专利名称：一种船舶动态监控通知系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种船舶航行监控设备，特别涉及一种用于监控船舶航行 动态，能够将直观的船舶动态信息通知给用户的系统。
技术背景
传统的船舶动态监控只局限于港口水域，利用港口管理部门或海事管理部 门的雷达信息。但是这种监控，只能获得船舶的航行速度和航向等信息，有些 具体信息，例如船舶吃水，转头速率、船舶尺寸数据等，不能通过这种方法获取。
当前，按照有关国际公约要求，在500公吨及以上的货轮和所有客船上强 制安装船舶自动识别系统(AutomatedIdentification System,縮写AIS)。安装 AIS的初衷是为了协助船舶避碰，但是AIS自动识别系统向外广播的船舶航行 的动态信息(船舶位置，航行速度等)和静态信息(船舶名称，呼号，IMO编 号，船长，吃水等)在船舶监控方面有着很重要的作用。
船舶AIS系统工作在VHF频段，有效覆盖距离在25海里左右，它能自动 广播很多有关船舶航行状态的信息，例如船舶航行速度，航向，位置，吃水， 转头速率，船舶尺寸等。并且普通AIS接收机也可以接收这些信息。在港口水 域和沿岸设置AIS接收机基站，可以获得航行在AIS系统覆盖水域内的船舶的 AIS广播信息，将船舶运动的动态信息解析后，专门存贮起来。通过监控船舶 运动信息的改变，再根据用户的定制需要，可以定时地、定期地或者当船舶航 行状态发生改变时(如船舶进出港，抛起锚或靠离泊等)主动地向用户发出通 知。
当前，国际和国内有相关公司和科研机构在研发利用AIS信息的船舶动态 监控通知系统，其系统功能大同小异，主要有海上交通状况显示、船舶动态 查询、历史动态查询，船舶航迹回放等。有的系统中具有主动的船舶动态通知 服务，使得用户不需直接访问这些系统就可监控到船舶的动态。但是该服务的
通知形式只是纯文本信息的通知，不具有可视化的性质，不能直观的将信息呈 现给收信人
实用新型内容
本实用新型针对上述现有的船舶监控系统所存在的不足，而提供一种能够 向客户端发送可视化的船舶动态图片信息的船舶动态监控通知系统。
为了达到上述目的，本实用新型所涉及的一种船舶动态监控通知系统，包 括安置在船舶上的AIS发射机、AIS接收机、监控服务器以及客户端；所述 AIS接收机与监控服务器连接，监控服务器通过通信网连接客户端；所述监控 服务器内部安置有判断船舶状态与触发规则模块的匹配性，并能够在海图上进 行图像叠加运算的运算处理器，以及用以存储AIS船舶信息与电子海图数据的 存储器。
所述监控服务器中设有根据AIS发射机所发出的船舶信息，来判断是否启 动局域船舶海图的生成和传输操作的匹配执行模块；根据船舶位置生成特定比 例尺和特定范围的海图，并在其上叠加船舶图样的局域海图生成模块；与局域 船舶海图的生成相关联的数据模块的关联数据模块；用于存储待发送的局域船 舶海图数据的待通知数据模块；由己经完成发送过程的局域船舶海图数据所组 成的已通知数据模块；以及用于存储未能正常发送的局域船舶海图数据，以及 其它已经不具有确定价值的电子海图数据集合的过期数据模块。
所述匹配执行模块包括根据系统规则来触发匹配操作的系统规则匹配模 块和根据用户自己选择的用户通知规则，来触发匹配操作的用户通知规则匹配 模块；所述关联数据模块包括存储船舶图样信息的船舶图样模块、通过系统规 则数据模块和用户通知规则数据模块两者共同组成的匹配数据模块、用于存储 AIS接收机所接收到的船舶中AIS发射机所发射数据的AIS数据模块以及存储 有海洋地图数据的电子海图数据模块；所述匹配数据模块包括由系统规则组成 的数据集合系统规则数据模块和由用户自己所选择的触发规则的数据集合的 用户通知规则数据模块。
所述局域海图生成模块通过匹配执行模块触发，并调用关联数据模块中的 数据，从电子海图数据模块中，调用电子海图信息，从船舶图样模块中，调用
船舶图样信息，从而组合成局域船舶海图；局域海图生成模块，根据所选择的 局域电子海图的比例，来调整船舶图样的尺寸；匹配数据模块直接服务于匹配 执行模块；AIS数据模块直接服务于匹配执行模块。
所述的通讯网，是用以将局域船舶海图传送到客户端处的互联网。 所述的通讯网，是用以将局域船舶海图传送到客户端处的局域网。 所述的通讯网，是通过移动控制中心和基站共同组成的移动通信网。 所述的客户端，是与互联网或局域网相连通的个人电脑。 所述的客户端，是与移动通信网相连通的手机。
