渔政监控系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种渔政监控系统，包括：陆地渔政监控中心和海上渔政移动终端；海上渔政移动终端，用于渔船的船舶信息，生成移动终端巡航信息；陆地渔政监控中心，用于对系统内的渔政移动终端及渔船进行监控；陆地渔政监控中心通过通信网络与渔政指挥中心相连接，海上渔政移动终端通过无线通信连接到所述通信网络；所述的海上渔政移动终端包括：AIS数字接收基站，射频识别装置，海上工控机，无线通信装置。陆地渔政监控中心包括：互联服务器，数据存储器，应用服务器，电子海图监控装置，三层交换机。实现对海上执法渔政船以及其巡航海域周边生产作业渔船船位的监控、渔船身份电子识别、远程指挥调度和抢险救助的辅助决策提供辅助决策依据。
【专利说明】渔政监控系统
【技术领域】
[0001]本发明关于通信【技术领域】，特别是关于卫星通信、无线通信和互联网通信在海事通信中的应用技术，具体的讲是一种渔政监控系统。
【背景技术】
[0002]我国渔业安全生产形势严峻，安全生产事故频发，渔船违法违规作业事件居高不下。同时近几年周边海域国际形势变得尤为复杂，渔船在我国传统海区作业经常受到无理驱赶、非法扣留，渔业执法机构需要加强在重点敏感海域的巡航护渔、监管检查工作，禁止渔船违规进入敏感争议水域作业，同时做好涉外渔业事件的防范处置工作，防止引发渔业安全事故，同时为维护国家权益，保护海洋环境，保障船舶、设施和人命财产的安全，防止船舶污染水域，监督外国渔船入渔，查处非法进入我国专属经济区从事渔业活动的外国船舶的重要使命。
[0003]目前渔政执法船在执行巡航和海上执法任务指挥调度主要手段有中国渔政管理指挥系统、船位监测系统。由于不同监控设施的技术特点和服务能力不同，现有的渔政管理指挥系统不能实现陆地管理机构对渔政船舶海上执法的指挥调度，现有的渔政执法船海上不能主动、及时、有效掌握海上作业渔船动态，有针对性地组织开展海上执法，保障渔政执法管理任务顺利高效实施。并且，现有的管理模式主要是省级统一管理、数据集中存储，各地市按属地进行管理、数据分布存储，各省(市)之间无法实现系统的互联互通，做到资源整合、数据共享。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于实现海上渔政执法船与岸基中心的实时通信、海上渔政执法船舶的自导航和周边海域作业渔船监管和陆地渔业管理部门数据的交换、数据共享。
[0005]本发明实施例提供了一种渔政监控系统，渔政监控系统包括:陆地渔政监控中心和海上渔政移动终端，陆地渔政监控中心与海上渔政移动终端无线连接；
[0006]所述的海上渔政移动终端，用于接收巡航海域内渔船的船舶信息，根据所述船舶信息对巡航海域内的渔船进行监控并生成移动终端巡航信息；
[0007]所述的陆地渔政监控中心，用于接收所述的移动终端巡航信息，根据所述船舶信息和移动终端巡航信息对系统内的渔政移动终端及渔船进行监控；
[0008]所述的海上渔政移动终端包括:
[0009]AIS数字接收基站，用于接收海上渔政移动终端巡航海域内的AIS数据；
[0010]射频识别装置，用于读取船舶身份信息；
[0011]海上工控机，用于根据所述船舶身份信息和AIS数据生成移动终端巡航信息；
[0012]无线通信装置，用于将所述移动终端巡航信息上传到陆地渔政监控中心，并接收所述陆地渔政监控中心发送的下行数据；
[0013]所述的陆地渔政监控中心包括:[0014]互联服务器，用于接收所述海上渔政移动终端发送的移动终端巡航信息和外部用户的访问请求；
[0015]数据存储器，用于存储接收到的移动终端巡航信息、输入的渔船基本档案信息和渔区作业信息、用户权限信息；
[0016]应用服务器，根据接收到的应用请求对所述数据存储器进行读写操作；
[0017]电子海图监控装置，根据所述的移动终端巡航信息和预存储的电子海图生成电子海图监控信息；
