專利名稱：一種用于海底管線維護的船舶監(jiān)控與管理系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及船舶監(jiān)控管理，特別是涉及一種用于海底管線維護的船舶監(jiān)控與管 理系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
用來傳輸信息的海纜設(shè)備雖然在幾米深的地下和淺海、深海海底鋪設(shè)，但也容易 受到如挖掘機、帆漲網(wǎng)漁船等機械設(shè)備作業(yè)的損壞。中國的海纜每年都會發(fā)生大大小小的 阻斷，造成的經(jīng)濟損失高達數(shù)億美元。而累次阻斷，都主要是漁船作業(yè)造成的，其中帆張網(wǎng) 漁船最容易造成海纜損壞。為了應(yīng)對這一問題，在加大對漁船規(guī)范作業(yè)的宣傳力度的同時， 要加強對海纜海區(qū)的有效監(jiān)管，實現(xiàn)實時的監(jiān)控和預(yù)防，保證信息傳播安全暢通。在出現(xiàn)事 故后也要能夠做到有據(jù)可查。目前，保護海纜安全的管理系統(tǒng)主要是基于VHF (Very High Frequency，甚高 頻)、單邊帶的巡邏船管理系統(tǒng)。VHF (Very High Frequency，甚高頻)是一種用于船舶 之間、船舶與岸上之間利用無線電甚高頻率進行語言通信的設(shè)備，通信距離一般可達12海 里，頻帶由30MHz到300MHz。單邊帶通信是一種用于船舶與岸上之間的長距離語音通訊設(shè) 備，在天氣良好的情況下通信距離可達200海里。海纜監(jiān)控中心通過在海纜路由的海域安排巡邏船來管理違規(guī)船只。當巡邏船發(fā)現(xiàn) 在海纜路由上拋錨或者捕魚作業(yè)的違規(guī)船只后，使用VHF或靠違規(guī)船只要求其停止作業(yè)并 立即離開海纜路由保護區(qū)域。每艘巡邏船在規(guī)定時刻把驅(qū)趕的船舶資料定時向岸上監(jiān)控中 心進行匯報，監(jiān)控中心再對匯報數(shù)據(jù)進行記錄匯總分析，并按照分析結(jié)果結(jié)合海纜事故頻 發(fā)地段調(diào)整巡邏船的巡邏區(qū)域。該系統(tǒng)存在以下不足之處
(1)實時性差。監(jiān)控中心只能通過對巡邏船匯報的資料進行匯總分析后才能了解海纜 路由上的違規(guī)船只分布情況，無法對違規(guī)船只進行實時監(jiān)控。(2)主動性差。監(jiān)控中心獲知海纜路由安全狀況的唯一途徑是通過巡邏船的匯報， 無法主動了解某一區(qū)域的具體情況，也無法第一時間對巡邏船進行合理調(diào)度。(3)數(shù)據(jù)缺乏全面性。由于巡邏船的數(shù)量有限，同一時間只能覆蓋到整個保護區(qū)域 的一小部分，因此取得的驅(qū)趕船舶資料缺乏完整性和全面性。(4)數(shù)據(jù)精度差。由于監(jiān)控中心獲得的違規(guī)船只資料是通過單邊帶語音通訊獲得 的，船上工作人員人為獲得數(shù)據(jù)因人而異，監(jiān)控中心獲得的數(shù)據(jù)也存在一定的誤差。(5)無數(shù)據(jù)管理功能。由于監(jiān)控中心是通過與巡邏船的單邊帶語音通訊獲得的數(shù) 據(jù)，獲得的數(shù)據(jù)無法進行實時的保存，也無法對數(shù)據(jù)進行回溯。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服以上技術(shù)問題，本發(fā)明專利申請?zhí)峁┝艘环N結(jié)合巡邏船、可遠程監(jiān)控并 進行自動報警的海纜路由保護管理系統(tǒng)和一種船舶監(jiān)控與管理方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于海底管線維護的船舶監(jiān)控與管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括監(jiān)控中心、AIS基站、巡邏船、衛(wèi)星通信鏈路和光纜通信網(wǎng)絡(luò)，衛(wèi)星通信鏈路包括北 斗衛(wèi)星或海事衛(wèi)星與衛(wèi)星接收站之間的通信鏈路，其中，AIS基站接收其周圍的船舶信息， 通過光纜傳送至監(jiān)控中心，巡邏船配置有AIS接收機和衛(wèi)星數(shù)據(jù)發(fā)射機，監(jiān)控其周圍的船 舶，并借助所述衛(wèi)星通信鏈路將監(jiān)控到的船舶信息傳回衛(wèi)星接收站，衛(wèi)星接收站再將數(shù)據(jù) 通過光纜傳送至監(jiān)控中心。