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航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)建設(shè)
航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)建設(shè)
摘 要：伴隨著黑龍江省水上運(yùn)輸事業(yè)的持續(xù)前進(jìn)，對(duì)于水上運(yùn)輸事業(yè)運(yùn)營的可信賴性、使用性、保衛(wèi)性的需要也在持續(xù)提升，推動(dòng)了完成航行標(biāo)志遙測(cè)遙控措施的發(fā)展，并且科技的日益發(fā)展，電子、無線通信設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)措施的飛速前進(jìn)，都為遙測(cè)遙控措施的發(fā)展提供了最根本的物質(zhì)基礎(chǔ)，促進(jìn)這項(xiàng)措施完成的可能性、航行標(biāo)志遙測(cè)遙控措施的完成不僅能夠使其智能化、自動(dòng)化，還能夠在很大程度上提升航行標(biāo)志的服務(wù)水準(zhǔn)，并且還能減少人力以及物力的支出，在很大程度上提升了管制機(jī)構(gòu)的管制水準(zhǔn)，為船只的安全運(yùn)行提供了更加可信賴的保證。
關(guān)鍵詞：航標(biāo);遙測(cè)遙控;數(shù)據(jù)采集;RTU
1 系統(tǒng)建設(shè)
1.1 系統(tǒng)架構(gòu)
這次體系的創(chuàng)建主要包含電子航行通道的航行標(biāo)志動(dòng)態(tài)可視化監(jiān)管掌控體系、航行標(biāo)志遙測(cè)遙控信息交流與傳遞系統(tǒng)、航行標(biāo)志遙測(cè)遙控遠(yuǎn)端測(cè)控裝置還有有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)信息交流與傳遞配套項(xiàng)目。
航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)由建在省航道局信息中心的岸基監(jiān)控系統(tǒng)、安裝在航標(biāo)上的“航標(biāo)遙測(cè)遙控終端”和相應(yīng)的通信鏈路共同構(gòu)成。
1.2 運(yùn)行機(jī)制
航行標(biāo)志遙測(cè)遙控遠(yuǎn)端測(cè)控設(shè)施裝置在每個(gè)航行標(biāo)志上，智能收集、儲(chǔ)存同時(shí)經(jīng)過分組無線服務(wù)技術(shù)按時(shí)為省航道局信息核心傳送航行標(biāo)準(zhǔn)情況資料;如果產(chǎn)生能夠報(bào)警的條件，就會(huì)自動(dòng)報(bào)警;追隨省航道局中調(diào)度機(jī)構(gòu)下發(fā)的遙控命令和遠(yuǎn)程配置，掌控、更改航行標(biāo)志的作業(yè)情況或者復(fù)原到正常的作業(yè)中。
省航道局信息中心結(jié)構(gòu)監(jiān)管掌控體系能夠自動(dòng)收集、儲(chǔ)蓄全部管轄內(nèi)的航行標(biāo)志活動(dòng)狀態(tài)、報(bào)警狀態(tài)，在電子航行通道的圖紙信息系統(tǒng)上及時(shí)標(biāo)畫出航行標(biāo)志，同時(shí)分析航行標(biāo)志是不是存在反常狀況;經(jīng)過分組無線服務(wù)技術(shù)傳遞遙控命令或者遠(yuǎn)程配置命令，更改航行標(biāo)志的作業(yè)情況或者運(yùn)用到正常的作業(yè)中;在特殊的情況下，航行標(biāo)志管制者要按照?qǐng)?bào)警狀況快速的做好準(zhǔn)備，調(diào)派作業(yè)船只趕到救援現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行救援。
1.3 應(yīng)用系統(tǒng)
(1)創(chuàng)建統(tǒng)一的航行標(biāo)志工作資料庫，完成航行標(biāo)志在各種情況下活動(dòng)狀態(tài)的管制以及保護(hù)。
(2)制造電子航行通道圖紙資料，根據(jù)庫區(qū)航行圖紙創(chuàng)造出符合國際規(guī)范的電子航行通道圖紙，為航行標(biāo)志管制的可視性供應(yīng)根本的材料。
(3)創(chuàng)建航行標(biāo)志遙測(cè)遙控體系，能夠及時(shí)的掌握航行標(biāo)志設(shè)施出現(xiàn)的事故并及時(shí)進(jìn)行修復(fù)，提升航行標(biāo)志的完善性，減少航行標(biāo)志工作的管制成本，完成航行標(biāo)志管制的智能性、數(shù)字化。
(4)創(chuàng)建在電子航行通道圖為基礎(chǔ)上的航行標(biāo)志遙測(cè)遙控可視性管制系統(tǒng)。
1.4 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
