CN217037216U - 一种基于自组网子系统的海上现场指挥管理网络信息系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于自组网子系统的海上现场指挥管理网络信息系统，本实用新型利用自组网作为一定海域内的通讯通道，使母舰与子艇、前沿作业人员之间进行视频、语音、文字及数据通讯变得更为便捷，同时收集导航、轮机和辅机等数据对船舶进行状态监控，通过自组网系统搭建起海域内宽带数据通讯平台，通过视频监控对船舶内人员活动进行监控，通过执法设备对目标进行远距离照射，拍照，通过VSAT系统将船舶内组织的数据，视频等发回到岸基指挥中心，最后通过工作网子系统进行综合处理、存储、分发和显示。本实用新型提高了海上作业单位的协同作战能力，在海上军事、公务执法和特种作业等领域都具有较高的应用价值。

Description

一种基于自组网子系统的海上现场指挥管理网络信息系统

技术领域

本实用新型属于船舶网络信息技术领域，尤其是一种基于自组网子系统的海上现场指挥管理网络信息系统。

背景技术

现有的船舶网络信息系统可以收集船舶内部的设备状态信息，可以进行作业数据后期收集，也可以收集船舶内部人员活动信息。但是，随着船舶作业现场环境越来越复杂，任务需求不断拓展，执行任务的母船和子艇之间、母船和现场作业人员之间需要实时进行沟通协调，以便能够更好的协同执行作业任务。这是现有船舶网络信息系统所不具备的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提出一种基于自组网子系统的海上现场指挥管理网络信息系统，能够实现母船和子艇之间以及母船与现场作业人员之间信息的网络信息系统。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于自组网子系统的海上现场指挥管理网络信息系统，包括船用工作网子系统、执法设备子系统、自组网子系统、数据采集子系统、视频监控子系统和VSAT通讯子系统，所述执法设备子系统、自组网子系统、数据采集、视频监控子系统和VSAT通讯子系统分别连接船用工作网子系统进行连接并相互通信，船用工作网子系统用于连接各船用设备和数据的综合处理、存储、分发和显示；自组网子系统用于在一定的海域内组建一个宽带网络系统，负责母船与小艇、母船与现场作业人员之间的通讯链路；执法设备子系统子系统用于远程照射和拍照；数据采集子系统用于将导航设备、机舱设备和电力设备信息进行数据采集；视频监控子系统用于通过各摄像头对船上各主要部位进行实时视频监控子系统和存储；VSAT通讯子系统用于与岸基指挥大厅进行数据通讯。

而且，所述船用工作网子系统包括配电单元、服务器、交换机、UPS、KVM、计算机终端及船用网络电缆，服务器通过网络电缆分别连接交换机和计算机终端，配电单元分别连接服务器、交换机、UPS、KVM和计算机终端，其中，服务器用于所有数据或海图的处理和存储；交换机用于数据的接收分发；UPS用于提供稳定的电源输入；KVM用于在多服务器间进行切换操控；计算机终端用于数据及海图的操控及显示。

而且，所述自组网子系统包括船载基站、艇载基站、背负式终端以及个人作业终端，船载基站分别通信连接艇载基站和背负式终端，艇载基站通信连接背负式终端，背负式终端通信连接个人作业终端通信，其中，背负式终端用于将其所在区域内的个人作业终端发回的数据上传到通讯条件最好的船载基站或艇载基站；艇载基站用于将其所在区域内的背负式终端或个人作业终端发回的数据上传到船载基站；船载基站用于所有艇载基站和背负式终端发回的数据的处理并转发到船用工作网子系统的服务器中进行数据处理。

而且，所述执法设备子系统包括光电跟踪设备、双头双谱扫海灯、强声强光设备和LED显示设备，光电跟踪设备、双头双谱扫海灯、强声强光设备和LED显示设备分别连接船用工作网子系统，其中，光电跟踪设备用于远距离拍照；双头双塔双谱扫海灯用于夜间照明；强声强光设备用于远距离声光提醒；LED显示设备用于舱外信息显示。

而且，所述数据采集子系统包括导航数据采集设备，轮机数据采集设备、辅机数据采集设备、电力数据采集设备以及执法设备子系统数据采集设备，导航数据采集设备，轮机数据采集设备、辅机数据采集设备、电力数据采集设备以及执法设备子系统数据采集设备分别连接船用工作网子系统，其中，导航数据采集设备用于将导航系统内的导航定位信息、船舶姿态信息、雷达数据和AIS数据进行收集发送船用工作网子系统的服务器中进行处理和存储；轮机数据采集设备、辅机数据采集设备、电力数据采集设备以及执法设备子系统数据采集设备分别用于将各系统的设备状态信息和报警信息发送到船用工作网子系统的服务器中进行处理和存储。

