CN107945578B - 通航施工水域中控式船舶安全航行诱导系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通航施工水域中控式船舶安全航行诱导系统，具体方案包括中控中心监控设备、船载终端、岸基指挥中心和局域网基站设备，所述中控中心监控设备对施工水域进行实时监控，当识别出某船具有一定风险时，通过中控中心软件平台生成安全航行方法以及航行诱导方案；如果涉险船舶为本次施工的工程船，中控中心软件平台将航行方法与诱导方案发送到涉险船的船载终端上并发出警报；如果涉险船舶为过往船舶，则中控中心监控设备会将警报转化为声光信号，通过定向发射声光信号警告遇险船舶，或者将声光信号、航行方法、诱导方案发送到距离涉险船最近的船载终端，通过该船载终端所在船的声光设备向涉险船舶发出警告、并根据航行方法与诱导方案指引涉险船驶离风险区。

Description

通航施工水域中控式船舶安全航行诱导系统

技术领域

本发明涉及船舶控制领域，尤其涉及通航施工水域中控式船舶安全航行诱导系统。

背景技术

在现有的水上交通监管技术中，雷达、AIS等技术已经非常成熟，北斗系统也比较成熟，能为航行的船舶提供必要的定位、航行信息，亦能够为水上施工的工程船提供一定的安全保障。现有技术不足在于：一是AIS设备虽然可以获得较为准确的船位等实时信息，但是参与施工的工程船中存在没有配备AIS设备或者航行中不开启AIS、雷达报警功能现象，导致船舶在施工水域安全航行风险增大；二是当施工水域离岸距离较远时，岸基雷达无法对施工水域提供有效的监控；三是现有技术虽然能够精确进行船舶定位和航迹描绘，但不具备预测船舶下一时段航行动态和险情的能力，不利于对面临危险的提前报警；四是当面对通航安全风险时，现有技术尚不具备提供诱导船舶规避风险的能力。

发明内容

根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种通航施工水域中控式船舶安全航行诱导系统，具体方案包括：

中控中心监控设备，其内部设置有中控中心软件平台，以及安装在工程船舶上的船载终端，所述中控中心监控设备与船载终端实时数据通信；

岸基指挥中心，所述岸基指挥中心接收所述中控中心监控设备传送的数据信息进行数据显示并将施工用户发出的实时指令信息发送至中控中心监控设备；

该系统还包括为施工区域提供畅通网络环境的局域网基站设备，其中局域网基站设备设置在具有AIS系统、船载雷达、VHF设备的工程船或专用船舶上；

所述中控中心监控设备对施工水域进行实时监控，当识别出某船具有一定风险时，通过中控中心软件平台生成安全航行方法以及航行诱导方案；如果涉险船舶为本次施工的工程船，中控中心软件平台将航行方法与诱导方案发送到涉险船的船载终端上并发出警报；如果涉险船舶为过往船舶，则中控中心软件平台将警报转化为声光信号，通过定向发射声光信号警告遇险船舶，或者将声光信号、航行方法、诱导方案发送到距离涉险船最近的船载终端，通过该船载终端所在船的声光设备向涉险船舶发出警告、并根据航行方法与诱导方案指引涉险船驶离风险区。

进一步的，所述中控中心软件平台内设置有诱导航线生成模块、数据集成模块、风险识别模块和信息处理模块；

所述诱导航线生成模块包括安全航行专家系统模块、安全航线规划模块、声光信号生成模块；所述安全航行专家系统模块内设置有航海专家航行经验知识库，所述安全航行专家系统模块根据实际情况从知识库中抽取经验，其中抽取规则为匹配专家经验知识的推理机，在安全航行的过程中，航海专家航行经验知识库中的经验数据不断扩充更新；所述安全航线规划模块根据当前水文气象数据和船位数据规划出适合当前海况的航行航线；所述声光信号生成模块针对没有安装船载终端的船舶，根据当前的危险情况，生成相应的声光信号发布计划；

