CN201892871U - 船位监控管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种船位监控管理系统，包括：船载卫星终端、卫星通信设备、卫星地面站及监控指挥中心；船载卫星终端通过卫星通信设备与卫星地面站连接，监控指挥中心通过卫星通信综合接口与卫星地面站连接，监控指挥中心包括：通信服务器，与卫星地面站连接，通过卫星地面站及卫星通信设备从船载卫星终端接收船舶状态信息，向船载卫星终端发送控制指令；数据库服务器存储船舶管理信息、电子海图信息、行业专题数据信息、船员信息、用户权限信息及日志信息；图形监控指挥终端用于电子海图操作、行业专题数据定制、船舶监控指挥、船队分组管理、船员信息管理、报警操作及用户权限信息管理。本实用新型通过功能全面的电子海图实现对船舶的灵活管理。

Description

船位监控管理系统

技术领域

本实用新型是关于海事卫星通信技术，特别是关于船载卫星终端监控技术，具体的讲是关于一种船位监控管理系统。

背景技术

船舶监控和指挥管理是海洋搜救和海洋作业的关键环节，目前对船位的监控管理一般是通过船上每隔24小时发送的午时船位报获得船舶的位置、航向、航速等动态信息，然后将这些信息手工或自动录入管理系统，提供信息的存储、查询功能。这种监控管理主要存在的问题是：用数据表示的信息无法直观的显示船舶的状况；船舶只能被动地被监控，无法接收监控指挥中心地指挥调度命令，从而难以有效的实现船舶调度管理；当搜救船舶在执行搜救过程中，搜救信息无法实时迅捷地传递到指挥控制中心，无法满足管理单位海上搜寻救助任务实时迅捷的需要；通用的电子海图数据无法提供行业专题数据信息；采集的船舶动态信息零散，无法实现信息共享；船舶与监控指挥中心之间卫星通信综合接口单一，无法给用户提供适合的通信方式。

为了解决上述不能即时发送船舶动态信息的问题，现有技术中利用陆地GSM或CDMA网络传输GPS定位信息，船舶终端设备由GPS终端和GSM、GPRS或CDMA网络几部分组成。船舶终端通过GPS卫星进行定位，获得当前船舶的经纬度和航向航速，并利用陆地移动网络将这些信息发回用户监控指挥中心。但是这种方案覆盖范围小，往往只能覆盖沿海几时公里的范围，无法满足船舶远距离航行的要求。

现有技术中还利用数传电台实现船舶监控，利用短波和超短波数传电台的无线链路将船位传送回陆地，终端设备由GPS和数传电台组成。其通信原理和利用陆地网类似。但是这种方案的缺点是短波和超短波电台受天气、电磁环境影响大，系统通信成功率低，设备不易使用维护。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供种船位监控管理系统，以通过功能全面的电子海图实现对船舶的灵活管理。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种船位监控管理系统，所述的系统包括：船载卫星终端、卫星通信设备、卫星地面站及监控指挥中心；所述的船载卫星终端通过卫星通信设备与卫星地面站连接，所述的监控指挥中心卫星通信综合接口与卫星地面站连接，所述的监控指挥中心包括：通信服务器，与所述卫星地面站连接，用于通过所述卫星地面站及卫星通信设备从所述船载卫星终端接收船舶状态信息，向所述船载卫星终端发送控制指令；数据库服务器，用于存储船舶管理信息、电子海图信息、行业专题数据信息、船员信息、用户权限信息及日志信息；图形监控指挥终端，用于电子海图操作、行业专题数据定制、船舶监控指挥、船队分组管理、船员信息管理、报警操作及用户权限信息管理。

进一步地，所述图形监控指挥终端包括：电子海图操作模块，用于显示及操作电子海图信息；行业数据定制模块，用于定制行业专题数据；船舶监控指挥模块，用于根据所述显示终端显示的信息监控船舶的状态，并向船舶的船载卫星终端发送控制指令；船队分组管理模块，用于将所述船舶划分为多个船队，实现船队的分组管理；船员信息管理模块，用于管理船员信息；报警操作模块，用于设定报警区域及进行自动报警；用户权限管理模块，用于管理用户权限，以实现不同用户对不同船舶的管理。