而且，所述视频监控子系统子系统包括配电单元、NVR硬盘刻录机、视频监控子系统交换机、视频监控子系统服务器和UPS，所述配电单元分别连接NVR硬盘刻录机、视频监控子系统交换机、视频监控子系统服务器和UPS，视频监控子系统交换机分别连接NVR硬盘刻录机和视频监控子系统服务器，视频监控子系统交换机连接摄像头，摄像头用于将船内外重要重点部位的现场视频实时回传；NVR硬盘刻录机用于将回传的视频数据进行存储，视频监控子系统服务器用于按照用户要求对视频摄像头进行分组和浏览视频管理。

而且，所述VSAT通讯子系统包括卫星接收天线、功放进而调制解调器，功放和调制解调器MODEM分别连接卫星接收天线，功放和调制解调器分别连接船用工作网子系统，其中，卫星接收天线负责对星的数据接收和发送；功放负责数据发送时的信号放大；调制解调器MODEM负责数据的调制和解调。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型利用自组网作为一定海域内的通讯通道，使母舰与子艇、前沿作业人员之间进行视频、语音、文字及数据通讯变得更为便捷，同时收集导航、轮机和辅机等数据对船舶进行状态监控，通过自组网系统搭建起海域内宽带数据通讯平台，通过视频监控对船舶内人员活动进行监控，通过执法设备对目标进行远距离照射，拍照，通过VSAT系统将船舶内组织的数据，视频等发回到岸基指挥中心，最后通过工作网子系统进行综合处理、存储、分发和显示。同时本实用新型通过利用自组网子系统作为数据传输通道，使母船和子艇或母船和现场作业人员能够互联互通，在控制系统软件应用层设计专用软件，通过点对点和群组的方式，实现母船与子艇之间、母船与作业人员舰机的全信息共享，本实用新型提高了海上作业单位的协同作战能力，在海上军事、公务执法和特种作业等领域都具有较高的应用价值。

附图说明

图1为本实用新型的结构图；

图2为本实用新型船用工作网子系统的结构图；

图3为本实用新型自组网子系统的结构图；

图4为本实用新型视频监控子系统的结构图；

图5为本实用新型数据采集子系统的结构图；

图6为本实用新型VSAT通信子系统的结构图；

图7为本实用新型执法设备子系统的结构图；

图8为本实用新型的工作流程。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步详述。

一种基于自组网子系统的海上现场指挥管理网络信息系统，如图1所示，包括船用工作网子系统、执法设备子系统、自组网子系统、数据采集子系统、视频监控子系统和VSAT通讯子系统，所述执法设备子系统、自组网子系统、数据采集、视频监控子系统和VSAT通讯子系统分别连接船用工作网子系统进行连接并相互通信，船用工作网子系统用于连接各船用设备和数据的综合处理、存储、分发和显示；自组网子系统用于在一定的海域内组建一个宽带网络系统，负责母船与小艇、母船与现场作业人员之间的通讯链路；执法设备子系统子系统用于远程照射和拍照；数据采集子系统用于将导航设备、机舱设备和电力设备信息进行数据采集；视频监控子系统用于通过各摄像头对船上各主要部位进行实时视频监控子系统和存储；VSAT通讯子系统用于与岸基指挥大厅进行数据通讯。

如图2所示，船用工作网子系统包括配电单元、服务器、交换机、UPS、KVM、计算机终端及船用网络电缆，服务器通过网络电缆分别连接交换机和计算机终端，UPS配电单元分别连接服务器、交换机、UPS、KVM和计算机终端，其中，服务器用于所有数据或海图的处理和存储；交换机用于数据的接收分发；UPS用于提供稳定的电源输入；KVM用于在多服务器间进行切换操控；计算机终端用于数据及海图的操控及显示。

如图3所示，自组网子系统包括船载基站、艇载基站、背负式终端以及个人作业终端，船载基站分别通信连接艇载基站和背负式终端，艇载基站通信连接背负式终端，背负式终端通信连接个人作业终端通信，其中，背负式终端用于将其所在区域内的个人作业终端发回的数据上传到通讯条件最好的船载基站或艇载基站；艇载基站用于将其所在区域内的背负式终端或个人作业终端发回的数据上传到船载基站；船载基站用于所有艇载基站和背负式终端发回的数据的处理并转发到船用工作网子系统的服务器中进行数据处理。