(1)航標(biāo)遙測(cè)遙控終端RTU：數(shù)據(jù)采集AD+ARM嵌入式系統(tǒng)+GPRS通信模塊+GPS定位模塊;(2)通信鏈路：監(jiān)控中心與RTU之間的通信鏈路采用GPRS/GSM方式。
與移動(dòng)通信公司GPRS網(wǎng)關(guān)采用專線連接;與遠(yuǎn)程工作站采用省航道局內(nèi)網(wǎng)連接，采用寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng);(3)航標(biāo)監(jiān)控中心：通信服務(wù)器(工作組級(jí)服務(wù)器)+數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(部門級(jí)服務(wù)器)+電子航道圖監(jiān)控臺(tái)(商用PC);(4)系統(tǒng)平臺(tái)：通信服務(wù)器Windows2003應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器Win2003Server+Oracle10g電子航道圖監(jiān)控臺(tái)Win2000(以上或XP)+電子航道圖監(jiān)控軟件(S-57電子航道數(shù)據(jù)+S-52電子航道圖顯示)。
2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
2.1 業(yè)務(wù)流程
2.1.1 航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制可概述為：航標(biāo)狀態(tài)信息、報(bào)警信息采集→航標(biāo)狀態(tài)信息、報(bào)警信息遙測(cè)→航標(biāo)狀態(tài)的遙控→航標(biāo)遙測(cè)遙控維護(hù)記錄。
遙測(cè)遙控終端RTU安裝于浮標(biāo)、岸標(biāo)上(或其它助航設(shè)施)，其數(shù)據(jù)采集模塊能自動(dòng)實(shí)時(shí)采集航標(biāo)的位置、工作狀態(tài)和參數(shù)信息，并判斷工作是否正常，到設(shè)定的時(shí)間間隔、接到中心查詢指令或出現(xiàn)報(bào)警時(shí)終端自動(dòng)將數(shù)據(jù)按照通信協(xié)議打包通過串口發(fā)送到GSM/GPRS模塊。
2.1.2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過GPRS/GSM移動(dòng)基站和交換中心，采用GPRS VPN網(wǎng)發(fā)送到監(jiān)控中心的服務(wù)器上。
監(jiān)控中心依照現(xiàn)行的航標(biāo)管理體制，對(duì)遠(yuǎn)程航標(biāo)設(shè)施的遙測(cè)遙控。
管理人員借助航標(biāo)動(dòng)態(tài)可視化監(jiān)控平臺(tái)，采用IHO S-57標(biāo)準(zhǔn)的電子航道圖監(jiān)控界面，操作和查詢都在電子航道圖上進(jìn)行。
2.2 監(jiān)控平臺(tái)
2.2.1 航行標(biāo)志可視性監(jiān)管掌控系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)體制就是：經(jīng)過分組無線服務(wù)技術(shù)以及傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議等主動(dòng)收集、儲(chǔ)蓄所管制航行標(biāo)志的活動(dòng)資料、報(bào)警情況，在航行通道的電子圖上及時(shí)進(jìn)行描繪，監(jiān)督所管制的航行情況;總結(jié)航行標(biāo)志運(yùn)行的資料，航行標(biāo)志遙測(cè)遙控監(jiān)督掌控體系需要利用報(bào)警體系和用戶進(jìn)行溝通連接。
2.2.2 航行通道電子圖所顯現(xiàn)的內(nèi)容主要是：航行通道電子圖資料的顯現(xiàn)、搜索、操縱掌控和航行通道電子圖資料的更換。
2.2.3 航行標(biāo)志活動(dòng)的取得：憑借此體系創(chuàng)建的標(biāo)岸信息交流與傳遞和遵守的合同，履行取得航行標(biāo)志活動(dòng)資料。
2.2.4 航行標(biāo)志標(biāo)示繪制：在航行通道電子圖中，及時(shí)標(biāo)示繪制航行標(biāo)志活動(dòng)以及其他活動(dòng)的相關(guān)信息，為航行標(biāo)志的監(jiān)管掌控供應(yīng)措施基礎(chǔ)。
2.2.5 航行標(biāo)志監(jiān)管掌控：依靠航行通道電子圖、航行標(biāo)志活動(dòng)狀況完成航行標(biāo)志的監(jiān)管掌控。
包含航行標(biāo)志動(dòng)態(tài)以及靜態(tài)活動(dòng)的資料搜索、航行標(biāo)志報(bào)警和預(yù)警。
