesh网络结构,采用云计算模式,自动计算船舶所在的船舶区域网格,通过网格定位实现快速分组,确定需要交换数据的船舶分组;所述第一路由选择模块采用基于船舶位置信息的AODV路由协议进行船舶路由表的动态更新;所述第一统一通信模块用于实现音频通话、语音留言、视频通话、视频留言、线上会议、PTT音频通话、紧急报警、通讯垂直调度和通讯调度功能;所述第一信息管理模块包括船舶信息的管理和信息的发送与接收;所述信息采集模块包括船舶基本信息、水文信息和其他船舶信息的收集;所述第一预警管理模块包括航行警告、水文气象警告、避碰信息、船舶智能报警的提醒;所述信息可视化模块是指对船舶接收到的信息进行处理,实现信息的可视化显示;所述WiFi识别模块是指第一移动终端在进行数据交换时,对所处WiFi网络进行识别,在处于同一个WiFi时,利用socket协议进行数据交换;所述定位模块用于对船舶位置信息的采集。
3.根据权利要求1所述一种基于多网融合的船舶监管系统,其特征在于,所述海事内网船舶信息服务器用于访问包括船载AIS设备发送的船舶信息和第一移动终端发送的船舶信息;公网船舶信息服务器用于访问通过3/4G网络和WiFi网络发送的船舶信息;所述通信交换服务器通过对网络协议进行转换,提供AIS网络、3/4G网络和WiFi网络不同架构的网络之间的通信。
4.根据权利要求1所述一种基于多网融合的船舶监管系统,其特征在于,所述船舶监控模块用于分析船舶计划航线和航行信息,并作出决策实现对船舶的监管;所述第二路由选择模块通过对船舶位置信息分析,以确定岸基子系统进行信息播发的船舶;所述第二统一通信模块用于实现音频通话、语音留言、视频通话、视频留言、线上会议、PTT音频通话、紧急报警、通讯垂直调度和通讯调度功能;所述第二信息管理模块包括对岸基子系统内信息的管理;所述信息处理模块通过对岸基子系统接收到的信息进行处理,转换成相应播发系统要求的格式,形成有益于船舶航行的信息服务;所述第二预警管理模块用于实现船舶智能预警、船舶避碰功能、水文气象预警和自动提醒功能。
5.根据权利要求1所述一种基于多网融合的船舶监管系统的船舶间的数据交换方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)载有船载AIS设备的船舶请求与其它船舶进行数据交换;
(2)通过第一船舶信息数据库,获取周围船舶的位置信息;
(3)运用mesh网络结构,采用云计算模式,自动计算船舶所在的船舶区域网格,通过网格定位实现快速分组,确定需要交换数据的船舶分组;
(4)采用基于船舶位置信息的AODV路由协议进行船舶路由表的动态更新,进行路由选择;
(5)判断进行数据交换的船舶是否载有船载AIS设备;
(6)若载有船载AIS设备,则利用VHF网络进行船舶之间的数据交换;
(7)若目标船舶没有船载AIS设备,则船载AIS设备通过VHF网络将要交换的数据发送至VHF基站,随后通过通信交换服务器对通信协议进行转换,最终将数据通过3/4G网络发送至目标船舶的第一移动终端。
6.根据权利要求1所述一种基于多网融合的船舶监管系统的第一移动终端间的数据交换方法,包括以下步骤:
(1)船载第一移动终端设备请求与其它第一移动终端设备进行数据交换;
(2)船载第一移动终端对周围可接入的WiFi网络进行列表显示,并加入一个信号较强的WiFi网络;
(3)获取连入同一WiFi网络下的其它设备信息;
(4)确定要进行数据交换的船载第一移动终端设备,并向其发送请求;
(5)等待对方是否接受交换请求,并设定等待时间的阈值;
(6)若接受,则通过socket协议实现第一移动终端间的数据交换;
(7)若不接受,则进行路由表的更新,重新选择要进行数据交换的设备,并发送请求,直到完成数据交换。
CN201710173949.5A 2017-03-22 2017-03-22 一种基于多网融合的船舶监管系统及其数据交换方法 Expired - Fee Related CN106888266B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710173949.5A CN106888266B (zh) 2017-03-22 2017-03-22 一种基于多网融合的船舶监管系统及其数据交换方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710173949.5A CN106888266B (zh) 2017-03-22 2017-03-22 一种基于多网融合的船舶监管系统及其数据交换方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106888266A true CN106888266A (zh) 2017-06-23
CN106888266B CN106888266B (zh) 2022-06-03

Family