[0018]三层交换机，用于所述的互联服务器、数据存储器、应用服务器、电子海图监控装置的相互连接通信。
[0019]本发明实现对海上执法渔政船以及其巡航海域周边生产作业渔船船位的监控、渔船身份电子识别、远程指挥调度和抢险救助的辅助决策等，并为日常安全监管和信息服务管理提供辅助决策依据。
[0020]为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本发明的渔政监控系统示意图；
[0023]图2为本发明实施例中的海上渔政移动终端的示意图；
[0024]图3为本发明实施例中的海上渔政移动终端的示意图；
[0025]图4为本发明实施例中海上渔政船指挥调度和渔船船位监控数据交换中心的陆地系统的组网示意图；
[0026]图5为本实施例中的海上渔政船指挥调度和渔船船位监控数据交换中心组网示意图；
[0027]图6为本发明实施例中的海上渔政执法移动指挥平台一实施方式的示意图；
[0028]图7为本实施例中的移动指挥平台分别通过3G网络和海事卫星一FB网络连接到陆地系统的示意图
[0029]图8为本发明实施例中的通信协议控制器与系统各部件之间的通信连接示意图。【具体实施方式】
[0030]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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0031]本发明公开了一种渔政监控系统，如图1所示，本发明的渔政监控系统包括:陆地渔政监控中心20和海上渔政移动终端10，陆地渔政监控中心与海上渔政移动终端无线连接;
[0032]所述的海上渔政移动终端10，用于接收巡航海域内渔船40的船舶信息，根据船舶信息对巡航海域内的渔船进行监控并生成移动终端巡航信息；
[0033]所述的陆地渔政监控中心20，用于接收船舶信息和移动终端巡航信息，根据所述船舶信息和移动终端巡航信息对系统内的渔政移动终端10及渔船40进行监控；陆地渔政监控中心通过通信网络与渔政指挥中心30相连接，所述海上渔政移动终端与所述通信网络无线连接；
[0034]陆地渔政监控中心20包括:
[0035]互联服务器201，用于接收所述海上渔政移动终端10发送的船舶信息、AIS数据、移动终端巡航信息以及外部用户的访问请求；
[0036]数据存储器202，用于存储接收到的船舶信息、AIS数据、移动终端监控信息、输入的渔船基本档案信息和渔区作业信息、用户权限信息；
[0037]应用服务器203，根据接收到的应用请求对数据存储器202进行读写操作；
[0038]电子海图监控装置204，根据船舶信息、AIS数据和预存储的电子海图生成电子海图监控信息；
[0039]三层交换机205，互联服务器201、数据存储器202、应用服务器203、电子海图监控装置204均连接到所述三层交换机，用于互联服务器201、数据存储器202、应用服务器203、电子海图监控装置204的相互连接通信。
[0040]如图2所示,海上渔政移动终端10包括:
[0041]AIS数字接收基站101，用于接收海上渔政移动终端巡航海域内的AIS数据；
[0042]射频识别装置102，用于读取船舶信息；
[0043]海上工控机103，用于根据船舶信息和AIS数据生成移动终端巡航信息；工控机包括显示装置，用于显示所述船舶身份信息、AIS数据及移动终端监控信息；
[0044]无线通信装置104，用于将船舶信息、AIS数据及终端巡航信息上传到陆地渔政监控中心20，并接收所述陆地渔政监控中心20发送的下行数据；
[0045]优选的，如图3所示，本发明的无线通信装置包括:3G通信装置1041和海事FB终端1042。本发明的渔政监控系统还包括:海事卫星地面站，海事卫星地面站与通信网络相连接，并通过海事卫星与海事FB终端通信连接。