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的船舶監(jiān)控與管理系統(tǒng)，對于位于所述AIS基站覆蓋 范圍內(nèi)的船舶，通過AIS基站就能接收其信息，并將信息通過光纜傳送至監(jiān)控中心；對于位 于AIS基站的接收范圍之外的船舶，通過巡邏船來監(jiān)控其周圍的船舶的動態(tài)信息，并利用 所述衛(wèi)星通信鏈路將監(jiān)測到的信息經(jīng)由衛(wèi)星接收站傳送至監(jiān)控中心。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的船舶監(jiān)控與管理系統(tǒng)，監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)處理設(shè)備對 其接收到的數(shù)據(jù)進行處理，依照存儲的數(shù)據(jù)為訪問的客戶端提供服務(wù)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的船舶監(jiān)控與管理系統(tǒng)，監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)處理設(shè)備對 其接收到的數(shù)據(jù)進行分析處理后，通過單邊帶或衛(wèi)星電話調(diào)度合適位置的巡邏船對違規(guī)船 舶進行驅(qū)趕，或到危險區(qū)域進行警戒。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的船舶監(jiān)控與管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)用于保護海底光纜 或電纜。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的船舶監(jiān)控與管理系統(tǒng)，監(jiān)控中心包括防火墻設(shè)備、 網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、磁盤陣列、應(yīng)用服務(wù)器和監(jiān)控終端，通 過光纜接收到的數(shù)據(jù)穿過防火墻設(shè)備后，經(jīng)過衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理服務(wù)器的解析，由數(shù)據(jù)庫服務(wù) 器對AIS基站數(shù)據(jù)和衛(wèi)星信號數(shù)據(jù)進行存儲，并將其在磁盤陣列中進行存儲備份，應(yīng)用服 務(wù)器作為電子海圖監(jiān)控服務(wù)器端，提供電子海圖顯示平臺以及船位數(shù)據(jù)處理服務(wù)，監(jiān)控終 端提供用戶界面，實現(xiàn)電子海圖顯示和操作。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的船舶監(jiān)控與管理系統(tǒng)，所述AIS接收機和衛(wèi)星數(shù)據(jù) 發(fā)射機分別為船載AIS平臺和北斗衛(wèi)星終端，并且巡邏船還配置有遠程AIS裝置和船載海 事寬帶站。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的船舶監(jiān)控與管理系統(tǒng)，所述遠程AIS裝置實時存儲 巡邏船及周圍船舶的AIS數(shù)據(jù)，響應(yīng)監(jiān)控中心通過北斗或者海事衛(wèi)星終端發(fā)送的各種指 令，并自動通過海事寬帶站將相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控中心。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的船舶監(jiān)控與管理系統(tǒng)，船載北斗終端接收監(jiān)控中心 的相應(yīng)控制指令，該指令被發(fā)送至船載AIS平臺，由AIS平臺進一步對相關(guān)數(shù)據(jù)和設(shè)備進 行調(diào)用和控制。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的船舶監(jiān)控與管理系統(tǒng)，當接收到遠程AIS數(shù)據(jù)提取 指令或是定時發(fā)送AIS數(shù)據(jù)到監(jiān)控中心的指令時，遠程AIS裝置都主動控制船載海事寬帶 站登陸，并以TCP/IP數(shù)據(jù)包的形式將遠程AIS數(shù)據(jù)或歷史數(shù)據(jù)通過衛(wèi)星鏈路、衛(wèi)星接收站 發(fā)送到監(jiān)控中心衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理服務(wù)器。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，還提供了一種用于海底管線維護的船舶監(jiān)控與管理 方法，包括步驟