所述数据集成模块包括电子海图信息处理模块、电子江图信息处理模块、船位信息识别合成模块、水文气象信息处理模块、海事通告数据处理模块；所述电子海图信息处理模块将原始的电子海图信息转为统一显示的格式；所述电子江图信息处理模块将原始的电子江图信息转为与电子海图信息统一显示的格式，并与电子海图信息处理模块数据通信；所述船位信息识别合成模块包括雷达数据解码模块和AIS数据解码模块，所述雷达数据解码模块从雷达设备中获取原始的模拟信号、进行解码后获得准确的位置信息；所述AIS数据解码模块将原始的AIS数据信息解码为准确的船位信息，通过船位校验算法利用雷达位置信息校准AIS船位信息；所述水文气象信息处理模块将潮汐数据、风场数据、能见度信息集成显示；所述海事通告数据处理模块将海事局发布的施工信息、沉船沉物等碍航信息录入数据库，根据当前时间从数据库中抽取需要显示的信息进行数据显示；

所述风险识别模块包括航迹预测模块和风险辨识模块；所述航迹预测模块结合船舶信息、水文气象信息对船位进行短期预测，根据预测的航线与船位信息辨识是否存在航行风险，将风险分级信息传送信息处理模块；所述航迹预测模块结合船舶信息、水文气象信息对船位进行短期预测；所述风险辨识模块根据预测的航线与船位信息、辨识是否存在航行风险，如有风险则将风险分级，供信息传输模块传输给对应的终端；

所述信息处理模块包括数据存储模块与数据传输模块；所述数据存储模块将实时获取的船位信息、水文气象信息、从船载终端获取的信息保存至数据库；所述数据传输模块将中控中心软件平台生成的需要发送的信息进行编码并传输给指定的船载终端，将从船载终端收到的信息进行解码，交由数据保存模块进行分类保存。

所述船载终端包括信息显示模块、信息采集模块、信息收发模块和报警模块；所述信息显示模块包括信息解析显示模块和海况信息显示模块；所述信息解析显示模块将中控中心软件平台传送的信息进行实时解码、并在船载终端显示器上进行实时显示；所述海况信息显示模块将转码后的海图、江图信息、气象水文信息、海事通告信息在船载终端显示器上进行显示；

所述信息采集模块包括海况信息采集模块、船舶信息采集模块和施工信息采集模块；所述海况信息采集模块连接工程船上的气象水文设备采集设备，获取实时的气象水文信息；所述船舶信息采集模块将本船及过往船舶的基本信息进行输出供中控中心软件平台决策使用；所述施工信息采集模块将施工现场的实时情况传送至中控中心软件平台，供其决策使用；

所述信息收发模块包括数据传输模块和数据接收模块；所述数据传输模块将采集的水文气象信息、船舶信息、施工信息、其他信息编码传输至中控中心软件平台；所述数据接收模块将中控中心软件平台传输的数据进行解码，解码后的数据供显示平台显示。

所述报警模块包括本船报警模块和其他船舶报警模块；所述本船报警模块将接收到的警报等级触发报警设备的驱动程序，发出本船报警信息；所述的其他船报警模块，作用为将接收到的其他船舶报警信息，触发警报设备的驱动程序，提示船舶值班人员采用中控中心发来的声光信号计划，使用声光设备对其他船舶发出警报提醒。

所述岸基指挥中心是设置在施工方岸基中心的终端设备，包含显示系统模块和信息收发模块；

所述显示系统模块显示中控中心软件平台所监控的施工水域的全部信息，所述显示系统模块包括信息解析显示模块和海况信息解析模块；所述信息解析显示模块将中控中心软件平台中所具有的一系列实时信息进行解码显示；所述海况信息解析模块将所监控水域的海图、江图、气象水文信息进行解析并显示；

所述信息收发模块包括指挥指令传输模块和数据接收模块；所述指挥指令传输模块将施工用户发出的实时指令信息传送至中控中心软件平台；所述数据接收模块接收中控中心软件平台传输的岸基指挥中心的数据信息、并进行解码供显示系统显示。

