基于GPRS的船位监控系统的制作方法

本实用新型涉及一种监控系统，尤其是一种基于GPRS的船位监控系统，属于船舶监控的技术领域。

背景技术：

20世纪60年代起，许多国家为了军事目的开始了导航定位技术的研究。随着相关技术的发展，硬件体积的减小与价格的降低，导航、监控在民用领域得到了迅速的发展。上世纪80年代后期，美国、日本及西欧等国竞相发展了基于GPS的智能交通系统，现在已趋于成熟，引领了该领域的发展方向。尤其是日本，由于出色的制造技术，使得其在车辆导航装置方面的研究开发和生产已经处于世界领先水平。但目前，船位监测会受到较大干扰，监测中的稳定性较差。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于GPRS的船位监控系统，其结构紧凑，能实现对船位的有效监控，提高检测的稳定性，安全可靠。

按照本实用新型提供的技术方案，所述基于GPRS的船位监控系统，包括监控中心以及若干设置于船舶上的船舶监控终端，所述船舶监控终端通过网络通信层与监控中心连接，所述网络通信层包括用于船舶监控终端与监控中心间数据传输的GPRS网络，船舶监控终端能将船舶当前的位置信息通过GPRS网络传输至监控中心内，监控中心能接收并存储每个船舶监控终端对应的船舶当前位置信息。

还包括安装于船舶上的雷达，所述雷达通过网络通信层的雷达网与监控中心连接，雷达能将扫描的雷达扫描数据通过雷达网传输至监控中心内，所述雷达网采用光纤骨干网建立。

所述监控中心接收通过GPRS网络传输船舶的当前位置信息后，显示对应船舶的当前位置，并能对所述船舶的运行轨迹进行回放；

监控中心通过雷达网接收的雷达扫描数据包括船舶经纬度，监控中心将同一船舶的船舶经纬度与船舶监控终端传输的船舶当前位置信息比较，以判断当前船舶的属性，若当前船舶为非法船舶，则监控中心输出报警信息，以便执法船进行现场执法取证。

所述监控中心允许通过WEB方式查询所需船舶在任意时间的位置信息，且能通过WEB方式管理与监控中心所监控的船舶。

所述船舶监控终端包括主板以及与所述主板连接的GPS模块、GPRS模块、FLASH存储器以及键盘；GPRS模块处于永久在线工作模式。

本实用新型的优点：通过在合法船舶上设置船舶监控终端，船舶监控终端通过GPRS网络与监控中心通信，监控中心还能通过雷达网获取雷达扫描数据，监控中心能根据船舶监控终端传输的船舶当前位置信息能实时对船舶进行运动轨迹监控，并能判断对应船舶的属性，从而能实现对船位的有效监控，提高检测的稳定性，安全可靠。

附图说明

图1为本实用新型的框图。

图2为本实用新型船舶监控终端的结构框图。

图3为本实用新型船舶监控终端的工作流程图。

图4为本实用新型用户表的示意图。

图5为本实用新型GPS历史信息表的示意图。

图6为本实用新型GPS临时信息表的示意图。

图7为本实用新型GPS实时信息表的示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示：为了能实现对船位的有效监控，提高检测的稳定性，本实用新型包括监控中心以及若干设置于船舶上的船舶监控终端，所述船舶监控终端通过网络通信层与监控中心连接，所述网络通信层包括用于船舶监控终端与监控中心间数据传输的GPRS网络，船舶监控终端能将船舶当前的位置信息通过GPRS网络传输至监控中心内，监控中心能接收并存储每个船舶监控终端对应的船舶当前位置信息。

具体地，还包括安装于船舶上的雷达，所述雷达通过网络通信层的雷达网与监控中心连接，雷达能将扫描的雷达扫描数据通过雷达网传输至监控中心内，所述雷达网采用光纤骨干网建立。

监控对象层包括合法船舶以及非法船舶，所述非法船舶为常规意义上的非法运行等的船舶，具体为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述，本实用新型实施例中，船舶监控终端安装于合法船舶上。监控对象层的功能主要有两项：采集监控数据和接收并执行监控中心的命令，通过所有船舶监控终端能获得海域内所有船舶的信息，包括合法船舶和非法船舶的位霞，航行轨迹等。监控中心向监控船舶发送GPRS消息指令，合法船舶会返回相应的定位信息。

本实用新型实施例中，船舶监控终端主要实时记录船舶的定位信息、对信息解析处理并通过GPRS网络将定位信息传送到监控中心、随时等待接收监控中心服务器发来的命令；根据不同的短信息命令执行相应功能。

监控中心以通用计算机，数据库服务器和必要的网络设备为硬件，通过监控系统应用软件完成业务功能。监控中心软件实现的主要功能包括：

1)、定位功能：接收监控对象层的位置数据信息，对数据信息进行解析处理并存储到数据库之中。2)、报警功能：通过所显示的当前位置和雷达识别出的坐标比较，判断船舶是否合法，对非法船舶自动判定、报警。3)、轨迹回放功能：可以锁定某个目标，显示其在某一段时间内的历史轨迹。可以通过WEB方式查询船舶在任意时间的位置信息。4)、要求终端上传指定时间的数据：监控中心向终端发送指令信息，要求终端立即上传特定时间的定位信息。5)、WEB管理功能：对船舶进行管理，包括新增一个船舶终端，删除一个船舶终端，查询某一终端信息等等。