(1)通過建立在海岸線及海島上的AIS基站將其接收到的船舶信息通過光纜傳送至監(jiān) 控中心；或者在巡邏船上配置AIS接收機和衛(wèi)星數(shù)據(jù)發(fā)射機，通過巡邏船來監(jiān)控其周圍的船舶的動態(tài)信息，并利用衛(wèi)星通信鏈路將監(jiān)測到的船舶信息經(jīng)由衛(wèi)星接收站傳送至監(jiān)控中 心；
(2)監(jiān)控中心的衛(wèi)星處理服務(wù)器對傳回來的數(shù)據(jù)進行處理存儲；
(3)監(jiān)控中心的監(jiān)控終端訪問監(jiān)控中心的應(yīng)用服務(wù)器獲得船舶數(shù)據(jù)及報警數(shù)據(jù)，其中 應(yīng)用服務(wù)器作為電子海圖監(jiān)控服務(wù)器端，提供電子海圖顯示平臺以及船位數(shù)據(jù)處理服務(wù)， 監(jiān)控終端提供用戶界面，實現(xiàn)電子海圖顯示和操作；
(4)根據(jù)系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，使用單邊帶或衛(wèi)星電話調(diào)度巡邏船對違規(guī)船舶進行驅(qū)趕，或 到重點區(qū)域進行警戒。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的船舶監(jiān)控與管理方法，對于位于所述AIS基站覆蓋 范圍內(nèi)的船舶，通過AIS基站就能接收其信息，并將信息通過光纜傳送至監(jiān)控中心；對于位 于AIS基站的接收范圍之外的船舶，通過巡邏船來監(jiān)控其周圍的船舶的動態(tài)信息，并利用 所述衛(wèi)星通信鏈路將監(jiān)測到的信息傳送給衛(wèi)星接收站，衛(wèi)星接收站再將信息通過光纜傳送 至監(jiān)控中心。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的船舶監(jiān)控與管理方法，還包括步驟于每一條海纜 路由兩側(cè)的規(guī)定范圍內(nèi)，根據(jù)海纜路由情況設(shè)置警戒區(qū)域，并設(shè)置報警參數(shù)，當發(fā)現(xiàn)闖入警 戒區(qū)域內(nèi)的船舶航速低于設(shè)定值后立刻自動報警。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的船舶監(jiān)控與管理方法，還包括步驟當發(fā)現(xiàn)船舶闖 入警戒區(qū)域且航速低于設(shè)定值時，監(jiān)控中心通過監(jiān)控終端直接向違規(guī)船舶發(fā)送警告短信。本發(fā)明一種用于海底管線維護的船舶監(jiān)控與管理系統(tǒng)和方法的優(yōu)點在于監(jiān)控中 心對海纜路由的大體安全狀況有了宏觀的掌控，可以主動及時地調(diào)度巡邏船對違規(guī)船舶進 行驅(qū)趕、或到危險區(qū)域進行警戒。


下面參照附圖結(jié)合實例對發(fā)明作進一步的說明。圖1是本發(fā)明船舶監(jiān)控與管理系統(tǒng)的邏輯框圖。圖2是監(jiān)控中心數(shù)據(jù)處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。圖3是巡邏船數(shù)據(jù)處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式為了能夠更充分地理解本發(fā)明，以下將通過舉例的方式詳細說明本發(fā)明的海纜路 由保護管理系統(tǒng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當明白，這并不構(gòu)成對本專利申請所請求保護的范圍 的限制。參閱圖1，本發(fā)明的用于海底管線維護的船舶監(jiān)控與管理系統(tǒng)主要由監(jiān)控中心、 AIS基站、巡邏船、無線通信網(wǎng)絡(luò)和光纜通信網(wǎng)絡(luò)五部分組成。