CN110956852A - 待闸基地船舶动态管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供待闸基地船舶动态管理系统，包括服务器端模块和应用程序端模块，服务器端模块包括引擎初始化模块、AIS数据加载模块、待闸点检测模块和过闸检测模块；应用程序端模块包括基础数据模块、待港明细模块、停泊点统计模块、待闸点性质统计模块、待闸点业主统计模块、待闸统计报表模块，能够对待闸基地船舶的数据进行实时准确统计，并根据统计信息进行准确调度船舶。

Description

待闸基地船舶动态管理系统

技术领域

本发明涉及船舶通航领域，特别是待闸基地船舶动态管理系统。

背景技术

待闸船舶在锚地数量、货种、船型、业主等数据，对通航及配套保障十分重要。传统的统计，如管控区域待闸锚地的统计，均通过人工观察、计算的手段，不仅统计工作量大，而且不能满足准确性、及时性需要。

中国专利CN103279848B “基于 GPS 终端的船舶免停靠报港系统”通过船户GPS终端对船户进行动态监控和跟踪查询，实现船舶实时识别、航迹跟踪、免停靠稽查、船舶免停靠报港，但是仅实现了船舶的过港，缺乏对相关的数据进行统计，数据的实时性和准确性不够。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供待闸基地船舶动态管理系统，能够对待闸基地船舶的数据进行实时准确统计。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：待闸基地船舶动态管理系统，包括AIS基站，服务器端模块和应用程序端模块，服务器端模块包括引擎初始化模块、AIS数据加载模块、待闸点检测模块和过闸检测模块；

引擎初始化模块用于初始化引擎工作目录；

AIS数据加载模块用于调用单独的线程来定时加载船舶AIS数据到引擎，由引擎来统一管理；

待闸点检测模块用于循环检测码头范围内的船舶动态AIS信息，并记录船舶待港状态；

过闸检测模块用于根据绘制的管控区域来统计通过它的船舶动态信息；

应用程序端模块包括基础数据模块、待港明细模块、停泊点统计模块、待闸点性质统计模块、待闸点业主统计模块、待闸统计报表模块；

基础数据模块用于添加、修改或删除部门资料、用户资料、码头属性、码头业主、码头和标绘区域数据；

待港明细模块用于查询船舶待港明细情况，默认显示当天直到当前，船舶在各港口码头的待港情况；

停泊点统计模块用于按照码头名称来分组统计船舶，包括停泊点日统计、月统计和年统计，点击某个码头能够展开查看船舶在当前码头的具体停靠信息；

待闸点性质统计模块用于按照码头属性性质来分组统计船舶，包括按待闸点性质日统计、月统计和年统计，点击某个码头属性能够展开查看所属码头的停靠统计信息；

待闸点业主统计模块用于按照码头业主来分组统计船舶，包括按待闸点业主日统计、月统计和年统计，点击某个码头业主分类能够展开查看所属码头的停靠统计信息；

待闸统计报表模块用于按照设定的管控区域来统计船舶，包括停泊点一览表、待闸日报表、待闸月报表和待闸年报表。

优选的方案中，待闸点检测模块循环检测锚地范围内的船舶动态AIS信息，并实时更新船舶待港状态。

优选的方案中，服务器端模块包括主线程、AIS数据加载线程、待闸点检测线程、过闸检测线程；

用于对应实现引擎初始化模块、AIS数据加载模块、待闸点检测模块和过闸检测模块功能。

优选的方案中，调用外部接口，用于添加船舶和根据坐标获取检测区域内船舶。

优选的方案中，过滤器实现系统安全保密设计，用于在调用外部接口时实现对该地址访问的IP过滤作用。

优选的方案中，对信任的用户，颁发身份验证码，通过该标识进行身份识别，并分配权限，特定权限的人只能操作特定的功能。

优选的方案中，还包括系统出错处理模块，用于系统出错时进行提醒。

优选的方案中，AIS基站包括AIS接收机，AIS接收机与基站天线连接，AIS接收机与VHF天线馈线连接，串口服务器一端与AIS接收机电连接，另一端通过网线与无线路由器连接；