ID=59182310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710173949.5A Expired - Fee Related CN106888266B (zh) 2017-03-22 2017-03-22 一种基于多网融合的船舶监管系统及其数据交换方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106888266B (zh)

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107483633A (zh) * 2017-09-21 2017-12-15 中华人民共和国天津海事局 基于船舶自动识别系统的vts信息智能推送系统
CN107864226A (zh) * 2017-12-22 2018-03-30 北京昌飒电子科技有限公司 一种船联网应用支撑平台
CN108712713A (zh) * 2018-03-15 2018-10-26 福建师范大学 一种基于WiFi的AIS数据共享装置及服务方法
CN109143922A (zh) * 2018-07-31 2019-01-04 西北工业大学 一种基于语音识别控制的吊舱推进船模操纵系统及方法
CN109275204A (zh) * 2018-11-13 2019-01-25 青岛恒天翼信息科技有限公司 一种多模通信系统
CN109714258A (zh) * 2019-03-04 2019-05-03 北京大瞭互通科技有限责任公司 一种vdes分组数据网关及其实现方法
CN109803076A (zh) * 2019-01-21 2019-05-24 刘善成 一种内河水上交通卡口船舶图像抓拍及船名识别的方法
CN109817024A (zh) * 2019-03-07 2019-05-28 大连大学 一种沿海电厂船舶交通调度管理系统
CN110312215A (zh) * 2019-07-22 2019-10-08 交通运输部东海航海保障中心福州航标处 一种用于灯塔/灯桩智能感知与助航信息播发装置
CN110381437A (zh) * 2019-07-08 2019-10-25 福州数据技术研究院有限公司 基于广域宽带协同和LoRa的船联网系统及方法
CN111031122A (zh) * 2019-12-05 2020-04-17 北京海兰信数据科技股份有限公司 船舶数据的处理方法及装置
CN111292558A (zh) * 2020-02-18 2020-06-16 大连海事大学 一种基于船舶宽带自组网的海上智能终端即时通讯app
CN111582364A (zh) * 2020-05-06 2020-08-25 智慧航海(青岛)科技有限公司 一种基于船端及岸基感知信息的分步式融合系统及方法
CN112181578A (zh) * 2020-10-10 2021-01-05 交通运输部规划研究院 Ais通信事件处理方法及装置
CN112423254A (zh) * 2020-11-09 2021-02-26 上海海洋大学 一种适用于调查船作业的在线海洋水质数据采集系统及方法
CN112468323A (zh) * 2020-11-10 2021-03-09 南京大学 一种宽窄带一体化的通信设备及系统
CN112511970A (zh) * 2020-11-27 2021-03-16 交通运输部南海航海保障中心广州通信中心 一种gmdss中控系统
CN112751919A (zh) * 2020-12-28 2021-05-04 中国人民解放军海军工程大学 一种船用多业务组网转换方法和装置
CN112769911A (zh) * 2020-12-30 2021-05-07 广州大湾科技有限公司 基于vdes的海事服务集信息数据交互方法
CN113099377A (zh) * 2021-03-09 2021-07-09 中国气象局公共气象服务中心(国家预警信息发布中心) 船载网关通信系统以及方法
CN113347012A (zh) * 2021-05-20 2021-09-03 湖南湘船重工有限公司 一种智能船舶的数据分发方法及系统
CN113516874A (zh) * 2021-04-12 2021-10-19 武汉理工大学 水路运输系统
CN114697367A (zh) * 2022-02-21 2022-07-01 武汉船用电力推进装置研究所(中国船舶重工集团公司第七一二研究所) 基于多网融合远程通讯的船舶推进系统运维系统及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7805146B1 (en) * 2004-09-21 2010-09-28 Beyer Jr Malcolm K Cell phone PDA/GPS communication network with AIS