根据上述技术方案得到的船舶动态监控通知系统利用监控服务器，能够非 常方便地计算出用户所关注船舶所在的局域电子海图，并能够在该局域电子海 图的基础上通过叠加船舶图样来获得局域船舶海图，并传送到客户端，从而为 用户带来直观的船舶动态信息。
以下结合附图和具体实施方式
来进一步说明本实用新型。 图1为本实用新型的结构示意图。 图2为本实用新型的结构示意图。 图3为本实用新型的结构示意图。 图4为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白 了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
图1为船舶动态监控通知系统的整体结构，根据图上可得，本实用新型所 涉及船舶动态监控通知系统，包括安置在船舶上的AIS发射机、AIS接收机、 监控服务器以及客户端；所述AIS接收机与监控服务器连接，监控服务器通过 通信网连接客户端。
与监控通知服务器400直接相连通的，还包括有服务器操作终端410。所 述的服务器操作终端410，指的是用于对服务器进行控制及输入、输出操作的
电脑外设，主要包括显示器、键盘，以及用于读取光盘的光驱，用于外接闪存
盘的USB接口，用于打印输出的打印机等。
所述的信息传输接口 420，是用于连通监控通知服务器400与局域船舶海 图的传送通道的接口设备，为线路连接端口。在本实用新型中，监控通知服务 器400可以根据客户的不同需要，通过信息传输接口 420选择不同的发送方式。
在本实用新型中，为用户提供了三种信息通道，来将局域船舶海图传送到 客户端600处。
首先，可通过互联网610，来将船舶动态文本信息和局域船舶海图传送到 与该互联网610或局域网611相连通的客户端600处。这儿所述的客户端，特 别是指个人电脑620。个人电脑620，常被称为PC机，包括有台式机和笔记本 电脑等形式。
第二，可通过局域网611，来将船舶动态文本信息和局域船舶海图传送到 与该局域网611相连通的客户端600处。这种情况下，在客户端600中，应当 设置有客户端程序。该客户端程序能够通过局域网611获得局域船舶海图方面 信息，并向用户展示出来。
第三，可通过移动通信网630，将船舶动态文本信息和局域船舶海图传送 到与该移动通讯网相连通的客户端600处。所述的移动通讯网630,主要包括 有用于实现信息传输控制的移动控制中心631，和用于实现无线信息发送及接 收功能的基站632。适合在移动通讯网630中使用的客户端600,是手机640; 当然，也不限定。这种情况下，局域船舶海图适合以多媒体短信息(图片短信 息)的方式发送到手机640中。
进而，局域船舶海图能够通过信息传输接口 420，选择合适的信息传输方 式发送给客户端600。所述的客户端，是用以接收局域船舶海图的终端设备。 在本实用新型中，可供选择信息传输方式有三种-
一，通过互联网610进行传播，将个人电脑620作为客户端600;
二，通过局域网611进行传播，将个人电脑620作为客户端600;
三，通过移动通讯网630进行信息传输。
本实用新型中涉及的局域船舶海图，指的就是包含有特定船舶动态信息及 所在海图信息的图片，包括有三部分局域电子海图背景模块810、船舶图样
模块820、船舶文本信息830。它是本实用新型中用以向客户端600传递的主 要内容，具体说明请参看图2。
所述的船舶100，泛指各种在水域上行驶的船只；且该船只上设置有AIS 发射机300。
所述的水面200，可以是海洋的水面，也可以是河流的水面，均不限定。 但由于AIS发射机300通常的有效距离大约为25海里，因此，本实用新型中 所述的水面200，是与AIS接收机310的距离在25海里之内的水面。
所述的AIS发射机300，是AIS自动识别系统中的能够向外发射信号的模 块结构。所述的AIS自动识别系统，前面已有描述，指的就是船舶自动识别系 统(Automated Identification System)。整个AIS自动识别系统，既能够接收到 类似系统的广播信息，也可以发布自身的船只信息。AIS自动识别系统能向外 广播的信息，主要包括船舶航行的动态信息(船舶位置，航行速度等)和静态 信息(船舶名称，呼号，IMO编号，船长，吃水等)。
所述的AIS接收机310，与前述的AIS发射机300相配套，能够接收设置 在船舶100上的AIS发射机300所发出的船舶信息。AIS接收机310适合在岸 上设置(不限定)，作为整个系统中用于监控船舶100信息的功能结构。