所述中控中心监控设备根据施工水域离岸距离设置不同的设立方式：如果施工水域离岸距离近，则将中控中心监控设备设立在岸边并配备相应的监控设备；当施工水域离岸边较远，则将中控中心监控设备设立在具有完备监控设备的工程船上；所述中控中心监控设备通过AIS设备、雷达设备对整个施工水域进行宏观监控，通过对监控数据的分析、判断通航施工水域各船舶是否有安全风险、并对风险进行辨识，利用安全航行专家系统与规划算法进行航行方法优选和航线规划。

所述中控中心监控设备与船载终端采用如下两种方式进行数据通信：中控中心软件平台与船载终端接收移动通信运营商的信号时，直接采用该网络进行通信；当存在工程船无法接收移动通信运营商的信号时，在中控中心监控设备所在的监控船上搭建无线局域网基站，通过该基站产生一个覆盖施工水域的局域网，如果施工水域面积过大，需采用适合的船舶搭载中继设备、路由设备。

所述中控中心软件平台将电子海图信息、电子江图信息、AIS信息、船载雷达信息、水文气象信息、海事信息进行多信源集成，通过一个集成显示平台进行动态展示，对于实时变化的信息，显示平台根据信息变化对显示系统进行实时更新；

所述船载终端将局部信息通过船载终端传输至中控中心软件平台进行集成显示和提供相应决策依据。

所述中控中心监控设备进行航行方法优选和航线规划时对不同的船舶有不同的诱导方法，对于在施工水域内进行施工作业的工程船舶，中控中心软件平台将优选的安全航行方法与生成的诱导方案直接发送至该船船载终端并发出警报；对于未安装船载终端的船舶，中控中心软件平台将安全航行方法、诱导方案、转化后的声光警报信号通过定向设备发送给涉险船舶，或者将信息发送至距离该船最近的船载终端，通过该终端所在的工程船利用声光设备对涉险船舶发出警报，并诱导其驶离危险区。

所述中控中心监控设备通过两种方式与岸基指挥中心进行通讯，当施工水域处于内河或近海等移动通信运营商信号覆盖地区，中控中心监控设备与岸基指挥中心通过移动通信运营商的信号进行信息互通；中控中心监控设备不在移动通信运营商信号覆盖区内时，采用卫星网络通信进行信息互通；中控中心监控设备与岸基指挥中心的信息互通采用实时互通与重大情况互通两种机制。

由于采用了上述技术方案，本发明提供的通航施工水域中控式船舶安全航行诱导系统，该系统能够在内河、近海、远海三种不同的水域环境对施工船舶以及过往船舶进行安全监控及航行诱导；能够根据通航施工水域离岸距离及动态特征，将施工现场控制中心及其设备设置在岸上或设置在船上；能够通过施工现场的中控中心对整个施工区域中工程船的航行情况、施工区域周围船舶过往情况进行监控并将施工水域状态实时传输到各个工程船的终端显示。能够根据水文气象环境、过往船舶等信息识别船舶航行风险；能够对即将进入危险境遇的船舶发出预警及提供航行诱导，使其避开危险区域；能够有效监控施工船队中各船的基本航行信息，保证施工区域内工程船舶安全作业。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明系统的结构示意图；

图2为本发明的中控中心软件平台的结构示意图；

图3为本发明的船载终端的结构示意图；

图4为本发明的岸基指挥中心的结构示意图；

图5为本发明系统的工作流程图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：

如图1-图5所示的通航施工水域中控式船舶安全航行诱导系统，其解决方案是：通过设立施工现场中控中心监控设备，利用现有通信网络或建立无线局域网络将各船的船载终端与中控中心软件平台建立通信联系；施工水域中的工程船舶通过船载设备、瞭望等将船舶附近的实时信息通过船载终端发送给中控中心软件平台以供决策；中控中心监控设备的AIS设备、雷达设备、VHF等设备连接到中控中心软件平台的服务器，进行实时的信号提取与解析显示，对过往船舶与工程船舶进行风险辨识，对涉险船舶发出警报同时生成诱导方案；中控中心软件平台集成了船舶安全航行专家系统、安全航线优化算法等软件，根据施工水域的实时信息，生成安全航行航线，优选航行方法建议；对于安装系统船载终端的工程船，中控中心软件平台将危险信息、诱导方案、安全航行方法发送至船载终端，而对于未安装船载终端的其他船舶，中控中心软件平台将警报信息转化为声光指令，与诱导方案、航行方法一起发送至距离涉险船舶最近的船载终端，利用该终端所在船舶的声光设备对涉险船舶进行声光信号提醒；中控中心可采用实时传输或重要事务传输两种方式向岸基指挥中心发送施工水域基本信息，同时接收岸基指挥中心发来的指令；中控中心监控设备的数据库用于保存实时获取的施工水域船舶信息、识别出的风险信息、生成的诱导信息、施工现场的其他信息等。

