一种多功能船舶本体监管及自动识别系统的制作方法

1.本发明涉及船舶监管技术领域，具体为一种多功能船舶本体监管及自动识别系统。


背景技术：

2.多功能船舶自动识别系统是一种能够将船舶航行动态信息、和船舶静态信息和船台之间、船岸之间的信息传输，实现船台之间相互避碰、船岸之间对船舶的位置、航行状况、用户操作等数据及动作的信息向邻近船舶和附近船岸之间进行广播的设备，使邻近船舶及船岸之间能够及时掌握附近水域所有船舶的动、静态航行信息，必要时立刻互相通话协调，及时采取必要的避让行动，以保障船舶本体的航行安全。
3.目前现有的规定，200总吨至500总吨沿海航行船舶、所有港作拖船和参与沿海水上水下施工作业的自航船舶、航行于内河干线的100总吨及以上的所有船舶以及100总吨以下的液货船和集装箱船应配备ais船载设备，以帮助船舶在海上或江面上航行过程中掌握到安全航行信息，为最大限度可能减少水上交通事故的发生。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种多功能船舶本体监管及自动识别系统，解决了上述背景技术中提出的问题。为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种多功能船舶本体监管及自动识别系统，包括多功能船舶本体，所述船台之间、船岸之间、信息传输与显示信息，其中船台之间与船岸之间通过4g无线通讯连接；所述船岸之间实时接收船台之间上传的船舶本体航行数据，然后发送至信息传输与显示信息，所述船岸之间还能接收信息传输与显示信息的数据，并且下行发送至船台之间，船台之间采集船舶本体航行信息，所述船舶本体航行信息包括船舶本体动态信息、船舶本体静态信息、船员考勤信息和航行环境信息，船台之间、船岸之间的信息传输，实现船台之间相互避碰、船岸之间对船舶本体的位置、航行状况、用户操作等数据及动作信息，所述船舶本体静态信息包括用户断电、拆机等动作信息，船员还可以通过显示屏模块内置的用户交互界面输入本次航次的货物类型和数量，并储存在船舶本体静态信息中；所述航行环境信息包括船台之间、船岸之间的信息传输，实现船台之间相互避碰、船岸之间对船舶本体的位置、航行状况、用户操作等数据及动作的信息模块分别对用户断电、拆机等动作，并及时上报监管平台，并通过4g通讯模块将编码后的船舶本体航行信息发送至船岸之间，船岸之间接收到的船舶本体航行信息进行临时存储，并将信息发送至信息传输与显示信息，信息传输与显示信息将接收到的所有船舶本体航行信息在云端处理器中进行存储；信息传输与显示信息中的应用平台调用云端处理器存储的船舶本体航行信息并进行解析，然后根据经纬度坐标计算同一时刻各艘船舶本体之间的船距，船员根据安全航行需求，在船台之间显示屏模块的电子海图界面上设定所需要显示的范围值，船台之间将这一操作指令通过船岸之间发送至信息传输与显示信息，信息传输与显示信息根据操作指令中设定的范围值，在云端处理器中提取该范围
值内同一时刻所有的船舶本体航行信息，并将其通过船岸之间下行至船台之间，船台之间对接收到的下行船舶本体航行信息进行解析，并显示在显示屏模块的电子海图界面上。
5.优选的，所述航速、经度、纬度、航向信息，所述信息传输位一包括航行环境信息，静态数据协议的编码组合顺序依次为数据船体长度位、消息识别船码位、船舶本体识别船码位、船舶本体类型位、船长位、吃水位和信息传输位二，所述信息传输位二包括船舶本体货物类型、载货量，考勤数据协议的编码组合顺序依次为数据船体长度位、船舶本体识别船码位、指纹id号位、考勤时间位，其中考勤时间位为空位，其数值采用船岸之间接收船员考勤信息的时间点。
6.优选的，所述船台之间还具有用于获取航行环境中船台之间、船岸之间的信息传输，实现船台之间相互避碰、船岸之间对船舶本体的位置、航行状况、用户操作等数据及动作用于存储船舶本体航行信息的无线电通讯模块和显示屏模块，所述无线电通讯模块存储有船舶本体静态信息，所述船台之间还至少预设有分别与船用气象站、船用声呐设备和船用雷达通讯的串口，以备获取船台之间相互避碰、船岸之间对船舶本体的位置、航行状况、船岸之间的信息传输信息，显示屏模块内置有用户交互界面，用户交互界面至少具有用于显示本船航行信息的基本信息界面、用于显示附近船舶本体航行动态的电子海图界面、用于显示船员考勤信息的考勤界面和用于显示本船动态信息的加速度界面；所述无线电通讯模块可以通过基本信息界面录入并存储新的信息。