AIS接收机310专门用于监听AIS发射机300的广播信息时，可通过调整 接收机天线的结构，以及信号处理模块的精度，来提高AIS接收机310的灵敏 度，这样能够有效地扩大监控范围。
监控通知服务器400，包括有用以判断船舶动态与触发规则模块的匹配性， 并能够在海图上进行图像叠加运算的运算处理器，以及用以存储AIS船舶信息 与电子海图数据的存储器。它至少包括有运算处理器与存储器。运算处理器， 能够实现逻辑运算的功能，从而实现各种数据处理、程序运行等功能。存储器 除了能够储存前述的信息外，还能够存储用于执行本实用新型所述的船舶动态 监控通知系统的程序，等等。
进一步，为了实现本实用新型所述的船舶动态监控及通知功能，在监控通 知服务器400中，还包括有如下模块匹配执行模块500、局域海图生成模块 510、关联数据模块520、待通知数据模块530、已通知数据模块540，以及过 期数据模块550。
其中的匹配执行模块500，是负责进行"匹配"操作的模块结构，具体是指: 根据AIS发射机300所发出的船舶信息，来判断是否匹配某一触发规则，从而 判定是否启动局域船舶海图的生成和传输操作。
匹配执行模块500主要包括有两个模块结构，分别是系统规则匹配模块 501和用户通知规则匹配模块502。
所述的系统规则匹配模块501，指的是根据系统规则，来触发匹配操作的 模块结构。所述的系统规则，将在下面的系统规则数据模块522a中说明。
所述的用户通知规则匹配模块502，指的是根据用户自己选择的用户通知 规则，来触发匹配操作的模块结构。所述的用户通知规则，将在下面的用户通 知规则数据模块522b中说明。
所述的局域海图生成模块510，指的是根据船舶100的位置，生成特定比 例尺和特定范围的海图，并在其上叠加船舶图样的模块结构。
局域海图生成模块510是否工作，是通过匹配执行模块500触发的。 一旦 触发之后，就可以调用关联数据模块520中的数据，来从电子海图数据模块524 中，调用选择包括船舶IOO所在位置在内的电子海图信息。并从船舶图样模块 521中，调用船舶图样信息，从而组合成局域船舶海图。
另外，该局域海图生成模块510，还能够根据所选择的局域电子海图的比 例，来调整船舶图样的尺寸。
关联数据模块520，指的是与局域船舶海图的生成相关联的数据模块的集 合。关联数据模块520共包括四种数据结构，分别是船舶图样模块521，匹 配数据模块522， AIS数据模块523，电子海图数据模块524。下面分别进行具 体说明。
所述的船舶图样模块521，指的是存储有船舶图样信息的模块结构，在具 体实施时，可采用真实的船舶图像；或采用简化的船舶图像；同样，也可以采 用符号或线条来表示。船舶图样除了能够代表船舶之外，还可以用来表示船舶 的位置、航向、航行状态等诸多信息。
所述的匹配数据模块522，直接服务于匹配执行模块500。主要包括有两 种数据结构，分别是系统规则数据模块522a、用户通知规则数据模块522b。
其中的系统规则数据模块522a，指的是系统规则组成的数据集合。而系统 规则，指的是根据系统自身的情况，来设定的触发规则。该触发规则的典型特 点是，并不需要通过用户的设定来实现，而是通过系统实现的。举例来说，可
利用时间线索来设定系统规则，比如，在每天中午的12点钟，可生成一份局 域船舶海图，并发送到用户的终端中。另外，也可以利用位置线索来设定系统 规则，等等。
所述的用户通知规则数据模块522b，指的是用户自己所选择的触发规则的 数据集合。系统可以提供很多种触发规则，但具体那些触发规则最适合用户的 需求，都可以由用户自己来设定。而用户通知规则数据模块522b，就是存储这 些用户订阅数据的。
所述的AIS数据模块523，指的是用于存储AIS接收机310所接收到的船 舶100中AIS发射机300所发射数据的模块结构。AIS数据模块523所提供的 船舶的动态信息与静态信息，以及船舶所处的位置信息等，直接服务于匹配执 行模块500。
船舶动态信息或静态信息常用文本信息等形式来表示，称为船舶文本信 息。比如，如下的文本信息形式船名、呼号、MMSI编码、船长、船宽、吃 水、目的港、经纬度、航速、航向、航行状态、所在水域等。
其中的电子海图数据模块524，指的是存储有海洋地图的数据模块。所述 的海洋地图，是一个广泛的概念，它可以包括海洋以及海洋地质相关的各种数 据。与本实用新型密切相关的，是海洋地图中与地理位置相关的数据，比如海 洋、海岛、大陆、港界、锚地、码头等地理位置方面的数据。在本实用新型中， 电子海图数据模块524能提供原始的图片数据。