其中無線通信網(wǎng)絡(luò)主要是指 衛(wèi)星通信鏈路，包括北斗衛(wèi)星或海事衛(wèi)星與衛(wèi)星接收站之間的通信鏈路。在圖1中還示出 了配有衛(wèi)星發(fā)射機的船舶，也就是將被監(jiān)控的作業(yè)船舶，如漁船等。AIS為船舶自動識別系統(tǒng)的簡稱，是一種能夠每隔一段時間(通常為幾秒)就能把 船舶的靜態(tài)信息(如船名、船長、呼號等)、動態(tài)信息(如船位、航向、船速等)和與航次有關(guān)的 信息(如船舶吃水、貨物種類和目的港等)通過無線電波向四周發(fā)射的設(shè)備，而其他船舶或AIS接收基站，就能在有效距離內(nèi)(通常為25海里左右)接收到這些信息。該設(shè)備于本領(lǐng)域 技術(shù)人員而言是熟悉的設(shè)備。建造在海岸邊和海島上的AIS基站能夠接收周圍的船舶信息，并通過光纜傳送至 監(jiān)控中心。當船舶離開AIS基站的接收范圍時，被監(jiān)控船舶通過安裝在其上的北斗衛(wèi)星發(fā) 射機或海事衛(wèi)星發(fā)射機把自身的相關(guān)信息通過衛(wèi)星鏈路傳送至岸上的衛(wèi)星接收站，再通過 光纜將信息傳送至監(jiān)控中心。巡邏船配置有AIS接收機和衛(wèi)星數(shù)據(jù)發(fā)射機，它在AIS基站 覆蓋范圍外巡邏，監(jiān)控周圍的船舶動態(tài)情況，并使用衛(wèi)星鏈路將監(jiān)控的船舶數(shù)據(jù)存儲傳回 衛(wèi)星接收站，衛(wèi)星接收站再將數(shù)據(jù)通過光纜傳送至監(jiān)控中心。這樣，對于位于AIS基站覆蓋 范圍內(nèi)的船只，通過AIS基站就能接收其信息，并將該信息通過光纜傳送至監(jiān)控中心；而對 于位于AIS基站的接收范圍之外的船只，通過巡邏船可監(jiān)控其周圍的船舶的動態(tài)信息，并 使用衛(wèi)星鏈路將監(jiān)測到的信息經(jīng)由衛(wèi)星接收站傳送至監(jiān)控中心。即能夠?qū)`規(guī)作業(yè)船只實 現(xiàn)最大范圍和程度的監(jiān)控。監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)處理設(shè)備對接收到的數(shù)據(jù)進行處理，依照存儲的數(shù)據(jù)為訪問的客 戶端提供服務(wù)；監(jiān)控中心工作人員對報警信息和船舶數(shù)據(jù)進行分析處理，再通過單邊帶或 衛(wèi)星電話調(diào)度合適位置的巡邏船對違規(guī)船舶進行驅(qū)趕，或到危險區(qū)域進行警戒；巡邏船接 到驅(qū)趕指令后，使用VHF或靠近違規(guī)船只要求其停止作業(yè)并立即離開海纜路由保護區(qū)域， 驅(qū)趕結(jié)束后向監(jiān)控中心進行匯報。由以上描述，可以得出本發(fā)明的船舶監(jiān)控與管理系統(tǒng)的工作邏輯為 首先，通過以下三種途徑獲得海域上相關(guān)作業(yè)船只的信息
(1)配置在巡邏船上的AIS接收機接收周圍船舶信息，通過FB(FleetBroadband海事 寬帶)設(shè)備經(jīng)過衛(wèi)星鏈路傳回衛(wèi)星接收站，再通過光纜傳到監(jiān)控中心；
(2)配置在船舶(裝配有北斗衛(wèi)星或者海事衛(wèi)星設(shè)備的作業(yè)船舶)上的衛(wèi)星設(shè)備將自身 的實時信息通過衛(wèi)星鏈路傳到衛(wèi)星接收站，再傳送至監(jiān)控中心；
(3)建立在海岸線及海島上的AIS基站將接收到的船舶信息通過光纜傳送至監(jiān)控中
心；
然后，監(jiān)控中心的衛(wèi)星處理服務(wù)器對傳回來的數(shù)據(jù)進行處理存儲； 再次，監(jiān)控客戶端軟件訪問應(yīng)用服務(wù)器獲得船舶數(shù)據(jù)及報警數(shù)據(jù)； 最后，監(jiān)控人員根據(jù)系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，使用單邊帶或衛(wèi)星電話調(diào)度巡邏船對違規(guī)船舶 進行驅(qū)趕，或到重點區(qū)域進行警戒。圖2為圖1中所示的監(jiān)控中心內(nèi)數(shù)據(jù)處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖，主要由防火墻設(shè)備、網(wǎng)絡(luò) 交換設(shè)備、衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、磁盤陣列、應(yīng)用服務(wù)器和監(jiān)控終端組成。