如图7所示，执法设备子系统包括光电跟踪设备、双头双谱扫海灯、强声强光设备和LED显示设备，光电跟踪设备、双头双谱扫海灯、强声强光设备和LED显示设备分别连接船用工作网子系统，其中，光电跟踪设备用于远距离拍照；双头双塔双谱扫海灯用于夜间照明；强声强光设备用于远距离声光提醒；LED显示设备用于舱外信息显示。

如图5所示，数据采集子系统包括导航数据采集设备，轮机数据采集设备、辅机数据采集设备、电力数据采集设备以及执法设备子系统数据采集设备，导航数据采集设备，轮机数据采集设备、辅机数据采集设备、电力数据采集设备以及执法设备子系统数据采集设备分别连接船用工作网子系统，其中，导航数据采集设备用于将导航系统内的导航定位信息、船舶姿态信息、雷达数据和AIS数据进行收集发送船用工作网子系统的服务器中进行处理和存储；轮机数据采集设备、辅机数据采集设备、电力数据采集设备以及执法设备子系统数据采集设备分别用于将各系统的设备状态信息和报警信息发送到船用工作网子系统的服务器中进行处理和存储。

如图4所示，视频监控子系统子系统包括配电单元、NVR硬盘刻录机、视频监控子系统交换机、视频监控子系统服务器和UPS，所述配电单元分别连接NVR硬盘刻录机、视频监控子系统交换机、视频监控子系统服务器和UPS，视频监控子系统交换机分别连接NVR硬盘刻录机和视频监控子系统服务器，视频监控子系统交换机连接摄像头，摄像头用于将船内外重要重点部位的现场视频实时回传；NVR硬盘刻录机用于将回传的视频数据进行存储，视频监控子系统服务器用于按照用户要求对视频摄像头进行分组和浏览视频管理。

如图6所述，VSAT通讯子系统包括卫星接收天线、功放进而调制解调器，功放和调制解调器MODEM分别连接卫星接收天线，功放和调制解调器分别连接船用工作网子系统，其中，卫星接收天线负责对星的数据接收和发送；功放负责数据发送时的信号放大；调制解调器MODEM负责数据的调制和解调。

如图8所示，本实用新型的工作过程为：

⑴、数据采集子系统采集本船位置信息，采集AIS发来的他船位置信息，采集雷达发来的他船位置信息。

⑵、操控人员根据返回的数据进行甄别后，确认需要前往作业的区域或船舶，光电跟踪设备自动按照确定的区域或船舶调整跟踪角度和镜头，进行跟踪拍摄；如果是晚间作业的话，开启强声强光设备和双头双谱扫海灯并跟随光电跟踪设备同步转动，确保跟踪上目标或者区域。

⑶、开启自组网子系统中的船载基站，如需派出小艇作业，则开启艇载基站和背负式终端，作业人员携带个人作业终端登上小艇前往作业区域或船舶。

⑷、现场作业人员到达作业区域过程中或者在作业过程中，可实时通过随身携带的个人作业终端与船上的指挥人员进行通讯，通讯方式包括视频电话、语音电话和文字短信等手段。

⑸、现场作业人员或船上指挥人员均可通过软件进行作业记录，记录的方式可以是视频、语音和文字，船上指挥人员也可以将视频监控画面进行截取或者将光电跟踪的画面进行截取进行留存，作为作业过程记录。

⑹、背负式终端或艇载基站定时发回自己所在的经纬度信息，确保作业现场的安全；如作业现场有危险情况出现，现场作业人员可以通过个人作业终端一键式报警，船上指挥人员更现场作业人员发回的报警内容及时进行处理。

⑺、现场作业情况根据需要可以通过VSAT与岸基指挥中心进行远程互动，增强岸基指挥人员的指挥便捷性。

⑻、现场作业结束后，现场作业人员回到船上，关闭艇载基站和背负式终端。

⑼、船上指挥人员根据作业情况生成作业报表，如果是执法类案件的话可以生成执法卷宗。

⑽、船上指挥人员可以通过信息系统进行船务管理，包括人员、物资、维修保养、排班和航海日志记录等。

⑾、流程结束。

需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。

Claims (7)

