CN205665759U - 一种渔港外沿海停泊渔船远程无人值守自动签证管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种渔港外沿海停泊渔船远程无人值守自动签证管理系统，包括：用于人机接口控制和对渔船上级管理的上级渔港监督监控中心及数据库；用于完成录像数据的调度、渔船信息的收集和调度、非法渔船探测以及自动签证任务调度的远程无人值守自动签证仪；用于完成对渔船的监控和主动探测，配备高精度云台和本地北斗或GPS设备的岸基监控模块；用于和渔船进行无线通信，与渔船上的签证终端设备配合，完成签证过程的岸站数据采集通信机；用于在获取渔船自身GPS信息的同时，和岸站数据采集通信机进行通信，完成签证过程的渔船签证终端。本实用新型减轻了渔港监督人员的劳动强度，提高了港口管理效率和电子签证的自动化程度和有效距离。

Description

一种渔港外沿海停泊渔船远程无人值守自动签证管理系统

技术领域

本实用新型属于渔船签证技术领域，尤其涉及一种渔港外沿海停泊渔船远程无人值守自动签证管理系统。

背景技术

渔船签证系统是渔业部门对渔船进出港进行管理的重要系统，渔船进出港签证是海洋渔业安全、生产、管理的重要环节，是海洋渔业有序发展的必要保障。目前的渔船签证系统主要分为两类，一类是传统的靠人工登记的方式实现的渔船签证系统，另一类是近几年出现的采用RFID技术实现的近港(500米以内)电子签证系统。改革开放之后，我国的渔船数量急剧增加，各级政府及民营企业在沿海建设了许多渔港，但即便如此，也无法全部容纳为数众多的渔船，仍有大量渔渔船能停泊在沿海近岸或自然港湾。各级渔港监督人员本来人数不多，应付渔港的正常管理及渔船签证已人力不足，更无法顾及渔港以外的沿海港湾停泊渔船的出海或返航签证了。新的采用RFID的渔港签证系统，能解决一部分问题，但存在通信距离近(500米以内)、自动化程度不高、无法应对停泊在渔港之外渔船管理、无法识别非法渔船等问题。现有的渔船签证终端上集成了有源RFID，可与渔港执法点的港口RFID阅读器进行无线连接，在渔船靠近码头时，将本船的GPS信息、AIS信息、渔船注册等信息传送给渔港执法点，并通过人工的方式，识别渔船的进出港行为，完成渔船的进出港签证功能。该系统采用有源RFID进行无线通信，可对500米内的渔船完成电子签证的过程，相比原有人工登记的签证系统，提高了效率。但是，该系统存在以下的不足：

1、只能与港口相距不超过500米的渔船进行通信，完成电子签证。由于我国渔船数量的巨大，很多港口，渔船停靠距离已超过500米，这部分的渔船的签证将无法实现。

2、该系统仅安装于港口，对于那些停靠在渔港外沿海的渔船，无法完成电子签证过程。

3、当渔船端的电子系统损害或被人为破坏时，该系统均不能主动发现问题渔船，导致安全隐患的存在。

4、自动化程度不高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种渔港外沿海停泊渔船远程无人值守自动签证管理系统，旨在解决现有的渔船签证终端存在渔船停靠距离超过500米，无法实现签证，对于停靠在渔港外沿海的渔船，无法完成电子签证，不能主动发现问题渔船，导致安全隐患，自动化程度不高的问题。

本实用新型是这样实现的，一种渔港外沿海停泊渔船远程无人值守自动签证管理系统，所述渔港外沿海停泊渔船远程无人值守自动签证管理系统包括：

用于人机接口控制和对渔船上级管理的上级渔港监督监控中心及数据库；

用于完成录像数据的调度、渔船信息的收集和调度、非法渔船探测以及自动签证任务调度的远程无人值守自动签证仪；

用于完成对渔船的监控和主动探测，配备高精度云台和本地GPS信息的岸基监控设备；

用于和渔船进行无线通信，与渔船上的签证终端设备配合，完成签证过程的岸站数据采集通信机；

用于在获取渔船自身GPS信息的同时，和岸站数据采集通信机进行通信，完成签证过程的渔船签证终端。

进一步，所述上级渔港监督监控中心及数据库由计算机和3G/4G设备构成，计算机具有常规的数据存储、以太网、WLAN、显示等功能，通过USB连接至3G/4G设备，实现无线公网连接；计算机内嵌软件实现电子海图和显示功能、数据处理功能、数据保存和回放功能以及渔船数据库存储功能。