AIS基站用于从AIS基站中直接获取锚地船舶AIS信息；

串口服务器用于将串口转换成网络接口，实现串口与网络接口的数据双向透明传输。

优选的方案中，AIS基站还包括UPS电源，用于为AIS基站提供稳定、不间断的电力供应。

优选的方案中，AIS基站与服务器通过自建外网互联网接入专线传输船位数据，实现的步骤为：

S.AIS接收机接收基站天线和VHF天线接收标准的AIS报文；

S.判断船舶信息，将AIS报文由暗码转为明码；

S.将船舶信息如九位码、中文船名、英文船名、船宽、船长、船舶种类、净吨、实载、目的港、码头、待港状态、停靠时间、离开时间、停靠时长、实载箱、车位、公司、上下水信息传送回服务器。

本发明提供的待闸基地船舶动态管理系统，通过采用以上的方案，能够利用待闸船舶自带的AIS系统之数据，海事管理机构已公开的登记和签证系统数据，以及AIS基站获取的船舶AIS信息，进行相应的统计计算，生成特地待闸区域所需的统计数据。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明中服务器端模块和应用程序端模块示意图；

图2为本发明中AIS基站与服务器连接示意图；

图3为本发明中AIS基站结构示意图；

图4为本发明中AIS基站中AIS接收机

图中：AIS基站100；基站天线110；VHF天线120；串口服务器130；服务器端模块200；AIS接收机140；引擎初始化模块210；AIS数据加载模块220；待闸点检测模块230；过闸检测模块240；主线程250；AIS数据加载线程260；待闸点检测线程270；过闸检测线程280；应用程序端模块300；基础数据模块310；待港明细模块320；停泊点统计模块330；待闸点性质统计模块340；待闸点业主统计模块350；待闸统计报表模块360；系统出错处理模块400；UPS电源500；无线路由器600；服务器700。

具体实施方式

如图1~3，为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：待闸基地船舶动态管理系统，包括AIS基站100，服务器端模块200和应用程序端模块300，服务器端模块200包括引擎初始化模块210、AIS数据加载模块220、待闸点检测模块230和过闸检测模块240；

引擎初始化模块210用于初始化引擎工作目录，引擎初始化模块210工作目录储存在本地，只有初始化成功才能保证后面引擎对AIS数据的加载、检测功能可用，初始化调用YIMAENCSVRLIBLib.YimaEncServerClass类Init方法。

AIS数据加载模块220用于调用单独的线程来定时加载船舶AIS数据到引擎，由引擎来统一管理，船舶AIS数据，包括九位码、船名、船长、长宽、经度、纬度、时间等，返回数据加载是否成功。先从数据库查询出检测区域内船舶动态AIS数据，调用引擎首次加载船舶数据接口，如果非首次则调用引擎更新船舶数据接口，同时删除掉掉线的船舶数据。船舶数据分为静态数据和动态数据，静态数据包括船名、长宽、船型、国籍等，动态数据包括经度、纬度、船速等。查询指定范围内的船舶动态AIS数据，首次加载船舶数据，非首次加载则更新船舶数据，如果是离线船舶则调用接口删除引擎中存储的数据。

待闸点检测模块230用于循环检测码头范围内的船舶动态AIS信息，并记录船舶待港状态，输入码头坐标范围，系统自动输出船舶待闸情况记录，包括九位码、中文船名、英文船名、船宽、船长、船舶种类、净吨、实载、目的港、码头、待港状态、停靠时间、离开时间、停靠时长、实载箱、车位、公司、上下水等。

过闸检测模块240用于根据绘制的管控区域来统计通过它的船舶动态信息，系统自动输出船舶通过检测区域，则记录过闸数据，包括九位码、中文船名、英文船名、船宽、船长、船舶种类、净吨、实载、目的港、码头、通过状态、停靠时间、离开时间、停靠时长、实载箱、车位、公司、上下水、航线、经度、纬度、用户编号、是否离开等。根据检测区域范围检测，找出通过检测区域的船舶动态信息，根据船舶名称来查询出船舶业务信息，判断是否已经采集当前船舶通过检测区域记录，并且航线一致，若没则添加，反之则更新船舶通过信息。不管是添加还是更新都需要获取船舶上下水状态，如果是正在过闸的船舶则搜索上下游有无停靠码头，上游停靠了则为下水状态，下游停靠了则为上水状态；如果无上下游停靠记录则通过获取当前坐标与前30分钟的坐标来进行比对，判断下游状态。