正如前面所述，AIS基站的信號可直接使用光纜連接到監(jiān)控中心，同時監(jiān)控中心通 過光纜與北斗衛(wèi)星系統(tǒng)、海事衛(wèi)星系統(tǒng)的地面衛(wèi)星站連接，來獲取衛(wèi)星鏈路系統(tǒng)的信息。來 自光纜的數(shù)據(jù)穿過防火墻，經(jīng)過衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理服務(wù)器的解析，由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器對AIS基站 數(shù)據(jù)和衛(wèi)星信號數(shù)據(jù)進行存儲，并在磁盤陣列進行存儲備份。同時應(yīng)用服務(wù)器作為電子海 圖監(jiān)控服務(wù)器端，提供電子海圖顯示平臺以及船位數(shù)據(jù)處理服務(wù)，監(jiān)控終端提供用戶界面， 實現(xiàn)電子海圖顯示、操作及相關(guān)功能。本發(fā)明的船舶動態(tài)監(jiān)控管理系統(tǒng)軟件 (1)電子海圖基本功能模塊電子海圖顯示控制與標繪，顯示背景控制，航道圖放大、縮小，按設(shè)定比例尺顯示航道 圖，分層顯示圖層信息，顯示標繪兩點之間的距離、方位以及多點的總距離等操作。同時具有電子海圖修訂功能，可以在海圖上添加或修改海纜路由圖層數(shù)據(jù)和警戒 區(qū)數(shù)據(jù)。(2)船舶短信息播發(fā)模塊
船舶安全信息發(fā)送可以利用衛(wèi)星鏈路對船舶進行宣傳短信、警告信息短信的播發(fā)； (3)歷史信息記錄與重放模塊
船舶歷史動態(tài)回放根據(jù)船舶動態(tài)歷史數(shù)據(jù)，對選定區(qū)域及時間段的船舶或區(qū)域進行 歷史回放；回放選定時間范圍的運動狀態(tài)與軌跡。還原事故發(fā)生地點在某時刻的船舶航行 情況，可以對事故進行輔助分析。(4)船舶動態(tài)顯示模塊
船舶動態(tài)標繪在電子航道圖上標繪船舶運動矢量符號(位置、航向、船首、航速及尾 跡)與船舶狀態(tài)信息；
顯示動態(tài)船位信息，信息包括
靜態(tài)信息MMSI、呼號和船名(中文船名)、船長和船寬、船舶類型、船上使用的定位天 線的位置；
動態(tài)信息帶有精度指示和完整性狀態(tài)的以WGS84坐標系為參考船位、UTC時間、對地 航向、對地速度、艏向、航行狀態(tài)、轉(zhuǎn)向率(如可用)；
與航行有關(guān)的信息船舶吃水、危險貨物、目的港和預(yù)計抵達的時間。(5)預(yù)警、報警模塊
在每一條海纜路由兩側(cè)規(guī)定范圍內(nèi)，禁止拋錨及漁撈作業(yè)。在電子海圖上根據(jù)海纜路 由情況設(shè)置警戒區(qū)域，并設(shè)置報警參數(shù)，當發(fā)現(xiàn)越界船舶、非法闖入該區(qū)域船舶后立刻自動 報警。對在該區(qū)域附近的船舶可以通過設(shè)置實現(xiàn)自動短信預(yù)警。下面對巡邏船上的數(shù)據(jù)處理設(shè)備進行說明。參閱圖3，示出了巡邏船上的數(shù)據(jù)處 理設(shè)備結(jié)構(gòu)圖，巡邏船上的數(shù)據(jù)處理設(shè)備主要包括AIS船臺、北斗終端、遠程AIS裝置、FB (FleetBroadband海事寬帶)站。北斗終端和AIS船臺分別通過RS-232C和RS-422總線向 遠程AIS裝置傳送數(shù)據(jù)，而FB (FleetBroadband海事寬帶)站和遠程AIS裝置之間經(jīng)過局 域網(wǎng)(LAN)線相互收發(fā)數(shù)據(jù)。以下分別對遠程AIS裝置、船載北斗終端、船載FB站和AIS船臺作進一步說明。遠程AIS裝置由于船載AIS接收設(shè)備不具備存儲功能，當監(jiān)控中心需要獲取某艘 船舶周圍船舶AIS數(shù)據(jù)的時候，船上AIS設(shè)備無法提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)。遠程AIS裝置是采用 嵌入式的操作系統(tǒng)基于ARM9芯片組開發(fā)的用于實現(xiàn)遠程AIS數(shù)據(jù)的采集、調(diào)取、控制。