该系统的具体方案包括：

中控中心监控设备，其内部设置有中控中心软件平台，以及安装在工程船舶上的船载终端，所述中控中心监控设备与船载终端实时数据通信；

岸基指挥中心，所述岸基指挥中心接收所述中控中心监控设备传送的数据信息进行数据显示并将施工用户发出的实时指令信息发送至中控中心监控设备；

该系统还包括为施工区域提供畅通网络环境的局域网基站设备，其中局域网基站设备设置在具有AIS系统、船载雷达、VHF设备的工程船或专用船舶上；

所述中控中心监控设备对施工水域进行实时监控，当识别出某船具有一定风险时，通过中控中心软件平台生成安全航行方法以及航行诱导方案；如果涉险船舶为本次施工的工程船，中控中心软件平台将航行方法与诱导方案发送到涉险船的船载终端上并发出警报；如果涉险船舶为过往船舶，则中控中心监控设备会将警报转化为声光信号，通过定向发射声光信号警告遇险船舶，或者将声光信号、航行方法、诱导方案发送到距离涉险船最近的船载终端，通过该船载终端所在船的声光设备向涉险船舶发出警告、并根据航行方法与诱导方案指引涉险船驶离风险区。

进一步，所述中控中心软件平台内设置有诱导航线生成模块、数据集成模块、风险识别模块和信息处理模块；

所述诱导航线生成模块包括安全航行专家系统模块、安全航线规划模块、声光信号生成模块；所述安全航行专家系统模块内设置有航海专家航行经验知识库，所述安全航行专家系统模块根据实际情况从知识库中抽取经验，其中抽取规则为匹配专家经验知识的推理机，在安全航行的过程中，航海专家航行经验知识库中的经验数据不断扩充更新；所述安全航线规划模块根据当前水文气象数据和船位数据规划出适合当前海况的航行航线；所述声光信号生成模块针对未安装船载终端的船舶，根据当前的危险情况，生成相应的声光信号发布计划；

所述数据集成模块包括电子海图信息处理模块、电子江图信息处理模块、船位信息识别合成模块、水文气象信息处理模块、海事通告数据处理模块；所述电子海图信息处理模块将原始的电子海图信息转为统一显示的格式；所述电子江图信息处理模块将原始的电子江图信息转为与电子海图信息统一显示的格式，并与电子海图信息处理模块进行数据通信；所述船位信息识别合成模块包括雷达数据解码模块和AIS数据解码模块，所述雷达数据解码模块从雷达设备中获取原始的模拟信号、进行解码后获得准确的位置信息；所述AIS数据解码模块将原始的AIS数据信息解码为准确的船位信息，通过船位校验算法利用雷达位置信息校准AIS船位信息；所述水文气象信息处理模块将潮汐数据、风场数据、能见度信息集成显示；所述海事通告数据处理模块将海事局发布的施工信息、沉船沉物等碍航信息录入数据库，根据当前时间从数据库中抽取需要显示的信息进行数据显示；

所述风险识别模块包括航迹预测模块和风险辨识模块；所述航迹预测模块结合船舶信息、水文气象信息对船位进行短期预测，根据预测的航线与船位信息辨识是否存在航行风险，将风险分级信息传送信息处理模块；所述航迹预测模块结合船舶信息、水文气象信息对船位进行短期预测；所述风险辨识模块根据预测的航线与船位信息、辨识是否存在航行风险，如有风险则将风险分级，供信息传输模块传输给对应的终端；