进一步地，所述的系统还包括：监控指挥分中心，与所述的监控指挥中心连接，用于根据权限从所述的监控指挥中心实时获取所述数据库服务器中存储的信息，并向所述监控指挥中心发送对权限范围内的船舶进行管理的控制指令；用户终端，通过因特网与所述数据同步服务器连接，用于实时获取所述数据库服务器中的数据，并向所述监控指挥中心发送对船舶进行管理的控制指令。

进一步的，所述的监控指挥中心还包括：数据同步服务器，与所述的监控指挥分中心连接，用于将所述数据库服务器中存储的信息实时同步传输到所述监控指挥分中心。

进一步的，所述的监控指挥分中心包括：地区级监控指挥中心，用于监控管理所管辖地区的船舶；省市级监控指挥中心，用于监控管理所在省市的船舶。

本实用新型实施例的有益技术效果：为实现直观高效的船舶管理，将包括海洋地理信息、行业专题信息、船舶管理信息及视频图像等信息进行显示于电子海图上，能够灵活高效的实现船舶的监控管理和船舶的灵活指挥调度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本实用新型实施例船位监控管理系统的组成示意图；

图2为本实用新型实施例图形监控指挥终端的部分组成模块示意图；

图3为本实用新型实施例监控指挥中心105与监控指挥分中心109的数据传输示意图；

图4为本实用新型实施例监控指挥中心105与船载卫星终端101之间的信息传输示意图；

图5为本实用新型实施例监控指挥分中心109与船载卫星终端101之间的信息传输示意图；

图6为本实用新型实施例全球卫星船位报告暨监控指挥图形化平台的界面示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型实施例做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种船位监控管理系统，所述的系统包括：船载卫星终端101、GPS卫星终端102、卫星通信设备103、卫星地面站104及监控指挥中心105；所述的船载卫星终端101通过卫星通信设备103与卫星地面站104连接，所述的监控指挥中心105通过卫星通信综合接口与卫星地面站104连接。GPS卫星终端102用于对船载卫星终端101进行GPS定位。所述卫星通信综合接口包括：PSTN接口、PSDN接口、TCP/IP接口及IGW接口，可以从上述接口中选择任何一种作为通信接口，也可以选择两种或多种作为备份，保证系统的可靠性。

卫星通信综合接口模块的功能主要包括：卫星网络接口选择和设置，提供了卫星的陆地网接口PSTN、PSDN(X.25)、TCP/IP、IGW，可以选择任何一种作为通信接口，也可以选择两种或多种作为备份，保证系统的可靠性。数据采集，采集船舶的状态数据，包括以以经纬度表示的地理坐标位置、船舶航向航速、船舶发送的报文信息等。指挥和控制指令下发，将管理人员的控制指令下发到卫星，一部分是控制卫星终端的指令，如位置报告起始时间、发报频率、区域设置等，另一部分是以报文形式传输的指挥调度指令。用户权限管理和日志管理。

监控指挥中心105具有监控、调度管理及系统服务等功能。可实时将各船载移动站的位置、速度和航向等信息精确显示在电子海图上；可随时向指定船载移动卫星终端或全部船队发出控制指令或信息，并接收由各船载移动终端发来的报告；对于船舶及相关的信息，及其经过路线的地理信息可随时进行查询。监控中心站还有数据库维护及系统管理功能。

所述的监控指挥中心105包括：通信服务器106，数据库服务器107及图形监控指挥终端108。

通信服务器106与所述卫星地面站连接，用于通过所述卫星地面站及卫星通信设备从所述船载卫星终端接收船舶状态信息，向所述船载卫星终端发送控制指令。

数据库服务器107用于存储船舶管理信息、电子海图信息、行业专题数据信息、船员信息、用户权限信息及日志信息。

图形监控指挥终端108用于电子海图操作、行业专题数据定制、船舶监控指挥、船队分组管理、船员信息管理、报警操作及用户权限信息管理。

进一步地，所述的系统还包括：监控指挥分中心109，与所述的监控指挥中心105连接，用于根据权限从所述的监控指挥中心105实时获取所述数据库服务器107中存储的信息，并向所述监控指挥中心发送对权限范围内的船舶进行管理的控制指令。