本实用新型所述的电子海图数据模块524，是一个广泛的概念，比如，河 流、大型湖泊等水域的地理数据，也在该保护范围之内。
其中的待通知数据模块530，是用于存储待发送的局域船舶海图数据的模 块结构。当监控通知服务器400根据特定的用户需求，制定好局域船舶海图后， 就可以将数据暂时存储到待通知数据模块530中。
另外，没有发送成功的局域船舶海图数据，如果还需要继续发送的话，仍 可以存储在待通知数据模块530中。
其中的已通知数据模块540，指的是由已经完成发送过程的局域船舶海图 数据所组成的模块结构.。该数据模块的主要功能是对已发送数据进行备份。当 这些数据超过一定期限后，可根据情况继续保存或删除。
其中的过期数据模块550，指的是用于存储未能正常发送的局域船舶海图 数据，以及其它己经不具有确定价值的电子海图数据集合的模块结构。
其中的船舶图样，来自于船舶图样模块521。可采用具体、真实的船舶图 像；也可以采用简化的船舶图像，在图2所示的实施例中，就采用了简化的船 舶图820像来代表特定的船舶；另外，还可以采用符号或标识，来代表船舶。
更进一步，船舶图样还可以用来表达更多的信息。参图3所示，就利用船 舶图样来表达了船舶目前的船首方向。其中的船舶100是通过一个等腰三角形 820a来表示的，等腰三角形顶点的方向为船舶目前船首向。
参图4所示，该实施例中，船舶100具有移动速度，这种情况下，可利用 船舶图样来表达船舶的移动矢量。
在本实施例中，是用在顶点处设置短线的等腰三角形820b来表示，利用 短线的指向来代表矢量方向。也就是说，可以在代表船舶的船舶图样上设置短 线，利用短线的指向代表船舶运动的矢量方向。
更进一步，还可以利用更多的图像、符号等来代表船舶运动状态。又比如， 通过五边形或与海图等比例的船舶平面几何形状加上运动矢量线或船舶运动 状态符号等等，来代表船舶运动状态。
其中，船舶运动状态可以分为以下四大类在航，锚泊，靠泊，搁浅。
在航又可以分成以下几种状态-
1，在航用机器推进；
2，在航(对水速度为零)；
3，船舶失去控制(由一些意外情况造成，比如船舶失去动力，或者舵出 了问题)；
4，船舶操纵能力受到限制(因为船舶自身的性质造成，比如船舶是超大 型船舶，操纵能力没有小船灵活，或者是船舶正在进行挖泥、疏浚航道等作业， 等等)；
5,吃水受到限制的船舶，这是因为船舶的吃水很大，而船舶周围水域的 水深比较浅，船舶只能航行在深水区域，不能像一些吃水比较浅的船舶，可以
很自由的航行。
丰富的船舶图样，能够大幅度增加监控通知的信息量，提高表达形式的生 动性。
根据上述技术方案得到的本实用新型，在具体实施后将会得到如图2到图 4所示的信息。
图上显示有船舶100，船舶100航行在水面200上。堤岸210限定了水面 200的边界。
在船舶100上，设置有AIS发射机300;对应着，在岸上设置有AIS接收 机310。 AIS接收机310所接收到的信号，将传输到监控服务器400中。而监 控服务器400能根据AIS接收机310所获得的船舶100的相关信息，生成包含 有该船舶动态信息的局域船舶海图。
参图2所示，其显示的客户端600为手机640。在手机640的显示屏641 上，设置有局域船舶海图800的示意图。该图上显示的局域船舶海图800主要 包括有三部分局域电子海图背景模块810、船舶图样820、船舶文本信息830。
其中的局域电子海图背景模块810，就是前面所描述的用作为局域船舶海 图800背景内容的图片部分。
其中的船舶图样820，所阐述的叠加在局域电子海图背景模块810上的船 舶图样的集合。
其中的船舶文本信息830，主要是来自于AIS发射机300中所包含的船舶 动态信息，以及船舶自身的静态信息。
在局域电子海图背景模块上叠加船舶图样的基础上，还叠加船舶文本信息 830，而船舶文本信息830，对应着船舶动态信息或静态信息，比如，包括如下 内容至少其一的文本信息船名、呼号、MMSI编码、船长、船宽、吃水、目
的港、经纬度、航速、航向、航行状态、所在水域等。
图2显示了船舶所处的"船名、呼号、经度、纬度、所在水域、时间"等 方面的信息。
在图3所示的信息采用了简化的船舶图像来代表特定的船舶，其上的船舶 100是通过一个等腰三角形820a来表示的。其中的等腰三角形顶点的方向为船 舶目前的船首向。
图3显示了船舶所处的"船名、呼号、经度、纬度、所在水域、时间"等 方面的信息。