所述信息处理模块包括数据存储模块与数据传输模块；所述数据存储模块将实时获取的船位信息、水文气象信息、从船载终端获取的信息保存至数据库；所述数据传输模块将中控中心软件平台生成的需要发送的信息进行编码并传输给指定的船载终端，将从船载终端收到的信息进行解码，交由数据保存模块进行分类保存。

进一步，所述船载终端包括信息显示模块、信息采集模块、信息收发模块和报警模块；

所述信息显示模块包括信息解析显示模块和海况信息显示模块；所述信息解析显示模块将中控中心软件平台传送的信息进行实时解码、并在船载终端显示器上进行实时显示；所述海况信息显示模块将转码后的海图、江图信息、气象水文信息、海事通告信息在船载终端显示器上进行显示；

所述信息采集模块包括海况信息采集模块、船舶信息采集模块和施工信息采集模块；所述海况信息采集模块连接工程船上的气象水文设备采集设备，获取实时的气象水文信息；所述船舶信息采集模块将本船及过往船舶的基本信息进行输出供中控中心软件平台决策使用；所述施工信息采集模块将施工现场的实时情况传送至中控中心软件平台，供其决策使用；

所述信息收发模块包括数据传输模块和数据接收模块；所述数据传输模块将采集的水文气象信息、船舶信息、施工信息、其他信息编码传输至中控中心软件平台；所述数据接收模块将中控中心软件平台传输的数据进行解码，解码后的数据供显示平台显示。

所述报警模块包括本船报警模块和其他船舶报警模块；所述本船报警模块将接收到的警报等级触发报警设备的驱动程序，发出本船报警信息；所述的其他船报警模块，作用为将接收到的其他船舶报警信息，触发警报设备的驱动程序，提示船舶值班人员采用中控中心发来的声光信号计划，使用声光设备对其他船舶发出警报提醒。

进一步，所述岸基指挥中心是设置在施工方岸基中心的终端设备，包含显示系统模块和信息收发模块；

所述显示系统模块显示中控中心软件平台所监控的施工水域的全部信息，所述显示系统模块包括信息解析显示模块和海况信息解析模块；所述信息解析显示模块将中控中心软件平台中所具有的一系列实时信息进行解码显示；所述海况信息解析模块将所监控水域的海图、江图、气象水文信息进行解析并显示；

所述信息收发模块包括指挥指令传输模块和数据接收模块；所述指挥指令传输模块将施工用户发出的实时指令信息传送至中控中心软件平台；所述数据接收模块接收中控中心软件平台传输的岸基指挥中心的数据信息、并进行解码供显示系统显示。

进一步，所述中控中心监控设备根据施工水域离岸距离设置不同的设立方式：如果施工水域离岸距离近，则将中控中心监控设备设立在岸边并配备相应的监控设备；当施工水域离岸边较远，则将中控中心监控设备设立在具有完备监控设备的工程船上；所述中控中心监控设备通过AIS设备、雷达设备对整个施工水域进行宏观监控，通过对监控数据的分析、判断通航施工水域各船舶是否有安全风险、并对风险进行辨识，利用安全航行专家系统与规划算法进行航行方法优选和航线规划。

进一步，所述中控中心监控设备与船载终端采用如下两种方式进行数据通信：中控中心软件平台与船载终端接收移动通信运营商的信号时，直接采用该网络进行通信；当存在工程船无法接收移动通信运营商的信号时，在中控中心监控设备所在的监控船上搭建无线局域网基站，通过该基站产生一个覆盖施工水域的局域网，如果施工水域面积过大，需采用适合的船舶搭载中继设备、路由设备。

进一步，所述中控中心软件平台将电子海图信息、电子江图信息、AIS信息、船载雷达信息、水文气象信息、海事信息进行多信源集成，通过一个集成显示平台进行动态展示，对于实时变化的信息，显示平台根据信息变化对显示系统进行实时更新；