7.优选的，所述船舶本体动态信息根据动态数据协议进行编码，所述动态数据协议的编码组合顺序依次为数据船体长度位、船舶本体识别船码位、船舶本体运动状态位、船舶本体航行信息位以及船舶本体航行信息位与信息传输位一，所述船舶本体运动状态位，船舶本体航行信息位和船舶本体航行信息位均包括航速、经度、纬度、航向信息，所述信息传输位一包括航行环境信息，静态数据协议的编码组合顺序依次为数据船体长度位、消息识别船码位、船舶本体识别船码位、船舶本体类型位、船长位、吃水位和信息传输位二，所述信息传输位二包括船舶本体货物类型、载货量，考勤数据协议的编码组合顺序依次为数据船体长度位、船舶本体识别船码位、指纹id号位、考勤时间位，其中考勤时间位为空位，其数值采用船岸之间接收船员考勤信息的时间点。
8.优选的，所述船岸之间向船台之间发送的下行船舶本体航行信息根据下行数据协议进行编码，所述下行数据协议的编码组合顺序依次为数据船体长度位、指定范围内的第一艘船舶本体航行信息位、指定范围内的用户断电、拆机等动作，并及时上报监管平台，其中第一艘船舶本体航行信息位和第二艘船舶本体航行信息位均包括船台之间相互避碰、船岸之间对船舶本体的位置、航行状况、船岸之间的信息传输。
9.优选的，所述动态数据协议或静态数据协议或考勤数据协议或下行数据协议中每包数据长度不超过51字节，若数据长度超过51字节，则需要对数据进行按照分包协议进行处理，所述分包协议的编码组合顺序依次为分包状态位、包数位和备用位，其中分包状态位表示数据是否进行分包处理，包数位表示数据包的数据。
10.本发明提供了一种多功能船舶本体监管及自动识别系统。具备以下有益效果：（1）、采用无线电或4g通讯等方式进行通讯，其是通过一种无线传输的方式，将船舶航行信息上传至基站天线辐射单元，再由基站天线辐射单元通过4g通讯模块下行至船舶，这种信息传输方式改变了传统船舶自动识别设备需要通过高频信道使用专属的广播频
率进行的信息传输，从而大大消除了传统船舶自动识别设备通讯过程中容易出现的通讯质量较差、从而使接收的船舶信息滞后性严重和广播频率被人占用产生串台的现象，大大提高了信息传输的稳定性、高质量性、抗干扰性和安全性。
11.（2）、船用单元通过自行配置4g传感器、手动输入信息和与已有船用无线通讯设备等多种方式，尽可能多的收集船舶航行信息（至少包括船位、航速、航向、加速度、温湿度、风况、流况、富裕水深、雷达探测信息等船舶动态信息以及船舶识别码、船舶类型、船长、船宽、船员身份、船舶吃水、本次航次的货物类型和船台之间、船岸之间的信息传输，实现船台之间相互避碰、船岸之间对船舶的位置、航行状况、用户操作等数据及动作的信息）。
附图说明
12.图1为本发明系统框图。
具体实施方式
13.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
14.本发明提供一种技术方案：一种多功能船舶本体监管及自动识别系统，包括多功能船舶本体，船台之间、船岸之间、信息传输与显示信息，其中船台之间与船岸之间通过4g无线通讯连接；船岸之间实时接收船台之间上传的船舶本体航行数据，然后发送至信息传输与显示信息，船岸之间还能接收信息传输与显示信息的数据，并且下行发送至船台之间，船台之间采集船舶本体航行信息，船舶本体航行信息包括船舶本体动态信息、船舶本体静态信息、船员考勤信息和航行环境信息，船台之间、船岸之间的信息传输，船用单元还通过串口与船用气象站、船用声呐设备拓展连接，依次获取航行水域的风、流等气象信息以及航道富裕水深信息，实现船台之间相互避碰、船岸之间对船舶本体的位置、航行状况、用户操作等数据及动作信息，船舶本体静态信息包括用户断电、拆机等动作信息，船员还可以通过显示屏模块内置的用户交互界面输入本次航次的货物类型和数量，并储存在船舶本体静态信息中；航行环境信息包括船台之间、船岸之间的信息传输，实现船台之间相互避碰、船岸之间对船舶本体的位置、航行状况、用户操作等数据及动作的信息模块分别对用户断电、拆机等动作，并及时上报监管平台，并通过4g通讯模块将编码后的船舶本体航行信息发送至船岸之间，船岸之间接收到的船舶本体航行信息进行临时存储，并将信息发送至信息传输与显示信息，信息传输与显示信息将接收到的所有船舶本体航行信息在云端处理器中进行存储；信息传输与显示信息中的应用平台调用云端处理器存储的船舶本体航行信息并进行解析，然后根据经纬度坐标计算同一时刻各艘船舶本体之间的船距，船员根据安全航行需求，在船台之间显示屏模块的电子海图界面上设定所需要显示的范围值，船台之间将这一操作指令通过船岸之间发送至信息传输与显示信息，信息传输与显示信息根据操作指令中设定的范围值，在云端处理器中提取该范围值内同一时刻所有的船舶本体航行信息，并将其通过船岸之间下行至船台之间，船台之间对接收到的下行船舶本体航行信息进行解析，并显示在显示屏模块的电子海图界面上。