[0046]本发明的海上工控机还包括:信号判断模块，用于判断所述海上渔政移动终端航域内的3G信号强度，所述3G信号强度低于预设阈值时，所述海上渔政移动终端通过海事FB终端1042与海上卫星105连接到海事卫星地面站，通过所述海事卫星地面站连接到通信网络。当船舶航行在近海有3G网络覆盖的海区船岸之间通信通过3G网络传输，当船舶航行区域的3G网络的信号场强低于正常通信所需的值时船岸通信自动切换到海事卫星一FB网络，在保证系统船岸间可靠传输的技术上有效的降低通信费用。
[0047]优选的,海上渔政移动终端还包括:
[0048]卫星定位装置，用于生成海上渔政移动终端的位置信息。
[0049]优选的,海上渔政移动终端还包括:
[0050]通信协议控制器，用于对所述海上渔政移动终端各装置的数据进行协议解析。
[0051]优选的，陆地渔政监控中心还包括:[0052]Web请求服务器，用于接收Web用户的访问请求并将所述访问请求发送到应用服务器，所述应用服务器根据用户的访问请求、用户权限信息生成Web请求结果。
[0053]优选的，陆地渔政监控中心还包括:
[0054]备份装置，用于存储包括船舶信息、AIS数据、移动终端监控信息、输入的渔船基本档案信息和渔区作业信息、用户权限信息以及电子海图监控信息的陆地渔政监控数据。
[0055]优选的，陆地渔政监控中心还包括:
[0056]三层交换机，所述的Web请求服务器和备份装置也与所述三层交换机相连接。
[0057]优选的，电子海图监控装置还包括:
[0058]电子海图模块，用于预先存储电子海图；
[0059]电子海图监控信息生成模块，用于根据所述船舶信息、AIS数据和预存储的电子海图生成电子海图监控信息；
[0060]显示模块，用于显示电子海图信息及电子海图监控信息。
[0061]优选的，船舶信息包括:船舶身份信息、AIS数据。
[0062]下面结合具体的实施方式对本发明实施例做进一步详细说明:
[0063]基于本发明渔政监控系统的实施例海上渔政执法移动指挥平台包含海上渔政船指挥调度和渔船船位监控数据交换中心(陆地)、海洋渔政执法船上的移动指挥平台(船舶)，其中陆地系统间的数据交换传输链路采用租用专线链路的方式实现。如图4所示为本发明实施例中海上渔政船指挥调度和渔船船位监控数据交换中心的陆地系统的组网示意图，渔政船指挥调度及渔船船位监控数据交换中心通过路由器的WAN 口采用租用的2M专线链路与农业部渔政指挥中心、海事卫星地面站、海事局搜救中心、各省/市渔船安全救助信息中心、3G运营商、海事局AIS数据中心相连实现数据的互联互通。
[0064]本实施例中采用三层交换机将海上渔政船指挥调度和渔船船位监控数据交换中心网络内部各个设备连接在一起，实现信息交换和数据共享，并提供相应的管理和监控服务。如图5所示，为本实施例中的海上渔政船指挥调度和渔船船位监控数据交换中心组网示意图。渔政船指挥调度及渔船船位监控数据交换中心配置I台具有2个100M以太网端口和至少8个NX64K的WAN 口的路由器。路由器通过以太网端口与网络相连(3层交换机)，为防止病毒和非法侵入，保证系统的安全保密性。
[0065]本实施例中，渔政船指挥调度和渔船船位监控数据交换中心配置的硬件设备主要有数据库服务器、WEB服务器、应用服务器、信息管理服务器、数据互连服务器、预报警处理服务器、卫星数据同步服务器、磁盘阵列柜、磁带库(机)、大液晶显示单元、交换机、三层交换机、路由器、PC、防火墙、大屏幕系统、服务器机柜、网络机柜、UPS电源；软件系统包括:电子海图、数据库软件、应用服务软件、信息服务管理软件、WEB软件、数据互连软件、渔政执法信息系统及电子海图显示信息软件(包含电子海图显示及控制模块、渔业图层显示及控制模块、船舶监管、事故调查功能模块、接收船舶报警和处警功能模块、辅助决策功能模块)、防病毒软件、网管软件；实现对船舶海上渔政执法移动指挥平台的指挥调度和数据的存储和处理，完成指挥调度和数据交换中心职能。
[0066](I)数据库服务器
[0067]实现对数据的处理、存储、和安全备份，主要功能要求:
[0068]数据库服务器以在线方式接受由船舶上传的巡航信息、AIS信息等。数据库服务器上记录的数据除了可以以文件格式输出之外，也可以以图形数据的格式输出。
[0069]如果网络基础平台发生故障，数据被存储在应用服务器内；当通信恢复时，数据库服务器恢复，故障时间段的数据被发送到数据库服务器。
[0070]数据库服务器将所有接收到的数据保存一定期限(如两个月)。超过两个月的期限之前，必须将数据存储至磁盘阵列柜或刻录到磁带库(机)，作为备份。必要时可以将备份的数据恢复到硬盘上。一旦备份的数据恢复到硬盘上以后，就可以进行搜索和输出数据等操作。数据库服务器具备进行数据检索操作，数据库服务器数据可以定期备份。
[0071](2) WEB 服务器
[0072]面向渔业系统网内和网外用户，通过IE浏览器向用户提供船舶浏览基本服务。包括船位的查询、商船和渔船船舶信息的查询等，主要功能要求:
[0073]用户通过访问WEB服务器可以对船舶(渔船、商船)实时位置查进行询。
[0074]用户通过访问WEB服务器可以对船舶(渔船、商船)历史轨迹进行查询。
[0075]用户通过访问WEB服务器可以对船舶(渔船、商船)基本信息进行查询。
[0076](3)应用服务器，渔政船指挥调度和渔船船位监控数据交换中心的核心，对渔政船指挥调度和渔船船位监控数据交换中心其它装置的控制，如根据WEB服务器接收到的用户访问请求，调用数据库服务器中存储的相应信息。应用服务器通过控制数据互联服务器实现船岸数据的接收、解析、存储、转发；控制对数据库服务器的读写；接入系统的用户的管理和权限分配、系统状态的监控以及各项报表的统计生成。
[0077](4)信息管理服务器
[0078]本实施例中的信息管理服务器存储所有监控的渔船的基本档案信息以及渔区作业信息，供应用服务器访问和调用。
[0079](5)数据互联服务器
[0080]本实施例采用一数据互联服务器实现本系统与海洋渔政执法船上的移动指挥平台和其他系统的互联，包括与农业部渔政指挥中心、各省/市、海事局搜救中心已建系统的实时通信。
[0081](6)存储和备份装置
[0082]根据本系统的应用需求，用于数据在线存档，便于渔业系统单位和相关管理部门随时调用；同时以前的数据还是需要保存的，因此存储和备份系统需建设磁盘阵列和磁带库(机)等存储备份设备，以实现数据的长时间保存。
[0083](7)网络平台系统
[0084]本实施例的网络平台系统路由器、交换机、三层交换机主要用于建立渔政船指挥调度及渔船船位监控数据交换中心的数据通信平台，保证渔政船指挥调度和渔船船位监控数据交换中心与移动指挥平台和系统外部用户端的通信联络。防火墙保证交换中心网络运行的可靠性，避免外部攻击。
[0085](8)调度指挥PC
[0086]调度指挥PC上安装渔政执法信息系统及电子海图显示信息软件，主要完成船舶动态监控和预警预报，提供本系统与其它系统的连接，实现实时通讯。
[0087]接受移动指挥平台获得的船舶信息，在预存储的电子海图上显示其位置信息，同时根据船舶信息来源的不同，如AIS、卫星、北斗等，以不同的符号显示区别。[0088]船舶航行安全进行预警、预报。当船舶发生紧急情况时，系统以醒目方式显示报警信息，同时发出声音警报。可向船舶发送报警信息，提示船舶注意。同时，调度指挥PC还用于实现船舶基础信息的维护和管理。保证整个系统安全、可靠。
[0089]渔政船指挥调度和渔船船位监控数据交换中心还包括下列模块:
[0090](I)电子海图显示及控制模块
[0091]?可手动配置服务器的IP地址和端口。
[0092]?可手动配置和更改用户名、密码等信息。
[0093]?电子海图下载更新:支持从服务端自动下载并更新符合国际标准的S57格式的电子海图。
[0094]?具有大容量动态目标(>20000)的显示跟踪能力，海图的显示更新时间不得超过I秒钟。
[0095](2)渔业图层显示及控制模块
[0096]可以选择性显示渔区图、中韩渔业协定、中日渔业协定、中越渔业协定、拖网渔业禁渔线、禁渔区及禁渔线、长江口渔业管理区等图层。