所述的控制指令包括：船载卫星终端信息报告指令及指挥调度指令，所述的船载卫星终端信息报告指令包括：位置报告起始时间、发报频率计区域设置。

所述的监控指挥分中心109包括：地区级监控指挥中心110及省市级监控指挥中心111，地区级监控指挥中心110用于监控管理所管辖地区的船舶；省市级监控指挥中心111用于监控管理所在省市的船舶。

所述的监控指挥中心还包括：数据同步服务器112，与所述的监控指挥分中心109连接，用于将所述数据库服务器107中存储的信息实时同步传输到所述监控指挥分中心109。所述数据同步服务器112通过PSDN接口和/或TCP/IP接口与所述用户终端及监控指挥分中心连接，采用PSDN和TCP/IP互相备份的方式，在一个线路不通的情况下，自动切换的备用线路，保证系统运行可靠。

数据同步服务器112中包括一个异地数据同步模块，可以完成系统异地分布式管理功能，根据各个监控指挥分中心109权限的不同，同步监控指挥分中心109和监控指挥中心105的业务数据和管理数据，采用PSDN和TCP/IP互相备份的方式，运行可靠。

进一步地，所述的系统还包括：用户终端113，与所述数据同步服务器107连接，用于实时获取所述数据库服务器107中的数据，并向所述监控指挥中心105发送对船舶进行管理的控制指令。

如图2所示，进一步地，所述图形监控指挥终端108还包括：电子海图操作模块201，行业数据定制模块202，信息显示终端203，船舶监控指挥模块204，船队分组管理模块205，船员信息管理模块206，报警操作模块207及用户权限管理模块208。

电子海图操作模块201用于显示及操作电子海图信息；行业数据定制模块202用于定制行业专题数据；信息显示终端203用于显示所述存储船舶管理信息、电子海图信息、行业专题数据信息及船员信息；船舶监控指挥模块204用于根据所述显示终端显示的信息监控船舶的状态，并向船舶的船载卫星终端发送控制指令；船队分组管理模块205用于将所述船舶划分为多个船队，实现船队的分组管理；船员信息管理模块206用于管理船员信息，实现船舶船员数据的管理和维护；报警操作模块207用于设定报警区域及进行自动报警；用户权限管理模块208用于管理用户权限，以实现不同用户对不同船舶的管理。另外，所述图形监控指挥终端108还能实现双向中英文报文通信。

图3为本实用新型实施例监控指挥中心105与监控指挥分中心109的数据传输示意图。如图3所示，全球卫星船位报告暨监控指挥图形化平台301为即为图形监控指挥终端108，数据库服务器107中的数据库303通过异地数据同步模块304传输到监控指挥分中心109。数据库303中包含船舶及船队管理数据305、电子海图数据306及行业专题数据307

异地数据同步模块304的功能主要包括：异地数据实时同步传输，这是实现异地分布式管理功能核心部分，根据各个分中心权限的不同，同步分中心和监控中心的业务数据和管理数据。实时数据校验，采用传输流量控制，这是为提高数据同步可靠性。采用PSDN和TCP/IP互相备份的方式，在一个线路不通的情况下，自动切换的备用线路，保证系统运行可靠。用户权限管理和日志管理。

本实用新型的船位监控管理系统又叫全球卫星船位报告暨监控指挥图形化技术系统，目标是建造一套可靠性高、容量大、功能完备、操作直观简便、能满足不同级别的用户需求、具有良好的扩展性的全球船舶监控指挥管理图形化平台。为了实现这个目标，在系统设计的时候有下面几方面的总体要求及实现这些要求的设计思路：

高可靠性：作为指挥调度和信息管理系统平台，可靠性是最为重要的要求，选择国际海事卫星C/MiniC作为通信传输系统。Inmarsat-C/MiniC通信具有以下几个特点：1)全球覆盖，没有盲区和死角；2)通信能满足遇险和人命安全的需要，稳定可靠，不受地理条件和天气条件的影响；3)组网灵活，可随意增加或减少终端数量，系统容量大，保密性好；4)卫星地面站陆地接口丰富，支持利用VPN组建专用网；5)最新推出的MiniC卫星终端设备，主机、天线、GPS高度集成，终端轻(仅1.1kg)，内置了专为船舶监控管理的VMS软件，可以实现强大的指挥管理功能。