应用程序端模块300包括基础数据模块310、待港明细模块320、停泊点统计模块330、待闸点性质统计模块340、待闸点业主统计模块350、待闸统计报表模块360；

基础数据模块310用于添加、修改或删除部门资料、用户资料、码头属性、码头业主、码头和标绘区域数据，待港明细模块320用于查询船舶待港明细情况，默认显示当天直到当前，船舶在各港口码头的待港情况，停泊点统计模块330用于按照码头名称来分组统计船舶，包括停泊点日统计、月统计和年统计，点击某个码头能够展开查看船舶在当前码头的具体停靠信息，待闸点性质统计模块340用于按照码头属性性质来分组统计船舶，包括按待闸点性质日统计、月统计和年统计，点击某个码头属性能够展开查看所属码头的停靠统计信息，待闸点业主统计模块350用于按照码头业主来分组统计船舶，包括按待闸点业主日统计、月统计和年统计，点击某个码头业主分类能够展开查看所属码头的停靠统计信息，待闸统计报表模块360用于按照设定的管控区域来统计船舶，包括停泊点一览表、待闸日报表、待闸月报表和待闸年报表，停泊点一览表是以船舶、航次为基准，统计显示同一航次内船舶停靠过的码头，包括停靠开始时间、结束时间、停靠时长等，默认显示有当天停靠码头记录的船舶，支持按日期条件来查询某一天的停泊点一览表。待闸日报表是以当前过闸船舶、航次为基准，统计显示同一航次内船舶停靠过的码头，包括停靠开始时间、结束时间、停靠时长等，检测区域过闸数据，包括最早时刻、经度、纬度、最晚时间、上下水情况、状态、停靠时长等，默认显示有当天过闸记录的船舶，支持按日期、状态全部、待闸、直过条件来查询某一天的待闸日报表。待闸月报表同依托日报表数据，显示一个月内的船舶过闸统计，字段包括日期、定额、实载、艘数、停时合计、各统计码头停靠时长等，最后提供数据汇总合计。待闸年报表同月报表，只是显示数据为一年内的过闸统计，日期内容变成了按月的统计。

优选的方案中，待闸点检测模块230循环检测锚地范围内的船舶动态AIS信息，并实时更新船舶待港状态，待闸点检测模块230根据码头来循环检测，找出码头范围内的船舶动态信息，根据船舶名称来查询出船舶业务信息，判断是否已经采集当前船舶待港记录，并且船舶状态为待港，若没有待岗则添加，如果是添加还需要判断是否存在当前航线上一港停靠记录，如果存在则航线保持不变，反之则航线加一，反之则更新船舶待港信息。

优选的方案中，服务器端模块200包括主线程250、AIS数据加载线程260、待闸点检测线程270、过闸检测线程280，用于对应实现引擎初始化模块210、AIS数据加载模块220、待闸点检测模块230和过闸检测模块240功能，主线程250负责界面、引擎初始化、线程时间高度配置，AIS数据加载线程260负责AIS数据的查询及加载，执行时间晚于待闸点检测线程270，时间间隔为50秒，待闸点检测线程270负责除检测区域外的所有码头区域的船舶停靠循环检测，执行时间参照服务端待闸统计时间配置，默认是3分钟一次，过闸检测线程280负责检测区域的船舶过闸循环检测，执行时间参照服务端过闸统计时间配置，默认是2分钟一次。

优选的方案中，调用外部接口，用于添加船舶和根据坐标获取检测区域内船舶，通过webservices接口调用AIS信息服务平台的AIS信息，webservices接口可以通过 xml 描述实现不同的语言间的相互调用，通过Internet进行基于Http协议的网络应用间的交互。

优选的方案中，过滤器实现系统安全保密设计，用于在调用外部接口时实现对该地址访问的IP过滤作用，通过java中的Filter实现系统安全保密设计，该Filter实现对该地址访问的IP过滤作用。可信任IP地址通过xml文件进行配置，自定义Filter过滤器，继承自javax.servlet.Filter 这个接口，实现它里面的三个方法；在init() 方法中接收配置的禁止访问的ip，以逗号分隔，在doFilter() 中进行业务处理，取出当前访问的ip 与系统中配置的ip匹配，如果存在则跳转到禁止访问的页面，如果没有就放行，在web.xml中配置该过滤器，指定拦截方式为所有请求，然后添加初始化参数指定禁止访问的ip。