[0097](3)船舶监管、事故调查功能模块
[0098]?轨迹回放:可以按单船、多船和区域制定相应的时间段回放船舶的历史轨迹。
[0099]?区域告警:根据中韩渔业协定、中日渔业协定、中越渔业协定、拖网渔业禁渔线、禁渔区及禁渔线、长江口渔业管理区等图层和自定义在海图上设置报告线、禁航区等，实现船舶越界、进入禁航区等的告警。
[0100]?船舶定位监控:实时监控船舶行驶的位置与状态，显示经纬度、速度、航向、时间
坐寸O
[0101]?船舶动态信息功能:主要包括船舶航行的位置与状态，显示经纬度、速度、航向、时间、尾迹点等。
[0102]?船舶分类显示:可根据用户的需求对船舶进行分组，如根据船舶的类型(商船和渔船)、终端设备的类型(AIS、CDMA、短波、超短波、雷达目标、北斗、海事卫星等)、在线不在线情况等对船舶进行分组和区分显示。
[0103]?定制船舶:用户可以根据需要定制监控单船或者多船，定制的船舶要区别显示与非定制船舶，在定制删除前定制船舶的特殊显示方式不得自动解除。
[0104]?跟踪船舶:对于某一船舶可以进行重点监控显示，电子海图将随船舶自动漫游。
[0105]?模糊查询:可以按照船舶名称、丽S1、设备ID、呼号等不同条件模糊查询船舶，并以列表的形式进行显示。
[0106]?视频录制功能:船舶历史轨迹回放时可以自动进行回放轨迹的视频录制和存储功能，视频存储格式为.wmv。
[0107]?提供海图打印、打印预览、屏幕保存为BMP、JPG等图像格式。
[0108]?搜索功能:支持拉框式圆形搜索和矩形搜索船舶功能。可以对系统平台接入的所有数据源的船舶进行搜索，支持在搜索结果中按照船舶的航速和特定条件进行精确搜索功能；搜索结果以列表形式展示，支持按照航速、船名、设备ID或MMSI等排序功能。对于搜索结果中选中的船舶可以进行短信息播发辅助搜救功能。
[0109]?事故记录维护:支持在海图上进行事故录入、查询及修改功能。[0110]?离线船舶显示要求:支持离线船舶显示和离线船舶时间设置功能。
[0111](4)船舶服务基本功能模块
[0112]?调船位:可单船、群组船调船舶的即时位置。
[0113].设置船位报间隔:设置船舶动态信息自动上传到监控中心的时间间隔。
[0114]?消息发送:普通消息、安全信息和搜救救助信息发送，发送信息可以按照不同的船舶终端选择性发送。
[0115](5)接收船舶报警和处警功能模块
[0116]?报警区域设置:可以在电子海图上编辑报警区域和自动保存功能。
[0117]?禁航区域报警:越界捕捞区域或者设定的报警区域自动报警。
[0118]?接处警功能:声光方式提示船舶发送的遇险报警，报警仅能人工解除和进行后续的报警处置。
[0119]?历史报警查询功能:可以按照报警类型、报警船舶、报警时间查询历史报警信息。
[0120](6)辅助决策功能模块
[0121]通过数据挖掘和辅助决策支撑软件提供的数据实现以下辅助决策功能:
[0122]?船舶避碰，DCPA和TCPA提示。
[0123]?作业渔船统计/分析。
[0124]?渔船综合执法的辅助决策。
[0125]?搜救救助的辅助决策等。
[0126](7)数据库
[0127]数据库软件主要实现对本系统数据的基础存储、处理。数据库管理系统应具备以下主要功能:
[0128]?支持大容量数据库存储。
[0129]?支持面向对象的设计。
[0130]?对多媒体数据类型的支持。
[0131]?响应时间快、数据单位时间吞吐量大。
[0132]?对分布式应用支持。
[0133]?支持多CPU模式的系统。
[0134]?提供数据的正确性和一致性保护，包括实体完整性、参照完整性、复杂的事务规则。
[0135]?安全保密机制完善，提供账户管理、用户权限、网络安全控制、数据约束。
[0136]为便于系统的管理和维护，操作系统拟采用主流的操作系统(如Windows，Linux等)。对于操作系统安全性较低的不足，可通过建设安全网络和严格机房安全管理制度来解决。
[0137](8)应用服务软件