大容量：该船位监控管理系统设计容量为10万艘船舶(本实用新型不以此为限)，这不仅考虑到目前指挥管理船舶的数量，还考虑到了未来几年里各个行业需求的增长，同时，还考虑到跨行业船舶管理的需要。系统的数据全部采用数据库进行管理，可以实现快速的存储、查询、备份和还原。

功能完备：系统提供丰富的功能，满足用户船舶监控指挥管理的全部需求，包括图形操作平台、图形图像处理、用户专题数据定制、数据存储和查询、卫星通信方式选择、指挥调度指令下发、用户异地分布式管理等功能。

操作直观简便：针对管理部门监控管理船舶的数量日益增多的情况，为了实现高效的管理，系统电子海图数据、行业专题数据全部以图像的形式展示，并在一个平台上集中管理，提供给用户直观简便的操作界面。

不同用户需求：将管理对象分成三级，国家、区域(如东海、南海、黄渤海)和省市，每个级别只能管理自己权限以内的船舶，提供分布式网络的用户统一管理。

良好的可扩展性：系统采用模块化设计，采用集中的数据管理，易于功能扩展。易于接入其他通信系统，实现通信接口扩展。可以随意增加监控终端的数量，易于实现系统容量扩展。

监控指挥中心105可以用于向船载卫星终端101发送控制指令和从船载卫星终端101接收信息，图4为本实用新型实施例监控指挥中心105与船载卫星终端101之间的信息传输示意图。监控指挥中心105向船载卫星终端101发送控制指令时，全球卫星船位报告暨监控指挥图形化平台301接受操作指令，写入系统数据库的任务表中，实时通过卫星通信综合接口模块，传送到海事卫星地面站104，通过卫星通信设备103(卫星空间链路)，发送到作业船舶的船载卫星终端101上。卫星通信综合接口302是整个系统和卫星链路进行通信的唯一网关，其和监控中心可以通过多种接口相连。监控指挥中心接收信息的过程正好和发送控制命令的方向相反，不再赘述。

监控指挥分中心109可以通过监控指挥中心105向船载卫星终端101发送控制指令，并且可以通过监控指挥中心105从船载卫星终端101接收信息，图5为本实用新型实施例监控指挥分中心109与船载卫星终端101之间的信息传输示意图。

监控指挥分中心109和监控指挥中心通过异地数据同步模块304实时同步管理和信息数据，监控中心管理自己权限范围以内的船舶。监控指挥分中心109控制指令通过操作管理软件模块501写到数据库服务器502的控制任务表中，然后，控制命令通过异地数据同步模块304和监控指挥中心105数据库服务器107进行同步，同时，卫星通信综合接口模块302实时读取这个控制指令，将此指令发送到海事卫星地面站104，再由海事卫星通信设备103将控制指令发送到作业船舶上。监控指挥分中心109接收信息的过程和发送控制指令的过程相反，系统同时将接收的信息传送到级别更高的分中心数据库里。

全球卫星船位报告暨监控指挥图形化平台301的功能包括：管理所有船舶，显示船舶的位置、航向、航速和状态；选择海图、放大海图、缩小海图；多图自动调图、图层显示；中文版式显示和S52显示方式切换；海图上标绘点、线和面，管理标绘内容；海图测量，测量方向、距离和面积；海图拾取、添加要素、地名查询；海图打印、航迹打印；双向报文通信；设定船舶显示的符号、颜色、轨迹等属性；分组队船舶进行管理；按船、区域、组号呼叫船舶，设定船舶位置报时间和间隔；呼叫数据、短信数据、船舶数据、用户数据的操作管理和维护。全球卫星船位报告暨监控指挥图形化平台301的界面如图6所示。

全球卫星船位报告暨监控指挥图形化技术系统的是一套可靠性高、功能强大、操作直观简便、能满足不同级别用户的需求、具有良好的扩展性的全球船舶监控指挥管理图形化平台。该系统的优点主要包括：