15.（一）；航速、经度、纬度、航向信息，信息传输位一包括航行环境信息，静态数据协议的编码组合顺序依次为数据船体长度位、消息识别船码位、船舶本体识别船码位、船舶本
体类型位、船长位、吃水位和信息传输位二，信息传输位二包括船舶本体货物类型、载货量，考勤数据协议的编码组合顺序依次为数据船体长度位、船舶本体识别船码位、指纹id号位、考勤时间位，其中考勤时间位为空位，其数值采用船岸之间接收船员考勤信息的时间点。基站天线辐射单元安装在航道岸边或者港口码头上，基站天线辐射单元内置有网关，该网关采用4g模板与船用单元的4g模块双向通讯，同时采用4g网络与数据处理与显示单元双向通讯，该网关支持标准的以太网口供电和dc12v双供电，覆盖范围极大，最高可支持10万个节点接入，最大可支持16个上行接入通道和2个下行发送通道，可采用无线/4g/有线宽带网络上传到物联网云平台。
16.（二）；船台之间还具有用于获取航行环境中船台之间、船岸之间的信息传输，实现船台之间相互避碰、船岸之间对船舶本体的位置、航行状况、用户操作等数据及动作用于存储船舶本体航行信息的无线电通讯模块和显示屏模块，无线电通讯模块存储有船舶本体静态信息，船台之间还至少预设有分别与船用气象站、船用声呐设备和船用雷达通讯的串口，以备获取船台之间相互避碰、船岸之间对船舶本体的位置、航行状况、船岸之间的信息传输信息，显示屏模块内置有用户交互界面，用户交互界面至少具有用于显示本船航行信息的基本信息界面、用于显示附近船舶本体航行动态的电子海图界面、用于显示船员考勤信息的考勤界面和用于显示本船动态信息的加速度界面；无线电通讯模块可以通过基本信息界面录入并存储新的信息。
17.（三）；船舶本体动态信息根据动态数据协议进行编码，动态数据协议的编码组合顺序依次为数据船体长度位、船舶本体识别船码位、船舶本体运动状态位、船舶本体航行信息位以及船舶本体航行信息位与信息传输位一，船舶本体运动状态位，船舶本体航行信息位和船舶本体航行信息位均包括航速、经度、纬度、航向信息，信息传输位一包括航行环境信息，静态数据协议的编码组合顺序依次为数据船体长度位、消息识别船码位、船舶本体识别船码位、船舶本体类型位、船长位、吃水位和信息传输位二，信息传输位二包括船舶本体货物类型、载货量，考勤数据协议的编码组合顺序依次为数据船体长度位、船舶本体识别船码位、指纹id号位、考勤时间位，其中考勤时间位为空位，其数值采用船岸之间接收船员考勤信息的时间点。
18.（四）；船岸之间向船台之间发送的下行船舶本体航行信息根据下行数据协议进行编码，下行数据协议的编码组合顺序依次为数据船体长度位、指定范围内的第一艘船舶本体航行信息位、指定范围内的用户断电、拆机等动作，并及时上报监管平台，其中第一艘船舶本体航行信息位和第二艘船舶本体航行信息位均包括船台之间相互避碰、船岸之间对船舶本体的位置、航行状况、船岸之间的信息传输。加速度传感器用于获取船舶航行状态信息，与主控模块的接口相连接。
19.（五）；动态数据协议或静态数据协议或考勤数据协议或下行数据协议中每包数据长度不超过51字节，若数据长度超过51字节，则需要对数据进行按照分包协议进行处理，分包协议的编码组合顺序依次为分包状态位、包数位和备用位，其中分包状态位表示数据是否进行分包处理，包数位表示数据包的数据。
20.当多功能船舶本体监管及自动识别系统使用时，船载单元采集船舶航行信息，船舶航行信息包括船舶动态信息、船舶静态信息、船员考勤信息和航行环境信息，其中船舶动态信息通过实时采集获取，主要包括船位、航速、航向、加速度等信息，船舶静态信息为提前
内置并储存在sd卡中，主要包括船舶识别码、船舶类型、船长、船宽、船员和船舶吃水、船台之间、船岸之间的信息传输，实现船台之间相互避碰、岸台对船舶的位置、航行状况、用户操作等数据及动作等信息，船载单元的主控模块分别对船舶动态信息、船舶静态信息、船员考勤信息和航行环境信息进行集中编码处理，再通过4g模块将处理后编码后的船舶航行信息发送基站天线辐射单元，基站天线辐射单元将接收到的船舶航行等信息进行存储，并通过网关将信息发送至数据处理与显示单元，数据处理与显示单元将内部接收到的所有船舶航行信息在云端处理器中进行存储；数据处理与显示单元中的应用平台调用云端处理器存储的船舶航行信息并进行解析，然后根据经纬度坐标计算同一时刻各艘船舶之间的船距。
21.以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。