[0138]应用服务器管理海上渔政执法船的数据接入控制、系统内用户权限的管理、数据转发的配置管理、各项业务的统计和报表生成、数据库的读写操作。
[0139](9)信息服务管理软件
[0140]主要存储所有渔船的基本档案信息以及渔区作业信息，提供给应用服务管理软件进行调用查询。
[0141](10) WEB 软件
[0142]WEB软件为用户在IE上提供船位的查询、商船和渔船船舶信息的查询等。
[0143](11)数据互联软件
[0144]数据互联软件实现与农业部渔政指挥中心、各省/市海洋渔船安全救助信息中心、海事局搜救中心已建系统的数据互联互通。
[0145]本实施例中渔政船指挥调度和渔船船位监控数据交换中心的系统软件:
[0146](I)操作系统
[0147]常用操作系统有Windows和Linux。对与本系统来讲,不同操作系统差别不大,都能满足系统的要求，鉴于使用习惯建议服务器采用Windows Server2008,客户端软件采用Windows Xp 或者 Windows7。
[0148](2)数据库系统
[0149]数据库系统主要用于管理信息数据。相对来说渔政巡航AIS移动基站的数据量较小，但考虑到与其它系统的互联互通，数据库应采用SQL SerVer2008或者ORACLEllg。
[0150]本实施例中的渔政船指挥调度及渔船船位监控数据交换中心，依托现有的已建的渔船渔港安全救助信息中心，建立分中心。包含开发渔政执法信息管理及电子海图显示信息软件，配备配套的服务器、网络设备、监控大屏幕、防火墙，租用专用的通信链路。采用ORACLE或者SQL Server数据库，并使用磁盘阵列柜实现数据的在线存储，可以实现对海上执法渔政船以及其巡航海域周边生产作业渔船船位的监控、渔船身份电子识别、远程指挥调度和抢险救助的辅助决策等，并为日常安全监管和信息服务管理提供辅助决策依据。还可实现数据的本地存储和备份，同时还可以通过陆地网络将数据和遇险救助信息分发至农业部渔政指挥中心、各省/市渔船安全救助信息中心、海事局搜救中心等单位或部门，并可以实现与海事局AIS数据中心的数据接入。为了满足辅助决策和系统管理需要，本地还需提供WEB服务、基础数据和信息管理的功能。船舶的位置信息、遇险报警信息通过电子海图显示终端和大屏幕进行直观的显示和简易的操作。
[0151]本实施例中的海洋渔政执法船上的移动指挥平台，如图6所示，为本发明实施例中的海上渔政执法移动指挥平台一实施方式的示意图。
[0152]本实施例中海上渔政执法移动指挥平台是融合了船上的AIS601、无线射频识别模块602 (RFID)、移动公众通信模块603、卫星通信装置604等通信系统和电子海图显示及导航装置608的综合平台，主要实现数据采集、数据存储、数据展示、数据分析、数据挖掘等功能，通过电子海图及信息系统实时显示周边海域船舶的位置信息和本船导航；通过通信协议控制器606实现平台核心设备所采集的数据与海事卫星终端604之间的协议解析以及卫星通信的控制、数据转发等功能；近海移动公众网覆盖的海域可通过移动公众网3G网络实现船舶至陆地的渔政执法船的数据传输、指挥调度指令的收发和话音通信。超出移动公众网的海域可通过海事卫星宽带实现船舶至陆地的渔政执法船的数据传输、指挥调度指令的收发和话音通信。
[0153]电子海图显示及信息装置608可以通过无线射频模块RFID602对船舶身份进行识别，在电子海图上实时标绘接收到的周边海域船舶的位置，自动区分商船和渔船，实现渔船卫星数据与AIS数据的融合，可对周边海域的渔业船舶实施直观、方便、快捷的监控和指挥；对越界和非法捕捞渔船进行预警和报警；对渔业生产情况、渔船种类、船舶所属地等进行统计和分析；对遇险船舶的救助提供辅助决策依据，对参与搜救救助的船舶发送搜救信息和短信息。