2.2.6 航行標(biāo)志動(dòng)態(tài)情況：憑借省航行通道局內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)變換完成航行標(biāo)志活動(dòng)和對(duì)外服務(wù)共同進(jìn)行。
2.3 功能結(jié)構(gòu)
航行通道電子圖顯現(xiàn)以及掌控完成全部相關(guān)的航行通道電子圖的顯現(xiàn)以及搜索;體系管制和根本數(shù)據(jù)管制完成用戶的添加以及刪除、變動(dòng)和檢查性能還有航行標(biāo)志在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的情況以及通信卡資料的管制;航行標(biāo)志在活動(dòng)狀態(tài)時(shí)主動(dòng)收集還有報(bào)文主動(dòng)處置完成此體系和航行標(biāo)志活動(dòng)狀態(tài)時(shí)信息以及命令和簡(jiǎn)訊的傳遞;航行標(biāo)志活動(dòng)狀態(tài)監(jiān)管掌控主要完成航行標(biāo)志的標(biāo)示繪制、歷史軌道回放、監(jiān)督掌控工作搜索和命令的頒發(fā)。
3 效益及應(yīng)用前景
(1)航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)建成后，最明顯的效益是可以隨時(shí)知道航標(biāo)的工作狀況，增強(qiáng)了航標(biāo)的可靠性，有效保障船舶航行安全。
同時(shí)，可延長(zhǎng)航標(biāo)巡檢周期。
當(dāng)發(fā)現(xiàn)標(biāo)志工作不正常時(shí)，及時(shí)出航巡檢，予以修復(fù)。
(2)航標(biāo)遙測(cè)遙控的實(shí)現(xiàn)只是建設(shè)數(shù)字航標(biāo)的開端，如何將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、GIS、RS、VTS`AIS、VR(虛擬現(xiàn)實(shí))、無線通訊、數(shù)據(jù)資源整合等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到航標(biāo)信息的管理與服務(wù)，建立統(tǒng)一的航標(biāo)信息綜合平臺(tái)，是航標(biāo)科技人員的重要而又艱巨的任務(wù)。
在此平臺(tái)上不僅滿足航標(biāo)業(yè)務(wù)管理需求，而且可以方便地組建水上交通安全信息服務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)轄區(qū)航標(biāo)動(dòng)態(tài)和船舶動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控，并通過VTS、AIS等系統(tǒng)為船舶進(jìn)出港提供岸基導(dǎo)航服務(wù)和航行通告、航行警告、電子航道圖改正數(shù)據(jù)、氣象等助航信息服務(wù)。
4 結(jié)束語
船只健康順利、安全、便利、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行需要航行標(biāo)志的保證，同時(shí)對(duì)推動(dòng)水上運(yùn)輸業(yè)以及國防創(chuàng)建、保衛(wèi)國家利益都有著關(guān)鍵的用途。
創(chuàng)建擁有我國特色的航行標(biāo)志遙測(cè)遙控監(jiān)管體系，同時(shí)在這個(gè)基礎(chǔ)上，完成航行標(biāo)志遙測(cè)遙控監(jiān)管體系和VTS、AIS體系資料的綜合，是國內(nèi)航行標(biāo)志管制走上現(xiàn)代化，提升航行標(biāo)志協(xié)助航行的功能，提升VTS、AIS體系監(jiān)督管制以及服務(wù)的性能。
按照數(shù)字化、智能化以及現(xiàn)代化完成對(duì)航行標(biāo)志管制的改革思想，根據(jù)在多極化網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造的材料發(fā)布系統(tǒng)措施;及時(shí)處置數(shù)據(jù)資料;根據(jù)全球定位系統(tǒng)、無線通信、傳感設(shè)施、未處理設(shè)施等措施的航行標(biāo)志照明和附屬裝備材料收集掌控體系。
這給黑龍江省的數(shù)字化航行通道創(chuàng)建了牢固的根本。
參考文獻(xiàn)
[1]張燕.航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)的功能、組成及技術(shù)實(shí)現(xiàn)的研究[D].大連海事大學(xué)，2003.
[2]黃林生.基于北斗的武漢港區(qū)航標(biāo)監(jiān)控系統(tǒng)方案的研究[D].武漢理工大學(xué)，2006.
[3]王立立.基于Internet的電子海圖自動(dòng)改正方法的研究[D].大連海事大學(xué)，2000.
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