进一步，所述船载终端将局部水域信息通过船载终端传输至中控中心软件平台进行集成显示和提供相应决策依据。

进一步，所述中控中心监控设备进行航行方法优选和航线规划时对不同的船舶有不同的诱导方法，对于在施工水域内进行施工作业的工程船舶，中控中心软件平台将优选的安全航行方法与生成的诱导方案直接发送至该船船载终端并发出警报；对于未安装船载终端的过往船舶，中控中心软件平台将安全航行方法、诱导方案、转化后的声光警报信号通过定向设备发送给涉险船舶，或者将信息发送至距离该船最近的船载终端，通过该终端所在的工程船利用声光设备对涉险船舶发出警报，并诱导其驶离危险区。

进一步，所述中控中心监控设备通过两种方式与岸基指挥中心进行通讯，当施工水域处于内河或近海等移动通信运营商信号覆盖地区，中控中心监控设备与岸基指挥中心通过移动通信运营商的信号进行信息互通；中控中心监控设备不在移动通信运营商信号覆盖区内时，采用卫星网络通信进行信息互通；中控中心监控设备与岸基指挥中心的信息互通采用实时互通与重大情况互通两种机制。

该系统工作过程中具体包括以下步骤：

1)设中控中心监控设备，根据施工水域情况选择在岸基布置中控中心软件平台、局域网基站、AIS设备、雷达设备等；或者将中控中心软件平台、局域网基站布置在具有AIS、船载雷达、VHF等设备的工程船或专用船上。检测施工现场通信情况，在移动通信运营商信号不能完全覆盖的情况下，启动局域网基站，建立施工水域局域网，实现施工水域网络全覆盖；

2)如果多工程船舶协同作业，则工程船舶须安装中控式船舶安全航行诱导系统船载终端，并在到达施工水域后，使船载终端与中控中心软件平台建立通讯联系；

3)中控中心软件平台实时获取AIS数据、雷达数据、各船载终端发送的实时水域数据进行信息融合，实时识别施工水域船舶航行风险；

4)如果检测到工程船舶出现航行风险，中控中心软件平台向该船船载终端发送警报信息及安全航行诱导方案与航行方法信息；

5)如果检测到过往船舶进入到施工水域或在施工水域附近处于风险境遇，中控中心软件平台将警报转化为声光信号，与实时生成的诱导方案、优选的航行方法信息通过声光设备直接向过往船舶发送警报并进行航行诱导；或者将信息发送至距离涉险船舶最近的工程船船载终端，通过该船向涉险船舶发出声光信号进行警报，并进行航行诱导，直至其驶离危险境遇；

6)实时跟踪涉险船舶的航行状况，如果逐渐驶离风险境遇，则在完全驶离后消除警报，如未按照诱导航线进行航行，需根据实时情况重新生成诱导方案与航行方法，同时发送警报，直至涉险船舶驶离风险境遇；

7)中控中心软件平台有选择的与岸基指挥中心进行信息传输；

8)实时记录施工水域监控信息，保存至数据库，当施工完毕，待各船载终端数据上传完毕并下线后，中控中心船舶关闭局域网基站，完成数据存储后，可选择关闭中控中心软件平台，各工程船有组织驶离施工水域。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种通航施工水域中控式船舶安全航行诱导系统，其特征在于包括：

中控中心监控设备，其内部设置有中控中心软件平台，以及安装在工程船舶上的船载终端，所述中控中心监控设备与船载终端实时数据通信；

岸基指挥中心，所述岸基指挥中心接收所述中控中心监控设备传送的数据信息进行数据显示并将施工用户发出的实时指令信息发送至中控中心监控设备；

该系统还包括为施工区域提供畅通网络环境的局域网基站设备，其中局域网基站设备设置在具有AIS系统、船载雷达、VHF设备的工程船或专用船舶上为整个施工区域提供网络；

所述中控中心监控设备对施工水域进行实时监控，当识别出某船具有一定风险时，通过中控中心软件平台生成安全航行方法以及航行诱导方案；如果涉险船舶为本次施工的工程船，中控中心软件平台将航行方法与诱导方案发送到涉险船的船载终端上并发出警报；如果涉险船舶为过往船舶，则中控中心软件平台将警报转化为声光信号，通过定向发射声光信号警告涉险船舶，或者将声光信号、航行方法、诱导方案发送到距离涉险船舶最近的船载终端，通过该船载终端所在船的声光设备向涉险船舶发出警告、并根据航行方法与诱导方案指引涉险船舶驶离风险区。