1、图形化管理平台。为实现直观高效的船舶管理，将相关数据图形化展示，包括海洋地理信息数据图形显示，行业专题地理数据图形显示，船舶管理数据图形显示，视频图像图形显示，并将这些图形在一个平台上进行管理，以实现高效监控管理和指挥调度的功能。

2、异地用户分级管理。将船舶管理的用户划分为三个级别，分别为国家级监控中心、地区级监控中心本和省市级中心，这些分级别的用户不但在管理权限上是有区别的，而且在地理位置上也是不同的，如国家级中心在北京，地区级中心在烟台、上海和广州，下面再是省市级中心，省市级用户只能管理和指挥自己管辖范围的船舶，地区级能管辖自己所属区域内的船舶，而国家级权限能指挥调度全部船舶，这些数据都是实时同步的，这样系统最大限度的共享了船舶动态信息，实现了高效的管理平台。

3、陆地网多种接口的选择。为监控中心方位卫星地面站提供了丰富的接口，包括PSTN、PSDN、TCP/IP和电子邮件接口，这些丰富的接口为监控中心访问卫星地面站提供了多种选择，一方面可以最大限度的节省通信费用；另一方面，可以多种接口方式互相备份，保障系统的可靠性。

4、基于数据网号(DNID)的船舶分组管理方式。按照船舶的所属级别单位级别的不同，按照用户需要的方式将船舶分组，实现对按组的方式对各组船舶不同内容和不同权限的管理。

5、MiniC区域报警管理。MiniC是海事卫星组织和设备供应商专为目标监控开发的设备，其内部提供了对VMS强大的支持。基于这个基础上，本系统支持对每艘监控船舶的提供255个区域设定功能，包括区域报警管理、区域位置报管理和接口控制，这样，用户可以灵活地实现对船舶的管理。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种船位监控管理系统，所述的系统包括：船载卫星终端、卫星通信设备、卫星地面站及监控指挥中心；所述的船载卫星终端通过卫星通信设备与卫星地面站连接，所述的监控指挥中心通过卫星通信综合接口与卫星地面站连接，其特征在于，所述的监控指挥中心包括：

通信服务器，与所述卫星地面站连接，通过所述卫星地面站及卫星通信设备从所述船载卫星终端接收船舶状态信息，向所述船载卫星终端发送控制指令；

数据库服务器，存储船舶管理信息、电子海图信息、行业专题数据信息、船员信息、用户权限信息及日志信息；

图形监控指挥终端，操作电子海图、定制行业专题数据、监控指挥船舶、管理船队分组、管理船员信息、报警及管理用户权限信息。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图形监控指挥终端包括：

电子海图操作模块，用于显示及操作电子海图信息；

行业数据定制模块，用于定制行业专题数据；

信息显示终端，用于显示所述存储船舶管理信息、电子海图信息、行业专题数据信息及船员信息；

船舶监控指挥模块，用于根据所述显示终端显示的信息监控船舶的状态，并向船舶的船载卫星终端发送控制指令；

船队分组管理模块，用于将所述船舶划分为多个船队，实现船队的分组管理；

船员信息管理模块，用于管理船员信息；

报警操作模块，用于设定报警区域及进行自动报警；

用户权限管理模块，用于管理用户权限，以实现不同用户对不同船舶的管理。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的系统还包括：

监控指挥分中心，与所述的监控指挥中心连接，用于根据权限从所述的监控指挥中心实时获取所述数据库服务器中存储的信息，并向所述监控指挥中心发送对权限范围内的船舶进行管理的控制指令。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述的监控指挥中心还包括：

数据同步服务器，与所述的监控指挥分中心连接，用于将所述数据库服务器中存储的信息实时同步传输到所述监控指挥分中心。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述的系统还包括：

用户终端，与所述数据同步服务器连接，用于实时获取所述数据库服务器中的数据，并向所述监控指挥中心发送对船舶进行管理的控制指令。

6.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述的监控指挥分中心包括：

地区级监控指挥中心，用于监控管理所管辖地区的船舶；

省市级监控指挥中心，用于监控管理所在省市的船舶。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述卫星通信综合接口包括：PSTN接口、PSDN接口、TCP/IP接口及IGW接口。

8.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述数据同步服务器通过PSDN接口和/或TCP/IP接口与所述用户终端及监控指挥分中心连接。

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