[0154]通信协议控制器606可以接入AIS、GPS、CDMA/GPRS、超短波、RFID等数据并进行数据的解析和存储，按照预先设置的存储要求进行相应数据的存储，并通过移动公众网或者海事卫星FB提供的宽带网络以及MINI C/北斗终端接收的陆地指挥调度中心发送的数据查询、调取指令，按照陆地指挥调度中心的要求控制3G或者FB设备进行与陆地指挥调度中心通信网络的建立、协议的转换、数据的发送、传输校验和验证，该通信协议控制器内置了 2G存储单元能够实现对海上渔政执法船巡航不少于2个月历史数据的存储。
[0155]FB宽带海事卫星终端604为海上渔政执法船与陆地调度指挥中心之间提供150Kbps的宽带传输链路，确保陆地与船舶之间的高速数据传输和话音通信，对原有FB终端进行协议修改实现AIS等船位、身份信息等数据的传输以及接受通信协议控制器的控制。
[0156]海上渔政执法移动指挥平台的主要硬件设备功能要求如下:
[0157](1)AIS数字接收基站
[0158]AIS数字接收动基站用于采集海上渔政执法移动指挥平台周边的的AIS数据(包括渔船和商船)，并将收集的数据转发至指挥调度和数据交换中心进行数据存储和分析。
[0159](2)触摸工控机
[0160]触摸工控机配置相关软件，可以通过RFID对船舶身份进行识别，在电子海图上实时标绘接收到的周边海域船舶的位置，自动区分商船和渔船，实现渔船卫星数据与AIS数据的融合，可对周边海域的渔业船舶实施直观、方便、快捷的监控和指挥；对越界和非法捕捞渔船进行预警和报警；对渔业生产情况、渔船种类、船舶所属地等进行统计和分析；对遇险船舶的救助提供辅助决策依据，对参与搜救救助的船舶发送搜救信息和短信息。
[0161](3)海事卫星FB终端
[0162]海事卫星FB终端为海上渔政执法船与陆地调度指挥中心之间提供150Kbps的宽带传输链路，确保陆地与船舶之间的高速数据传输和话音通信，在对原有FB终端进行协议修改实现AIS等船位、身份信息等数据的传输以及接受通信协议控制器的控制。
[0163](4)通信协议控制器
[0164]采用ARM芯片、嵌入式操作系统，用于对AIS数据和GPS等信息进行接收、解析、存储以及按照FB终端的协议和陆地与船上通信协议的约定实现对FB的控制、网络建立、数据播发、命令收发等，是船上各终端之间协议解析、船岸Ethernet网络建立、控制的核心。
[0165]海上渔政执法移动指挥平台的应用软件功能要求如下:
[0166](1)电子海图显示及控制模块
[0167]?显示背景控制:分为白天、黄昏、夜晚三种背景。
[0168]籲电子海图放大、缩小:支持鼠标滚轮缩放、拉框无级放大、固定倍数缩放。
[0169]?电子海图图定位:以定位点为中心，按设定比例尺显示电子海图。
[0170]?漫游:可以在定比例尺下漫电子海图图。
[0171]?分层显示:按S52标准分为基础层显示、标准层显示、完全层显示。
[0172]?电子海图下载更新:导入并显示符合国际标准的S57格式的电子海图。[0173]?电子海图符号支持:简单符号和传统符号切换显示。
[0174]?物标信息查询:可查询电子海图物标信息，内容包括:用国家语言表示的信息，水深值，物标类名，灯质、颜色等信息。
[0175]?电子海图量算:显示标绘两点之间的距离、方位以及多点的总距离。
[0176]?支持多目标的融合显示。
[0177]?具有大容量动态目标(>3000)的显示跟踪能力，海图的显示更新时间不得超过I秒钟。
[0178]?船舶标签显示满足IHO S52标准的要求,应可以选择显示船首向、轨迹线、矢量线。
[0179].AIS目标支持船型等比放大显示。
[0180](2)渔业图层显示及控制模块
[0181 ] 可以选择性显示渔区图、中韩渔业协定、中日渔业协定、中越渔业协定、拖网渔业禁渔线、禁渔区及禁渔线、长江口渔业管理区等图层。
[0182](3)渔政执法业务模块
[0183]通过该模块可接入已有的中国渔政管理指挥系统，在海上进行相关渔政执法行动。
[0184](4)辅助决策支持模块
[0185]?船舶避碰，DCPA和TCPA提示。
[0186]?作业渔船统计/分析。
[0187]?渔船综合执法的辅助决策。