通 過與船上的AIS設(shè)備相連實現(xiàn)對AIS數(shù)據(jù)的采集、存儲和轉(zhuǎn)發(fā)；通過與船上的北斗衛(wèi)星終 端相連實現(xiàn)北斗短信息的接收、解析以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理；通過與船上的海事衛(wèi)星FB終 端相連實現(xiàn)^ternet鏈路的建立和陸地與船舶間的數(shù)據(jù)收發(fā)。內(nèi)置了大存儲容量的存儲 卡，可實現(xiàn)2個月以上AIS歷史數(shù)據(jù)的保存。船載北斗終端船載北斗終端是系統(tǒng)完成通信的控制設(shè)備和小量數(shù)據(jù)通信設(shè)備， 負責(zé)系統(tǒng)的控制指令通信及短信發(fā)送。監(jiān)控中心如需主動提取巡邏船舶的遠程AIS歷史數(shù) 據(jù)或該船附近的船位數(shù)據(jù)，就需要首先給巡邏船的船載北斗終端發(fā)出相應(yīng)控制指令。在接收到監(jiān)控中心的指令后，指令被發(fā)送給船載AIS平臺。由AIS平臺進一步對相關(guān)數(shù)據(jù)和設(shè) 備進行調(diào)用和控制。同時，可以使用北斗終端與監(jiān)控中心通過短信進行信息交流。船載FB站船載FB站是系統(tǒng)的遠程AIS數(shù)據(jù)通信單元，是系統(tǒng)完成大數(shù)據(jù)量通 信的重要設(shè)備，當接收到遠程AIS數(shù)據(jù)提取指令或是定時發(fā)送AIS數(shù)據(jù)到監(jiān)控中心時，遠程 AIS裝置都會主動控制FB站登陸，并直接以TCP/IP數(shù)據(jù)包的形式將遠程AIS數(shù)據(jù)或特定內(nèi) 容的歷史數(shù)據(jù)通過衛(wèi)星鏈路、衛(wèi)星接收站發(fā)送到監(jiān)控中心衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理服務(wù)器。如果船舶 北斗衛(wèi)星終端設(shè)備出現(xiàn)故障，系統(tǒng)還支持以ra站短信的方式代替北斗設(shè)備控制指令。AIS船臺AIS船臺設(shè)備是系統(tǒng)的主要信息源，船舶的航行信息主要來自AIS設(shè)備。 信息包括船名、呼號、吃水、船員人數(shù)、貨物、到港目的地等靜態(tài)信息和船舶航向、船位等動 態(tài)fe息。以上采用示例性的實施方式對本發(fā)明進行了具體描述，從中可以看出，本發(fā)明的 為了保護海底光纜/電纜路由的船舶動態(tài)監(jiān)控管理系統(tǒng)具有以下功能
(1)船舶動態(tài)監(jiān)控功能
用戶登錄后，可以在監(jiān)控終端電子海圖平臺上實時顯示各船舶信息。(2)船舶查詢功能
用戶登錄后，可以根據(jù)MMSI碼、船名或者衛(wèi)星設(shè)備號對某一單個船只進行跟蹤查詢， 也可以用鼠標點擊船舶獲取其相應(yīng)信息。(3)定位跟蹤功能
對于某艘或幾艘特定的違規(guī)船只，可以改變其顯示色彩，以更醒目的方式顯示船舶的 行駛位置，并顯示其最近1小時的航行軌跡。(4)軌跡回放功能
實現(xiàn)查看船舶在過去的指定時間內(nèi)的歷史狀態(tài)情況。設(shè)定軌跡回放的時間段，回放條件， 系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的回放條件尋找符合條件的記錄，并在電子海圖上進行直觀顯示?；胤诺乃俣瓤?以調(diào)節(jié)，可以暫停回放，亦可以查看任意時間的船舶定位數(shù)據(jù)和狀態(tài)，同時可以對多艘船舶同 時進行軌跡回放，以便查看多條船舶在時間上的相互位置關(guān)系，便于對各類事件進行分析。(5)自動報警功能
一旦船舶駛?cè)腩A(yù)先設(shè)定的海纜保護區(qū)域，且速度低于設(shè)定的閥值，船舶的顏色即轉(zhuǎn)變 成醒目的紅色，同時伴有聲光警告，提醒監(jiān)控人員進行處理。界面上的船舶列表中也會顯示 該船的詳細信息，當違規(guī)船只的航速高于閥值或離開保護區(qū)域時，報警自動停止，該船條目 也自動從船舶列表中刪除。(6)警告短信功能
對于安裝有北斗終端設(shè)備的船舶，監(jiān)控中心可以通過客戶端軟件直接向違規(guī)船舶發(fā)送 警告短信。( 7 )主動船位信息調(diào)取功能
安裝北斗終端系統(tǒng)或海事衛(wèi)星系統(tǒng)的船舶回傳本身信息的間隔一般都大于30分鐘， 但監(jiān)控中心需要這些船舶的實時信息時，可以通過客戶端下達船位信息調(diào)取指令，即可獲 得當前時間的該船信息。(8)海纜路由及電子海圖編輯功能
當海纜路由和電子海圖在服務(wù)器端進行更新后，客戶端軟件會自動下載更新。