优选的方案中，对信任的用户，颁发身份验证码，通过该标识进行身份识别，并分配权限，特定权限的人只能操作特定的功能，确保了系统的访问安全，提高了系统的保密性能。

优选的方案中，还包括系统出错处理模块400，用于系统出错时进行提醒，使用Javascript的alert()函数直接提示，这主要在输入或修改的情况下使用，使用统一的错误界面提示，该界面对应于errorpage.aspx页面。

优选的方案中，AIS基站100包括AIS接收机140，AIS接收机140与基站天线110连接，AIS接收机140与VHF天线120连接，串口服务器130一端与AIS接收机140电连接，另一端通过网线与无线路由器600连接，AIS基站100用于从AIS基站100中直接获取锚地船舶AIS信息，串口服务器130用于将串口转换成网络接口，实现串口与网络接口的数据双向透明传输，所述AIS基站100的型号为NAR-1000，基站天线110的型号为NVA100，VHF天线120馈线的型号为RG213，串口服务器130的型号为UT-6601，通过AIS信息服务平台和AIS基站100获取船舶AIS信息，通过调整AIS基站100的数量、位置和高度，确保覆盖检测区域，能够获得检测区域内船舶AIS的信息，而AIS信息服务平台不仅能获取监测区域内的船舶AIS，也能获取检测区域外的船舶AIS信息，两种信息获取的方式确保了船舶AIS信息的准确性和即时性。

优选的方案中，AIS基站100还包括UPS电源500，用于为AIS基站100提供稳定、不间断的电力供应，并且可以保障计算机系统在停电之后继续工作一段时间以使用户能够紧急存盘，使用户不致因停电而影响工作或丢失数据。

优选的方案中，AIS基站100与服务器700通过自建外网互联网接入专线传输船位数据，实现的步骤为：

S1.AIS接收机140接收基站天线110和VHF天线120接收标准的AIS报文；

S2.判断船舶信息，将AIS报文由暗码转为明码；

S3.将船舶信息如九位码、中文船名、英文船名、船宽、船长、船舶种类、净吨、实载、目的港、码头、待港状态、停靠时间、离开时间、停靠时长、实载箱、车位、公司、上下水信息传送回服务器700。

实施例1：

如图4，船舶位置等数据从船舶的传感器自动传入AIS设备中，并在该设备中转换数据形式，然后在专用的VHF信道上以一个短的子帧将数据发出。数据在AIS接收机中被接收后，数据接收软件接收AIS数据保存到数据库中，对数据进行解码，可以看到覆盖范围内所有配备AIS设备船舶的图示或文本信息。待闸基地船舶动态管理系统对解析的数据进行管理，记录通过船舶信息如九位码、中文船名、英文船名、船宽、船长、船舶种类、净吨、实载、目的港、码头、待港状态、停靠时间、离开时间、停靠时长、实载箱、车位、公司、上下水信息，并根据需要进行通过船舶统计，不仅可以显示待闸船舶信息，还可以按照时间周期统计过闸船舶的信息。

实施例2：

如图3~4，AIS基站100可视为一个简单的AIS岸基系统，用于监视通过该水域的船舶活动。AIS基站100不仅可以监听过往船舶的AIS信息传输，也可以通过AIS短消息主动进行船舶检查，询问船舶的身份、目的港、预计到岗时间、货物类型及其它信息。也可以使用AIS信道来进行岸对船信息传输，发送潮汐、航行通告和当地气象预报等信息。根据需要可建设多个AIS基站100，可以和转发站可以一起形成一个AIS无线广域网，扩大信号覆盖范围。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.待闸基地船舶动态管理系统，其特征是：包括AIS基站（100），服务器端模块（200）和应用程序端模块（300），服务器端模块（200）包括引擎初始化模块（210）、AIS数据加载模块（220）、待闸点检测模块（230）和过闸检测模块（240）；