进一步，所述远程无人值守自动签证仪由计算机和3G/4G设备构成，计算机具有常规的数据存储、以太网、WLAN、显示等功能，通过USB连接至3G/4G设备，实现无线公网连接；计算机内嵌软件实现电子海图及显示功能、数据处理功能、数据保存和回放功能、渔船签证信息处理功能及渔船进出港资料数据库。

进一步，所述岸基监控模块由雷达图像采集及目标识别设备、可见光摄像机及热像仪的图像采集和目标识别设备、高精度云台和北斗或GPS设备组成，可见光摄像机及热像仪的图像采集和目标识别系统为已有产品，通过结构件固定在同一个高精度云台上，并通过网口、1394口和USB口连接至自动签证仪；雷达图像采集及目标识别系统为现有产品，集成了高精度云台，并通过网口、1394口和USB口连接至自动签证仪；北斗或GPS设备通过串口连接至自动签证仪。

进一步，所述岸站数据采集通信机由单片机、数字超短波电台、RFID通信设备、移动公网和WLAN设备构成；所述单片机通过串口和USB接口，连接至数字超短波电台和RFID通信设备；所述单片机通过串口和USB接口，连接至移动公网和WLAN设备；所述单片机通过网口、串口和USB接口连接至自动签证仪；所述单片机通过数字超短波电台、RFID通信设备、移动公网和WLAN设备等无线方式连接渔船签证终端。

进一步，所述渔船签证终端由单片机、数字超短波电台、RFID通信设备、移动公网和WLAN设备、渔船签证信息扫描存储设备、AIS设备、北斗或GPS设备构成；数字超短波电台、RFID通信设备、移动公网和WLAN设备、渔船签证信息扫描存储设备、AIS设备、北斗或GPS设备构成均通过网口、USB接口或串口连接至单片机。

；所述单片机通过串口和USB接口，连接至数字超短波电台和RFID通信设备；所述单片机通过串口和USB接口，连接至移动公网和WLAN设备；所述单片机通过USB接口连接至渔船签证信息扫描存储单元；所述单片机通过串口连接至AIS设备、北斗或GPS设备；所述单片机通过数字超短波电台、RFID通信设备、移动公网和WLAN设备等无线方式连接自动签证仪。本实用新型提供的渔港外沿海停泊渔船远程无人值守自动签证管理系统，采用雷达、可见光摄像机、热像仪、超短波电台、RFID、公网和计算机数据库等技术，在岸站所设的雷达/可见光摄像机/热像仪的观测范围内的所有渔船(包括在沿海、自然港湾、港口停泊或海面航行渔船)的准确位置锁定在电子海图上，通过软件算法结合渔船位置，自动判断出渔船的进出港行为，自动通过无线通信模块与渔船上的设备交互，完成渔船签证的过程。本实用新型岸站部分可全部自动完成，渔船上对应的设备可由渔民参与操作完成，彻底解决了渔港外沿海及自然港湾停泊渔船无法签证的难题，而且同样实现渔港内渔船进出港的无人值守自动签证过程，减轻了渔港监督人员的劳动强度，提高了港口管理效率。，增大了电子签证的距离，实现了渔港外沿海停泊渔船远程无人值守自动签证功能，提高电子签证的自动化程度，并可主动发现非法渔船。

本实用新型实现了对沿海渔船动态的自动监控，对在近海禁渔区、禁渔期的管理和近海海难搜救起到了极大的作用；在港口安装雷达/可见光摄像机/热像仪，通过雷达的扫描、可见光摄像机/热像仪的摄像和图像识别，主动获取所有观察范围内的渔船的GPS信息；通过引入超短波电台，使得自动签证的无线覆盖最远可达几十海里，解决了港口停靠较远渔船的自动签证难题；通过雷达的扫描、可见光摄像机/热像仪的摄像和图像识别，主动实时监控渔船的行为，并通过划定的虚拟进出港线，自动判断出渔船的签证需求，主动发起签证过程；通过雷达的扫描、可见光摄像机/热像仪的摄像和图像识别，主动发现、跟踪、监视非法渔船；可解决渔港外沿海停泊渔船远程无人值守自动签证的难题；