CN105489064A (zh) * 2016-01-15 2016-04-13 福建航天星联信息科技有限公司 结合rfid技术与移动通信网络的船舶进出港管理系统

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7805146B1 (en) * 2004-09-21 2010-09-28 Beyer Jr Malcolm K Cell phone PDA/GPS communication network with AIS
CN105489064A (zh) * 2016-01-15 2016-04-13 福建航天星联信息科技有限公司 结合rfid技术与移动通信网络的船舶进出港管理系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
姚刚: "基于AIS的黑龙江船舶交通信息管理系统设计与实现", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库(电子期刊)》 *
张安民: "基于公共无线网络的内河船舶管理与信息服务系统研究", 《中国海事》 *

Cited By (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107483633A (zh) * 2017-09-21 2017-12-15 中华人民共和国天津海事局 基于船舶自动识别系统的vts信息智能推送系统
CN107864226A (zh) * 2017-12-22 2018-03-30 北京昌飒电子科技有限公司 一种船联网应用支撑平台
CN108712713A (zh) * 2018-03-15 2018-10-26 福建师范大学 一种基于WiFi的AIS数据共享装置及服务方法
CN109143922A (zh) * 2018-07-31 2019-01-04 西北工业大学 一种基于语音识别控制的吊舱推进船模操纵系统及方法
CN109275204B (zh) * 2018-11-13 2021-08-27 青岛恒天翼信息科技有限公司 一种多模通信系统
CN109275204A (zh) * 2018-11-13 2019-01-25 青岛恒天翼信息科技有限公司 一种多模通信系统
CN109803076A (zh) * 2019-01-21 2019-05-24 刘善成 一种内河水上交通卡口船舶图像抓拍及船名识别的方法
CN109714258A (zh) * 2019-03-04 2019-05-03 北京大瞭互通科技有限责任公司 一种vdes分组数据网关及其实现方法
CN109817024A (zh) * 2019-03-07 2019-05-28 大连大学 一种沿海电厂船舶交通调度管理系统
CN110381437A (zh) * 2019-07-08 2019-10-25 福州数据技术研究院有限公司 基于广域宽带协同和LoRa的船联网系统及方法
CN110381437B (zh) * 2019-07-08 2020-11-17 福州数据技术研究院有限公司 基于广域宽带协同和LoRa的船联网系统及方法
CN110312215A (zh) * 2019-07-22 2019-10-08 交通运输部东海航海保障中心福州航标处 一种用于灯塔/灯桩智能感知与助航信息播发装置
CN110312215B (zh) * 2019-07-22 2021-07-13 交通运输部东海航海保障中心福州航标处 一种用于灯塔/灯桩智能感知与助航信息播发装置
CN111031122A (zh) * 2019-12-05 2020-04-17 北京海兰信数据科技股份有限公司 船舶数据的处理方法及装置
CN111031122B (zh) * 2019-12-05 2022-07-22 北京海兰信数据科技股份有限公司 船舶数据的处理方法及装置
CN111292558A (zh) * 2020-02-18 2020-06-16 大连海事大学 一种基于船舶宽带自组网的海上智能终端即时通讯app
CN111582364A (zh) * 2020-05-06 2020-08-25 智慧航海(青岛)科技有限公司 一种基于船端及岸基感知信息的分步式融合系统及方法
CN112181578A (zh) * 2020-10-10 2021-01-05 交通运输部规划研究院 Ais通信事件处理方法及装置
CN112423254A (zh) * 2020-11-09 2021-02-26 上海海洋大学 一种适用于调查船作业的在线海洋水质数据采集系统及方法
CN112423254B (zh) * 2020-11-09 2023-04-07 上海海洋大学 一种适用于调查船作业的在线海洋水质数据采集系统及方法
CN112468323A (zh) * 2020-11-10 2021-03-09 南京大学 一种宽窄带一体化的通信设备及系统