1.一种基于自组网子系统的海上现场指挥管理网络信息系统，其特征在于：包括船用工作网子系统、执法设备子系统、自组网子系统、数据采集子系统、视频监控子系统和VSAT通讯子系统，所述执法设备子系统、自组网子系统、数据采集、视频监控子系统和VSAT通讯子系统分别连接船用工作网子系统进行连接并相互通信，船用工作网子系统用于连接各船用设备和数据的综合处理、存储、分发和显示；自组网子系统用于在一定的海域内组建一个宽带网络系统，负责母船与小艇、母船与现场作业人员之间的通讯链路；执法设备子系统子系统用于远程照射和拍照；数据采集子系统用于将导航设备、机舱设备和电力设备信息进行数据采集；视频监控子系统用于通过各摄像头对船上各主要部位进行实时视频监控子系统和存储；VSAT通讯子系统用于与岸基指挥大厅进行数据通讯。

2.根据权利要求1所述的一种基于自组网子系统的海上现场指挥管理网络信息系统，其特征在于：所述船用工作网子系统包括配电单元、服务器、交换机、UPS、KVM、计算机终端及船用网络电缆，服务器通过网络电缆分别连接交换机和计算机终端，配电单元分别连接服务器、交换机、UPS、KVM和计算机终端，其中，服务器用于所有数据或海图的处理和存储；交换机用于数据的接收分发；UPS用于提供稳定的电源输入；KVM用于在多服务器间进行切换操控；计算机终端用于数据及海图的操控及显示。

3.根据权利要求1所述的一种基于自组网子系统的海上现场指挥管理网络信息系统，其特征在于：所述自组网子系统包括船载基站、艇载基站、背负式终端以及个人作业终端，船载基站分别通信连接艇载基站和背负式终端，艇载基站通信连接背负式终端，背负式终端通信连接个人作业终端通信，其中，背负式终端用于将其所在区域内的个人作业终端发回的数据上传到通讯条件最好的船载基站或艇载基站；艇载基站用于将其所在区域内的背负式终端或个人作业终端发回的数据上传到船载基站；船载基站用于所有艇载基站和背负式终端发回的数据的处理并转发到船用工作网子系统的服务器中进行数据处理。

4.根据权利要求1所述的一种基于自组网子系统的海上现场指挥管理网络信息系统，其特征在于：所述执法设备子系统包括光电跟踪设备、双头双谱扫海灯、强声强光设备和LED显示设备，光电跟踪设备、双头双谱扫海灯、强声强光设备和LED显示设备分别连接船用工作网子系统，其中，光电跟踪设备用于远距离拍照；双头双塔双谱扫海灯用于夜间照明；强声强光设备用于远距离声光提醒；LED显示设备用于舱外信息显示。

5.根据权利要求1所述的一种基于自组网子系统的海上现场指挥管理网络信息系统，其特征在于：所述数据采集子系统包括导航数据采集设备，轮机数据采集设备、辅机数据采集设备、电力数据采集设备以及执法设备子系统数据采集设备，导航数据采集设备，轮机数据采集设备、辅机数据采集设备、电力数据采集设备以及执法设备子系统数据采集设备分别连接船用工作网子系统，其中，导航数据采集设备用于将导航系统内的导航定位信息、船舶姿态信息、雷达数据和AIS数据进行收集发送船用工作网子系统的服务器中进行处理和存储；轮机数据采集设备、辅机数据采集设备、电力数据采集设备以及执法设备子系统数据采集设备分别用于将各系统的设备状态信息和报警信息发送到船用工作网子系统的服务器中进行处理和存储。

6.根据权利要求1所述的一种基于自组网子系统的海上现场指挥管理网络信息系统，其特征在于：所述视频监控子系统子系统包括配电单元、NVR硬盘刻录机、视频监控子系统交换机、视频监控子系统服务器和UPS，所述配电单元分别连接NVR硬盘刻录机、视频监控子系统交换机、视频监控子系统服务器和UPS，视频监控子系统交换机分别连接NVR硬盘刻录机和视频监控子系统服务器，视频监控子系统交换机连接摄像头，摄像头用于将船内外重要重点部位的现场视频实时回传；NVR硬盘刻录机用于将回传的视频数据进行存储，视频监控子系统服务器用于按照用户要求对视频摄像头进行分组和浏览视频管理。

7.根据权利要求1所述的一种基于自组网子系统的海上现场指挥管理网络信息系统，其特征在于：所述VSAT通讯子系统包括卫星接收天线、功放进而调制解调器，功放和调制解调器MODEM分别连接卫星接收天线，功放和调制解调器分别连接船用工作网子系统，其中，卫星接收天线负责对星的数据接收和发送；功放负责数据发送时的信号放大；调制解调器MODEM负责数据的调制和解调。

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