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的渔港外沿海停泊渔船远程无人值守自动签证管理系统结构示意图；

图中：1、上级渔港监督监控中心及数据库；2、远程无人值守自动签证仪；3、岸基监控模块；4、岸站数据采集通信机；5、渔船签证终端。

图2是本实用新型实施例提供的渔船坐标的计算示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面结合附图对本实用新型的应用原理作详细的描述。

如图1所示，本实用新型实施例的渔港外沿海停泊渔船远程无人值守自动签证管理系统包括：上级渔港监督监控中心及数据库1、远程无人值守自动签证仪2、岸基监控模块3、岸站数据采集通信机4、渔船签证终端5。

上级渔港监督监控中心及数据库1，该部分是计算机和3G/4G设备构成，计算机具有常规的数据存储、以太网、WLAN、显示等功能，通过USB连接至3G/4G设备，实现无线公网连接；计算机内嵌软件实现电子海图和显示功能、数据处理功能、数据保存和回放功能以及渔船数据库存储功能；用于人机接口控制和对渔船的上级管理。

远程无人值守自动签证仪2，该部分是由计算机和3G/4G设备构成，计算机具有常规的数据存储、以太网、WLAN、显示等功能，通过USB连接至3G/4G设备，实现无线公网连接；计算机内嵌软件实现电子海图及显示功能、数据处理功能、数据保存和回放功能、渔船签证信息处理功能及渔船进出港资料数据库；用于完成录像数据的调度、渔船信息的收集和调度、非法渔船探测以及自动签证任务调度。

岸基监控模块3，该部分是由雷达图像采集及目标识别设备、可见光摄像机及热像仪的图像采集和目标识别设备、高精度云台和北斗或GPS设备组成。用于完成对渔船的监控和主动探测。配合高精度云台和本地GPS信息，该部分可以主动探测出几十米到几十海里的所有渔船的GPS坐标点，为发现非法渔船提供基础。

岸站数据采集通信机4，该部分是由单片机、数字超短波电台、RFID通信设备、移动公网和WLAN设备构成，用于和渔船进行无线通信，与渔船上的签证终端设备配合，完成签证过程。

渔船签证终端5，该部分是由单片机、数字超短波电台、RFID通信设备、移动公网和WLAN设备、渔船签证信息扫描存储设备、AIS设备、北斗或GPS设备构成，在获取渔船自身GPS信息的同时，和岸站数据采集通信机进行通信，完成签证过程。

本实用新型实施例的渔港外沿海停泊渔船远程无人值守自动签证管理方法的实现步骤如下：

1、本系统的“岸基监控”设备安装于高精度云台上，通过云台的转动以及其上监控设备(包括雷达、可见光摄像机和热像仪)对目标的探测，并通过计算，获得探测区域内所有渔船的GPS坐标。根据每个渔船GPS坐标位置以及坐标的变化，判断出该渔船的进出港行为。当有渔船穿越本系统虚拟进出港线时，“岸基监控”设备，立即向“远程无人值守签证仪”发出目标越线报警信息，触发签证开始。

2、“远程无人值守签证仪”通过“岸站数据采集通信机”的超短波/RFID/移动公网/WCDM等无线通信设备，通知唤醒越线渔船上的“渔船签证终端”，并使得终端发出声光自动签证警告；渔船工作人员接到签证告警后，使用“渔船签证终端”按签证的各项规定进行拍照、扫描、输入全部签证信息，最后由“渔船签证终端”通过超短波/RFID/移动公网/WCDM等无线通信设备将相应信息发送给“岸站数据采集通信机”。

3、“岸站数据采集通信机”将收到的进出港渔船签证信息，上报给“远程无人值守签证仪”。

4、“远程无人值守签证仪”联合“岸站数据采集通信机”和“岸基监控”设备收集到的各渔船的GPS信息，判别出渔船是否合法，进行本地存储后，再将相应签证信息，通过3G/4G或以太网或WLAN等公共通信网络，传送给“上级渔港监督监控中心及数据库”进行备份，同时通过“岸站数据采集通信机”通知进出港的“渔船签证终端”签证是否成功。