引擎初始化模块（210）用于初始化引擎工作目录；

AIS数据加载模块（220）用于调用单独的线程来定时加载船舶AIS数据到引擎，由引擎来统一管理；

待闸点检测模块（230）用于循环检测码头范围内的船舶动态AIS信息，并记录船舶待港状态；

过闸检测模块（240）用于根据绘制的管控区域来统计通过它的船舶动态信息；

应用程序端模块（300）包括基础数据模块（310）、待港明细模块（320）、停泊点统计模块（330）、待闸点性质统计模块（340）、待闸点业主统计模块（350）、待闸统计报表模块（360）；

基础数据模块（310）用于添加、修改或删除部门资料、用户资料、码头属性、码头业主、码头和标绘区域数据；

待港明细模块（320）用于查询船舶待港明细情况，默认显示当天直到当前，船舶在各港口码头的待港情况；

停泊点统计模块（330）用于按照码头名称来分组统计船舶，包括停泊点日统计、月统计和年统计，点击某个码头能够展开查看船舶在当前码头的具体停靠信息；

待闸点性质统计模块（340）用于按照码头属性性质来分组统计船舶，包括按待闸点性质日统计、月统计和年统计，点击某个码头属性能够展开查看所属码头的停靠统计信息；

待闸点业主统计模块（350）用于按照码头业主来分组统计船舶，包括按待闸点业主日统计、月统计和年统计，点击某个码头业主分类能够展开查看所属码头的停靠统计信息；

待闸统计报表模块（360）用于按照设定的管控区域来统计船舶，包括停泊点一览表、待闸日报表、待闸月报表和待闸年报表。

2.根据权利要求1所述的待闸基地船舶动态管理系统，其特征是：待闸点检测模块（230）循环检测锚地范围内的船舶动态AIS信息，并实时更新船舶待港状态。

3.根据权利要求1所述的待闸基地船舶动态管理系统，其特征是：服务器端模块（200）包括主线程（250）、AIS数据加载线程（260）、待闸点检测线程（270）、过闸检测线程（280）；

用于对应实现引擎初始化模块（210）、AIS数据加载模块（220）、待闸点检测模块（230）和过闸检测模块（240）功能。

4.根据权利要求1所述的待闸基地船舶动态管理系统，其特征是：调用外部接口，用于添加船舶和根据坐标获取检测区域内船舶。

5.根据权利要求4所述的待闸基地船舶动态管理系统，其特征是：过滤器实现系统安全保密设计，用于在调用外部接口时实现对该地址访问的IP过滤作用。

6.根据权利要求5所述的待闸基地船舶动态管理系统，其特征是：对信任的用户，颁发身份验证码，通过该标识进行身份识别，并分配权限，特定权限的人只能操作特定的功能。

7.根据权利要求1所述的待闸基地船舶动态管理系统，其特征是：还包括系统出错处理模块（400），用于系统出错时进行提醒。

8.根据权利要求1所述的待闸基地船舶动态管理系统，其特征是：AIS基站（100）包括AIS接收机（140），AIS接收机（140）与基站天线（110）连接，AIS接收机（140）与VHF天线（120）连接，串口服务器（130）一端与AIS接收机（140）电连接，另一端通过网线与无线路由器（600）连接；

AIS基站（100）用于从AIS基站（100）中直接获取锚地船舶AIS信息；

串口服务器（130）用于将串口转换成网络接口，实现串口与网络接口的数据双向透明传输。

9.根据权利要求8所述的待闸基地船舶动态管理系统，其特征是：AIS基站（100）还包括UPS电源（500），用于为AIS基站（100）提供稳定、不间断的电力供应。

10.根据权利要求8所述的待闸基地船舶动态管理系统，其特征是：AIS基站（100）与服务器（700）通过自建外网互联网接入专线传输船位数据，实现的步骤为：

S1.AIS接收机（140）接收基站天线（110）和VHF天线（120）接收标准的AIS报文；

S2.判断船舶信息，将AIS报文由暗码转为明码；

S3.将船舶信息如九位码、中文船名、英文船名、船宽、船长、船舶种类、净吨、实载、目的港、码头、待港状态、停靠时间、离开时间、停靠时长、实载箱、车位、公司、上下水信息传送回服务器（700）。

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