權(quán)利要求
1.一種用于海底管線維護的船舶監(jiān)控與管理系統(tǒng)，其特征在于包括監(jiān)控中心、AIS基 站、巡邏船、衛(wèi)星通信鏈路和光纜通信網(wǎng)絡(luò)，衛(wèi)星通信鏈路包括北斗衛(wèi)星或海事衛(wèi)星與衛(wèi)星 接收站之間的通信鏈路，其中，AIS基站接收其周圍的船舶信息，通過光纜傳送至監(jiān)控中心， 巡邏船配置有AIS接收機和衛(wèi)星數(shù)據(jù)發(fā)射機，監(jiān)控其周圍的船舶，并借助所述衛(wèi)星通信鏈 路將監(jiān)控到的船舶信息傳回衛(wèi)星接收站，衛(wèi)星接收站再將數(shù)據(jù)通過光纜傳送至監(jiān)控中心。
2.如權(quán)利要求1所述的船舶監(jiān)控與管理系統(tǒng)，其特征在于，對于位于所述AIS基站覆蓋 范圍內(nèi)的船舶，通過AIS基站就能接收其信息，并將信息通過光纜傳送至監(jiān)控中心；對于位 于AIS基站的接收范圍之外的船舶，通過巡邏船來監(jiān)控其周圍的船舶的動態(tài)信息，并利用 所述衛(wèi)星通信鏈路將監(jiān)測到的信息經(jīng)由衛(wèi)星接收站傳送至監(jiān)控中心。
3.如權(quán)利要求1所述的船舶監(jiān)控與管理系統(tǒng)，其特征在于，監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)處理設(shè)備 對其接收到的數(shù)據(jù)進行處理，依照存儲的數(shù)據(jù)為訪問的客戶端提供服務(wù)。
4.如權(quán)利要求3所述的船舶監(jiān)控與管理系統(tǒng)，其特征在于，監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)處理設(shè)備 對其接收到的數(shù)據(jù)進行分析處理后，通過單邊帶或衛(wèi)星電話調(diào)度合適位置的巡邏船對違規(guī) 船舶進行驅(qū)趕，或到危險區(qū)域進行警戒。
5.如權(quán)利要求4所述的船舶監(jiān)控與管理系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)應(yīng)用于保護海底光 纜或電纜。
6.如權(quán)利要求1所述的船舶監(jiān)控與管理系統(tǒng)，其特征在于，監(jiān)控中心包括防火墻設(shè) 備、網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、磁盤陣列、應(yīng)用服務(wù)器和監(jiān)控終 端，通過光纜接收到的數(shù)據(jù)穿過防火墻設(shè)備后，經(jīng)過衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理服務(wù)器的解析，由數(shù)據(jù)庫 服務(wù)器對AIS基站數(shù)據(jù)和衛(wèi)星信號數(shù)據(jù)進行存儲，并將其在磁盤陣列中進行存儲備份，應(yīng) 用服務(wù)器作為電子海圖監(jiān)控服務(wù)器端，提供電子海圖顯示平臺以及船位數(shù)據(jù)處理服務(wù)，監(jiān) 控終端提供用戶界面，實現(xiàn)電子海圖顯示和操作。
7.如權(quán)利要求1所述的船舶監(jiān)控與管理系統(tǒng)，其特征在于，所述AIS接收機和衛(wèi)星數(shù) 據(jù)發(fā)射機分別為船載AIS平臺和北斗衛(wèi)星終端，并且巡邏船還配置有遠程AIS裝置和船載 海事寬帶站。
8.如權(quán)利要求7所述的船舶監(jiān)控與管理系統(tǒng)，其特征在于，所述遠程AIS裝置實時存 儲巡邏船及周圍船舶的AIS數(shù)據(jù)，響應(yīng)監(jiān)控中心通過北斗或者海事衛(wèi)星終端發(fā)送的各種指 令，并自動通過海事寬帶站將相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控中心。
9.如權(quán)利要求8所述的船舶監(jiān)控與管理系統(tǒng)，其特征在于，船載北斗終端接收監(jiān)控中 心的相應(yīng)控制指令，該指令被發(fā)送至船載AIS平臺，由AIS平臺進一步對相關(guān)數(shù)據(jù)和設(shè)備 進行調(diào)用和控制。