在图4上所示的船舶海图上，其船舶100具有移动速度，利用船舶图样来 表达船舶的移动矢量。具体是在等腰三角形820b顶点处设置短线，利用短线 的指向来代表矢量方向。
图4显示了船舶所处的"船名、呼号、经度、纬度、所在水域、航速、航 向、时间"等方面的信息。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优
点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实
施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神
和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入
要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书 及其等效物界定。
权利要求1、一种船舶动态监控通知系统，包括安置在船舶上的AIS发射机、AIS接收机、监控服务器以及客户端；其特征在于，所述AIS接收机与监控服务器连接，监控服务器通过通信网连接客户端；所述监控服务器内部安置有判断船舶状态与触发规则模块的匹配性，并能够在海图上进行图像叠加运算的运算处理器，以及用以存储AIS船舶信息与电子海图数据的存储器。
2、 根据权利要求1所述的一种船舶动态监控通知系统，其特征在于，所 述监控服务器中设有根据AIS发射机所发出的船舶信息，来判断是否启动局域船舶海图的生成和传输操作的匹配执行模块；根据船舶位置生成特定比例尺和 特定范围的海图，并在其上叠加船舶图样的局域海图生成模块；与局域船舶海 图的生成相关联的关联数据模块；用于存储待发送的局域船舶海图数据的待通 知数据模块；由己经完成发送过程的局域船舶海图数据所组成的已通知数据模 块；以及用于存储未能正常发送的局域船舶海图数据，以及其它己经不具有确 定价值的电子海图数据集合的过期数据模块。
3、 根据权利要求2所述的一种船舶动态监控通知系统，其特征在于，所 述匹配执行模块包括根据系统规则来触发匹配操作的系统规则匹配模块和根 据用户自己选择的用户通知规则，来触发匹配操作的用户通知规则匹配模块； 所述关联数据模块包括存储船舶图样信息的船舶图样模块、通过系统规则数据 模块和用户通知规则数据模块两者共同组成的匹配数据模块、用于存储AIS接 收机^f接收到的船舶中AIS发射机所发射数据的AIS数据模块以及存储有海洋 地图数据的电子海图数据模块；所述匹配数据模块包括由系统规则组成的数据集合的系统规则数据模块和由用户自己所选择的触发规则的数据集合的用户 通知规则数据模块。
4、 根据权利要求2所述的一种船舶动态监控通知系统，其特征在于，所述局域海图生成模块由匹配执行模块触发，调用关联数据模块中电子海图数据模块、船舶图样模块中的数据，组合成局域船舶海图；匹配数据模块和AIS数 据模块为匹配执行模块提供数据。
5、 根据权利要求1所述的一种船舶动态监控通知系统，其特征在于，所 述的通讯网，是用以将局域船舶海图传送到客户端处的互联网。
6、 根据权利要求1所述的一种船舶动态监控通知系统，其特征在于，所 述的通讯网，是用以将局域船舶海图传送到客户端处的局域网。
7、 根据权利要求1所述的一种船舶动态监控通知系统，其特征在于，所 述的通讯网，是通过移动控制中心和基站共同组成的移动通信网。
8、 根据权利要求1所述的一种船舶动态监控通知系统，其特征在于，所 述的客户端，是与互联网或局域网相连通的个人电脑。
9、 根据权利要求1所述的一种船舶动态监控通知系统，其特征在于，所 述的客户端，是与移动通信网相连通的手机。
专利摘要本实用新型公开了一种船舶动态监控通知系统，包括安置在船舶上的AIS发射机、AIS接收机、监控服务器以及客户端；所述AIS接收机与监控服务器连接，监控服务器通过通信网连接客户端；所述监控服务器内部安置有判断船舶状态与触发规则模块的匹配性，并能够在海图上进行图像叠加运算的运算处理器，以及用以存储AIS船舶信息与电子海图数据的存储器。本实用新型能够方便地计算出用户所关注船舶所在的局域电子海图，并在船舶位置处叠加能够表达船舶动态的船舶图样，然后传送到客户端，从而为用户带来直观的船舶动态信息。
文档编号G08G3/00GK201188273SQ200820056410
公开日2009年1月28日 申请日期2008年3月20日 优先权日2008年3月20日
发明者良 孟, 施朝健, 春 杨, 胡勤友 申请人:上海海事大学