2.根据权利要求1所述的通航施工水域中控式船舶安全航行诱导系统，其特征还在于：所述中控中心软件平台内设置有诱导航线生成模块、数据集成模块、风险识别模块和信息处理模块；

所述诱导航线生成模块包括安全航行专家系统模块、安全航线规划模块、声光信号生成模块；所述安全航行专家系统模块内设置有航海专家航行经验知识库，所述安全航行专家系统模块根据实际情况从知识库中抽取经验，其中抽取规则为匹配专家经验知识的推理机，在安全航行的过程中，航海专家航行经验知识库中的经验数据不断扩充更新；所述安全航线规划模块根据当前水文气象数据和船位数据规划出适合当前海况的航行航线；所述声光信号生成模块针对未安装船载终端的船舶，根据当前的危险情况，生成相应的声光信号发布计划；

所述数据集成模块包括电子海图信息处理模块、电子江图信息处理模块、船位信息识别合成模块、水文气象信息处理模块、海事通告数据处理模块；所述电子海图信息处理模块将原始的电子海图信息转为统一显示的格式；所述电子江图信息处理模块将原始的电子江图信息转为与电子海图信息统一显示的格式，并与电子海图信息处理模块进行数据通信；所述船位信息识别合成模块包括雷达数据解码模块和AIS数据解码模块，所述雷达数据解码模块从雷达设备中获取原始的模拟信号、进行解码后获得准确的位置信息；所述AIS数据解码模块将原始的AIS数据信息解码为准确的船位信息，通过船位校验算法利用雷达位置信息校准AIS船位信息；所述水文气象信息处理模块将潮汐数据、风场数据、能见度等信息集成显示；所述海事通告数据处理模块将海事局发布的施工信息、沉船沉物碍航信息录入数据库，根据当前时间从数据库中抽取需要显示的信息进行数据显示；

所述风险识别模块包括航迹预测模块和风险辨识模块；所述航迹预测模块结合船舶信息、水文气象信息对船位进行短期预测，根据预测的航线与船位信息辨识是否存在航行风险，将风险分级信息传送信息处理模块；所述航迹预测模块结合船舶信息、水文气象信息对船位进行短期预测；所述风险辨识模块根据预测的航线与船位信息、辨识是否存在航行风险，如有风险则将风险分级，供信息传输模块传输给对应的终端；

所述信息处理模块包括数据存储模块与数据传输模块；所述数据存储模块将实时获取的船位信息、水文气象信息、从船载终端获取的信息保存至数据库；所述数据传输模块将中控中心软件平台生成的需要发送的信息进行编码并传输给指定的船载终端，将从船载终端收到的信息进行解码，交由数据存储模块进行分类保存。

3.根据权利要求1所述的通航施工水域中控式船舶安全航行诱导系统，其特征还在于：所述船载终端包括信息显示模块、信息采集模块、信息收发模块和报警模块；

所述信息显示模块包括信息解析显示模块和海况信息显示模块；所述信息解析显示模块将中控中心软件平台传送的信息进行实时解码、并在船载终端显示器上进行实时显示；所述海况信息显示模块将转码后的海图、江图信息、气象水文信息、海事通告信息在船载终端显示器上进行显示；

所述信息采集模块包括海况信息采集模块、船舶信息采集模块和施工信息采集模块；所述海况信息采集模块连接工程船上的气象水文设备采集设备，获取实时的气象水文信息；所述船舶信息采集模块将本船及过往船舶的基本信息进行输出供中控中心软件平台决策使用；所述施工信息采集模块将施工现场的实时情况传送至中控中心软件平台，供其决策使用；

所述信息收发模块包括数据传输模块和数据接收模块；所述数据传输模块将采集的水文气象信息、船舶信息、施工信息、其他信息编码传输至中控中心软件平台；所述数据接收模块将中控中心软件平台传输的数据进行解码，解码后的数据供显示平台显示；