10.如權(quán)利要求7所述的船舶監(jiān)控與管理系統(tǒng)，其特征在于，當接收到遠程AIS數(shù)據(jù)提 取指令或是定時發(fā)送AIS數(shù)據(jù)到監(jiān)控中心的指令時，遠程AIS裝置都主動控制船載海事寬 帶站登陸，并以TCP/IP數(shù)據(jù)包的形式將遠程AIS數(shù)據(jù)或歷史數(shù)據(jù)通過衛(wèi)星鏈路、衛(wèi)星接收 站發(fā)送到監(jiān)控中心衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理服務(wù)器。
11.一種用于海底管線維護的船舶監(jiān)控與管理方法，其特征在于包括步驟(1)通過建立在海岸線及海島上的AIS基站將其接收到的船舶信息通過光纜傳送至監(jiān) 控中心；或者在巡邏船上配置AIS接收機和衛(wèi)星數(shù)據(jù)發(fā)射機，通過巡邏船來監(jiān)控其周圍的 船舶的動態(tài)信息，并利用衛(wèi)星通信鏈路將監(jiān)測到的船舶信息經(jīng)由衛(wèi)星接收站傳送至監(jiān)控中心；(2)監(jiān)控中心的衛(wèi)星處理服務(wù)器對傳回來的數(shù)據(jù)進行處理存儲；(3)監(jiān)控中心的監(jiān)控終端訪問監(jiān)控中心的應(yīng)用服務(wù)器獲得船舶數(shù)據(jù)及報警數(shù)據(jù)，其中 應(yīng)用服務(wù)器作為電子海圖監(jiān)控服務(wù)器端，提供電子海圖顯示平臺以及船位數(shù)據(jù)處理服務(wù)， 監(jiān)控終端提供用戶界面，實現(xiàn)電子海圖顯示和操作；(4)根據(jù)系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，使用單邊帶或衛(wèi)星電話調(diào)度巡邏船對違規(guī)船舶進行驅(qū)趕，或 到重點區(qū)域進行警戒。
12.如權(quán)利要求11所述的船舶監(jiān)控與管理方法，其特征在于，對于位于所述AIS基站 覆蓋范圍內(nèi)的船舶，通過AIS基站就能接收其信息，并將信息通過光纜傳送至監(jiān)控中心；對 于位于AIS基站的接收范圍之外的船舶，通過巡邏船來監(jiān)控其周圍的船舶的動態(tài)信息，并 利用所述衛(wèi)星通信鏈路將監(jiān)測到的信息傳送給衛(wèi)星接收站，衛(wèi)星接收站再將信息通過光纜 傳送至監(jiān)控中心。
13.如權(quán)利要求11所述的船舶監(jiān)控與管理方法，其特征在于還包括步驟于每一條海纜路由兩側(cè)的規(guī)定范圍內(nèi)，根據(jù)海纜路由情況設(shè)置警戒區(qū)域，并設(shè)置報警 參數(shù)，當發(fā)現(xiàn)闖入警戒區(qū)域的船舶低于設(shè)定航速后立刻自動報警。
14.如權(quán)利要求12所述的船舶監(jiān)控與管理方法，其特征在于還包括步驟當發(fā)現(xiàn)警戒區(qū)域內(nèi)的違章船舶時，監(jiān)控中心通過監(jiān)控終端直接向違規(guī)船舶發(fā)送警告短
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于海底管線維護的船舶監(jiān)控與管理系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)包括監(jiān)控中心、AIS基站、巡邏船、衛(wèi)星通信鏈路和光纜通信網(wǎng)絡(luò)，衛(wèi)星通信鏈路包括北斗衛(wèi)星或海事衛(wèi)星與衛(wèi)星接收站之間的通信鏈路，其中，AIS基站接收其周圍的船舶信息，通過光纜傳送至監(jiān)控中心，巡邏船配置有AIS接收機和衛(wèi)星數(shù)據(jù)發(fā)射機，監(jiān)控其周圍的船舶，并借助所述衛(wèi)星通信鏈路將監(jiān)控到的船舶信息傳回衛(wèi)星接收站，衛(wèi)星接收站再將數(shù)據(jù)通過光纜傳送至監(jiān)控中心。應(yīng)用本發(fā)明的系統(tǒng)或方法來保護海光纜/電纜路由，其中監(jiān)控中心對海纜路由的大體安全狀況有了宏觀的掌控，可以主動及時地調(diào)度巡邏船對違規(guī)船舶進行驅(qū)趕、或到危險區(qū)域進行警戒。
文檔編號H04B7/185GK102088298SQ201010604630
公開日2011年6月8日 申請日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者張喆, 楊衛(wèi)華, 江偉, 陳江峰 申請人:中國海底電纜建設(shè)有限公司