CN112468323B (zh) * 2020-11-10 2021-12-17 南京大学 一种宽窄带一体化的通信设备及系统
CN112511970B (zh) * 2020-11-27 2023-08-11 交通运输部南海航海保障中心广州通信中心 一种gmdss中控系统
CN112511970A (zh) * 2020-11-27 2021-03-16 交通运输部南海航海保障中心广州通信中心 一种gmdss中控系统
CN112751919A (zh) * 2020-12-28 2021-05-04 中国人民解放军海军工程大学 一种船用多业务组网转换方法和装置
CN112751919B (zh) * 2020-12-28 2022-10-04 中国人民解放军海军工程大学 一种船用多业务组网转换方法和装置
CN112769911B (zh) * 2020-12-30 2023-04-14 广州大湾科技有限公司 基于vdes的海事服务集信息数据交互方法
CN112769911A (zh) * 2020-12-30 2021-05-07 广州大湾科技有限公司 基于vdes的海事服务集信息数据交互方法
CN113099377A (zh) * 2021-03-09 2021-07-09 中国气象局公共气象服务中心(国家预警信息发布中心) 船载网关通信系统以及方法
CN113516874A (zh) * 2021-04-12 2021-10-19 武汉理工大学 水路运输系统
CN113516874B (zh) * 2021-04-12 2023-01-17 武汉理工大学 水路运输系统
CN113347012A (zh) * 2021-05-20 2021-09-03 湖南湘船重工有限公司 一种智能船舶的数据分发方法及系统
CN114697367A (zh) * 2022-02-21 2022-07-01 武汉船用电力推进装置研究所(中国船舶重工集团公司第七一二研究所) 基于多网融合远程通讯的船舶推进系统运维系统及方法
CN114697367B (zh) * 2022-02-21 2024-03-22 武汉船用电力推进装置研究所(中国船舶重工集团公司第七一二研究所) 基于多网融合远程通讯的船舶推进系统运维系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106888266B (zh) 2022-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106888266A (zh) 一种基于多网融合的船舶监管系统及其数据交换方法
US10122572B2 (en) Systems and methods for managing a network of moving things
CN102006574B (zh) 一种基于无线自组网的一体化异构应急通信网络
JP7391315B2 (ja) 船舶動静共有航行支援システム
CN100383831C (zh) 一种内河船舶信息系统
CN109597867A (zh) 一种基于gis的应急处置方法及系统
CN102982665A (zh) 报警处理方法及报警系统
CN107947846A (zh) 基于天通一号卫星的通用航空器机载系统及通信监视系统
CN102917201B (zh) 一种基于物联网和云计算的物流调度方法及系统
CN106303375A (zh) 应急处理方法、应急指挥调度台及应急指挥调度系统
CN107481175A (zh) 应急案件处理方法、装置及城市应急联动系统
CN114422942B (zh) 一种基于无线自组网技术的移动应急通信系统
CN105393622B (zh) 用户设备的调度方法及设备
CN206977713U (zh) 一种基于无线自组网的海上应急无线通信系统
CN103067900A (zh) 认知移动终端无线网络系统及网络自组织方法
CN101431572B (zh) 一种解决大容量报警电话的处理方法
CN106998593A (zh) 一种海上无线通信系统及通信组网方法
CN102711150A (zh) 一种基于双模网络的远程监控系统及监控方法
CN103327440A (zh) 一种基于语音的实时拼车系统
CN106791228A (zh) 在移动终端间进行通话的方法和移动通信装置
CN107071727B (zh) 一种基于北斗定位的海上通信组网方法
CN106888048A (zh) 一种海上无线通信系统及通信组网方法
CN212086504U (zh) 基于移动通信、无线对讲的小区域融合宽窄带通信系统
CN106230464B (zh) 船舶实时跟踪船岸通话方法
CN112672273A (zh) 一种室内外切换的定位系统及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20220603