所述报警模块包括本船报警模块和其他船舶报警模块；所述本船报警模块将接收到的警报等级触发报警设备的驱动程序，发出本船报警信息；所述的其他船报警模块，作用为将接收到的其他船舶报警信息，触发警报设备的驱动程序，提示船舶值班人员采用中控中心发来的声光信号计划，使用声光设备对其他船舶发出警报提醒。

4.根据权利要求1所述的通航施工水域中控式船舶安全航行诱导系统，其特征还在于：所述岸基指挥中心是设置在施工方岸基中心的终端设备，包含显示系统模块和信息收发模块；

所述显示系统模块显示中控中心软件平台所监控的施工水域的全部信息，所述显示系统模块包括信息解析显示模块和海况信息解析模块；所述信息解析显示模块将中控中心软件平台中所具有的一系列实时信息进行解码显示；所述海况信息解析模块将所监控水域的海图、江图、气象水文信息进行解析并显示；

所述信息收发模块包括指挥指令传输模块和数据接收模块；所述指挥指令传输模块将施工用户发出的实时指令信息传送至中控中心软件平台；所述数据接收模块接收中控中心软件平台传输的岸基指挥中心的数据信息、并进行解码供显示系统显示。

5.根据权利要求1所述的通航施工水域中控式船舶安全航行诱导系统，其特征还在于：所述中控中心监控设备根据施工水域离岸距离设置不同的设立方式：如果施工水域离岸距离近，则将中控中心监控设备设立在岸边并配备相应的监控设备；当施工水域离岸边较远，则将中控中心监控设备设立在具有必要监控设备的工程船上；所述中控中心监控设备通过AIS设备、雷达设备对整个施工水域进行宏观监控，通过对监控数据的分析、判断通航施工水域各船舶是否有安全风险、并对风险进行辨识，利用安全航行专家系统与规划算法进行航行方法优选和航线规划。

6.根据权利要求1所述的通航施工水域中控式船舶安全航行诱导系统，其特征还在于：所述中控中心监控设备与船载终端采用如下两种方式进行数据通信：中控中心软件平台与船载终端接收移动通信运营商的信号时，直接采用该网络进行通信；当存在工程船无法接收移动通信运营商的信号时，在中控中心监控设备所在的监控船上搭建无线局域网基站，通过该基站产生一个覆盖施工水域的局域网，如果施工水域面积过大，需采用适合的船舶搭载中继设备、路由设备。

7.根据权利要求1所述的通航施工水域中控式船舶安全航行诱导系统，其特征还在于：所述中控中心软件平台将电子海图信息、电子江图信息、AIS信息、船载雷达信息、水文气象信息、海事信息进行多信源集成，通过一个集成显示平台进行动态展示，对于实时变化的信息，显示平台根据信息变化对显示系统进行实时更新。

8.根据权利要求1所述的通航施工水域中控式船舶安全航行诱导系统，其特征还在于：所述船载终端将局部信息传输至中控中心软件平台进行集成显示和提供相应决策依据。

9.根据权利要求5所述的通航施工水域中控式船舶安全航行诱导系统，其特征还在于：所述中控中心监控设备进行航行方法优选和航线规划时对不同的船舶有不同的诱导方法，对于在施工水域内进行施工作业的工程船舶，中控中心软件平台将优选的安全航行方法与生成的诱导方案直接发送至该船船载终端并发出警报；对于没有安装船载终端的过往船舶，中控中心软件平台将安全航行方法、诱导方案或转化后的声光警报信号通过定向设备发送给涉险船舶，或者将信息发送至距离该船最近的船载终端，通过该终端所在的工程船利用声光设备对涉险船舶发出警报，并诱导其驶离危险区。

10.根据权利要求9所述的通航施工水域中控式船舶安全航行诱导系统，其特征还在于：所述中控中心监控设备通过两种方式与岸基指挥中心进行通讯，当施工水域处于内河或近海等移动通信运营商信号覆盖地区，中控中心监控设备与岸基指挥中心通过移动通信运营商的信号进行信息互通；中控中心监控设备不在移动通信运营商信号覆盖区内时，采用卫星网络通信进行信息互通；中控中心监控设备与岸基指挥中心的信息互通采用实时互通与重大情况互通两种机制。

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