根据监控中心的网络情况，应用分为两类：固定IP主机和非固定IP主机。对于固定口地址主机的应用，监控中心搭建局域网以小型路由器连接，路由器上开有端口映射软件，把主机的进程映射到指定端口上，这样设备可以直接访问路由器端口。对于非固定口主机的应用，例如移动设备和ADSL宽带，需要为其申请一个固定的域名，用域名/iP地址映射软件把非固定口主机绑定到一个固定的域名上。监控终端设备向域名发送数据即可。

进一步地，所述监控中心接收通过GPRS网络传输船舶的当前位置信息后，显示对应船舶的当前位置，并能对所述船舶的运行轨迹进行回放；

监控中心通过雷达网接收的雷达扫描数据包括船舶经纬度，监控中心将同一船舶的船舶经纬度与船舶监控终端传输的船舶当前位置信息比较，以判断当前船舶的属性，若当前船舶为非法船舶，则监控中心输出报警信息，以便执法船进行现场执法取证。

本实用新型实施例中，监控对象层终端通过GPS模块对接收到的GPS信号进行处理和计算，然后将得到当前船舶的位置信息(经纬度、时间、速率、方位角)，利用GPRS设备通过通信网络层传送到监控中心，监控中心把数据存储在数据库中，显示当前位置并能对监控的船舶轨迹进行回放。同时，监控中心实时接收雷达扫描的数据，把接收到监控范围内的船舶经纬度信息匹配标定到服务器的电子地图上，并与当前的合法船舶位置进行比较，判断是否为非法船舶，一旦判断为非法船舶，立即调度附近执法船到现场执法取证。

通信网络采用了移动的GPRS网络的方式，其平均数据传输速率可以达到80kb/s、100kb/s。可以通过发送短信息或者GPRS消息的方式向监控中心传递定位消息。监控中心搭建了局域网，监控中心使用通用计算机，数据库采用专门的数据库服务器。提供了WEB服务方式，可以方便地通过互联网查询监控信息并实现远程配置、查询等功能。

如图2所示，所述船舶监控终端包括主板以及与所述主板连接的GPS模块、GPRS模块、FLASH存储器以及键盘；GPRS模块处于永久在线工作模式。

本实用新型实施例中，主板采用基于ARM7内核的S3C4480芯片，外围辅有电源电路等必要的电路，GPRS模块和GPS模块均采用RS232串行协议与主板通讯，CPU内部通过中断进行处理，中断时间不能太长，避免串口缓冲区的溢出。GPRS模块有两种工作模式：永久在线模式和被动激活模式，本实用新型实施例中，选择永久在线模式，即模块上电后，通过软件控制立刻与GPRS网络建立连接。当发生掉线失去连接时，模块自动重新建立连接。当收到一条完整的GPS定位数据并且发送时间间隔到时，启动GPRS模块来发送数据。当GPRS发送数据没有收到应答而超时时，模块自动重新发送数据，具体的流程，如图3所示。

具体实施时，还需要有相应的数据库表结构，在设计数据库表时要进行范式化，以达到数据库表结构的合理化，具体地：

1)管理员表

储存管理员和其他用户的用户名，密码，用户使用权限和用户的个人信息(包括姓名和电话等)。当用户使用浏览器登录WEB网页进行查询时，系统的WEB服务器首先到这个表中判断管理员或用户身份的合法性，并检验其所拥有的权限，用户只能操作其权限以内的功能。用户名不应该有重复的，所以这个表中的用户名字段(usefid)被创建为主键索引，如图4所示。

2)、GPS历史信息表

这个表存储船载监控终端发送的周期性数据信息，包括船舶编号(手机号码)、GPS的定位时间、定位纬度和定位经度等。由于船舶数量比较多，发送的时间间隔又比较短，所以会有大量的记录存在。通过刻录成光盘的形式每月备份一次该表中的数据来达到永久存储的目的，如图5所示。

3)、GPS临时信息表

这个表对存储船载监控终端发送的周期性数据信息。由于历史信息存储表中的数据量非常庞大，即使每月备份并清空一次，也会有数十万条信息存在，因此在查询表中的信息时会极大的影响查询速度。通过创建一个临时的表来存储最近接收到的定位信息，每隔一定的时间间隔，软件定时清空该表中陈旧的数据，这样在查询最近时间记录时可以极大的提高查询速度。定时清空数据的时间问隔可以根据需要进行改变，当前间隔设置为一天，如图6所示。

4)、GPS实时信息表

监控中心可以要求监控终端发送实时信息，这个表存储船载监控终端发送的实时数据信息。每次在监控中心下发要求实时信息的命令前清空该表，这样在查询实时时间记录时可以极大的提高速度。

本实用新型通过在合法船舶上设置船舶监控终端，船舶监控终端通过GPRS网络与监控中心通信，监控中心还能通过雷达网获取雷达扫描数据，监控中心能根据船舶监控终端传输的船舶当前位置信息能实时对船舶进行运动轨迹监控，并能判断对应船舶的属性，从而能实现对船位的有效监控，提高检测的稳定性，安全可靠。