通过雷达扫描或可见光摄像机/热像仪的图像识别算法，可识别到海面渔船的GPS坐标点，具体实现方式如图2所示。

假定以云台为坐标原点，横轴Y与赤道平行，纵轴X与中央经线平行，建立直角坐标系(与高斯－克吕格平面直角坐标系平行，在高斯－克吕格坐标系中，横轴Y为赤道，纵轴X为中央经线，坐标原点0为中央经线与赤道的交点。)；假设雷达/可见光摄像机/热像仪获得的某渔船的俯仰角和水平角分别为θ_r和φ_r，距离为L，且此时云台的俯仰角和水平角分别为θ_p和φ_p，则可以通过式(1)计算出渔船相对云台的坐标点(X,Y)。

$\left\{\begin{array}{c}X=Lsin({\mathrm{\θ}}_r+{\mathrm{\θ}}_p)cos({\mathrm{\φ}}_r+{\mathrm{\φ}}_p)\\ Y=Lsin({\mathrm{\θ}}_r+{\mathrm{\θ}}_p)sin({\mathrm{\φ}}_r+{\mathrm{\φ}}_p)\end{array}\right.---\left(1\right)$

本系统中，云台安装了北斗或GPS设备，可以获取云台的GPS坐标点，设云台的GPS坐标对应的高斯－克吕格平面直角坐标点为(Xp，Yp)，则可以通过公式(2)计算出该渔船的高斯－克吕格平面直角坐标GPS点(X’,Y’)。通过相同的方式，可以得到所有覆盖范围内的渔船的高斯－克吕格平面直角坐标GPS点。

$\left\{\begin{array}{c}{X}^{\′}=X_P+X\\ Y^{\′}=Y_P+Y\end{array}\right.---\left(2\right)$

本实用新型的非法渔船发现的方法为：将“岸站数据采集通信机”读取到的所有渔船的GPS坐标点，与此雷达/可见光摄像机/热像仪得到的GPS坐标点进行对比，一旦发现在同样的区域±5m范围内，前者无而后者有，则说明此渔船为非法渔船。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种渔港外沿海停泊渔船远程无人值守自动签证管理系统，其特征在于，所述渔港外沿海停泊渔船远程无人值守自动签证管理系统包括：

上级渔港监督监控中心及数据库通过无线公网与远程无人值守自动签证仪连接，岸基监控模块和岸站数据采集通信机通过USB接口或串口连接至远程无人值守自动签证仪，渔船签证终端与岸站数据采集通信机无线通信。

2.如权利要求1所述的渔港外沿海停泊渔船远程无人值守自动签证管理系统，其特征在于，所述上级渔港监督监控中心及数据库由计算机和3G/4G设备构成，计算机通过USB连接至3G/4G设备。

3.如权利要求1所述的渔港外沿海停泊渔船远程无人值守自动签证管理系统，其特征在于，所述远程无人值守自动签证仪由计算机和3G/4G设备构成，计算机通过USB连接至3G/4G设备。

4.如权利要求1所述的渔港外沿海停泊渔船远程无人值守自动签证管理系统，其特征在于，所述岸基监控模块由雷达图像采集及目标识别设备、可见光摄像机及热像仪的图像采集和目标识别设备、高精度云台和北斗或GPS设备组成；

所述图像采集及目标识别设备、可见光摄像机及热像仪的图像采集和目标识别设备、高精度云台和北斗或GPS设备通过网口、USB接口或串口连接至远程无人值守自动签证仪。

5.如权利要求1所述的渔港外沿海停泊渔船远程无人值守自动签证管理系统，其特征在于，所述岸站数据采集通信机由数字超短波电台、RFID通信设备、移动公网和WLAN设备构成；

所述数字超短波电台、RFID通信设备、移动公网和WLAN设备均通过网口、USB接口或串口连接至远程无人值守自动签证仪。

6.如权利要求1所述的渔港外沿海停泊渔船远程无人值守自动签证管理系统，其特征在于，所述渔船签证终端由数字超短波电台、RFID通信设备、移动公网和WLAN设备、渔船签证信息扫描存储设备、AIS设备、北斗或GPS设备构成；

所述数字超短波电台、RFID通信设备、移动公网和WLAN设备、渔船签证信息扫描存储设备、AIS设备、北斗或GPS设备构成均通过网口、USB接口或串口连接至单片机。