[0188]?搜救救助的辅助决策等。
[0189](5)船舶通信控制模块
[0190]用于对船上的通信网络进行切换和控制。按照FB终端的协议和陆地与船上通信协议的约定实现对FB的控制、网络建立、数据播发、命令收发等。
[0191](6)船舶数据挖掘模块
[0192]?报警类型和参数的设置:区域报警的设置与计算、越界报警设置与计算、DCPA/TCPA的设置与计算等。
[0193]?统计分析功能:作业渔船数量的统计；作业渔船作业区域和船舶种类、船舶所属地分析和统计；越界捕捞船舶的统计(区分船舶种类、船舶所属地)；为渔业执法、渔船生产作业规划管理提供基础数据。
[0194]?航线设计:针对报警船舶或者某一船舶自动根据气象信息和潮汐信息自动规划巡航船舶的航线，提供辅助导航依据。
[0195]?数据的融合和处理:对同一船舶通过不同的通信方式(终端)发送的数据进行融合处理。
[0196]本实施例中的海上渔政执法移动指挥平台是基于3G网络和海事卫星FB的宽带网络作为船岸通信的传输手段，利用平台核心设备所集成的具有超远距离接收能力的AIS移动基站和RFID作为前端数据采集，通过电子海图显示及信息管理系统软件可对实时接收到的动态位置数据进行标绘显示以及船舶身份识别、本船导航、周边海域船舶监管、科学巡航执法、遇险救助等一体的综合平台，预留了船上短波、超短波、CDMA/GSM等船位监控的接口，可扩展升级和二次开发。
[0197]合理的选择通信链路是本系统较低通信费用的关键，本系统的移动指挥平台包含移动公众网3G网络和海事卫星一FB网络，电子海图显示及导航软件自动判断3G网络的信号场强，当船舶航行在近海有3G网络覆盖的海区船岸之间通信通过3G网络传输，当船舶航行区域的3G网络的信号场强低于正常通信所需的值时船岸通信自动切换到海事卫星一FB网络，在保证系统船岸间可靠传输的技术上有效的降低通信费用。如图7所示，为本实施例中的移动指挥平台分别通过3G网络和海事卫星一FB网络连接到陆地系统的示意图。
[0198]本实施例的海上渔政执法移动指挥平台核心设备包含了 I套渔船信息采集、存储、管理及显示终端设备及辅助决策管理软件、电子海图及导航软件为一体的集成设备608。集成设备内部集成的渔政执法移动AIS专用基站，移动AIS专用基站采用FPGA+DSP等软件无线电技术，实现超远距离20~30海里的有效接收，同时对2个AIS信道数据进行解析，精确绘制AIS时隙占用的帧谱图直观的展示AIS系统的运行使用情况，通过串口或者以太网口输出至通信控制协议器、电子海图显示及信息系统终端。电子海图显示及信息系统软件是平台核心设备中的人机交互部分，采用符合国际航道组织IHO S52和S57的标准电子海图，支持交通运输部海事局、海军航保部等官方出版S57格式电子海图的导入和显示，并能够通过串口或者以太网接口对AIS设备输出符合IEC61162标准的AIS语句进行解析、处理并在电子海图上标绘船舶的位置显示船舶的静态信息及航向相关的信息；通过基础数据库结合相应的数学算法实现渔船越界捕捞、无证作业、船舶避碰等提供预警和报警功能；通过对存储在信息管理服务器内的数据进行查询、分析、数据挖掘为渔政巡航执法提供辅助决策依，为渔业生产规划、管理提供基础依据。并通过内置的3G移动通信模块自动判别实现近海AIS移动基站数据的发送。
[0199]通信协议控制器:采用ARM芯片、嵌入式操作系统，用于对AIS数据和GPS等信息进行接收、解析、存储以及按照FB终端的协议和陆地与船上通信协议的约定实现对FB的控制、网络建立、数据播发、命令收发等，是船上各终端之间协议解析、船岸Ethernet网络建立、控制的核心，如图8所示，为通信协议控制器604与系统各部件之间的通信连接示意图。
[0200]海上渔政执法移动指挥平台关键技术指标:
[0201](I) AIS移动基站
[0202]籲工作频率:161.975MHz 和 162.025MHz。
[0203]?无线传输带宽:25kHz/12.5kHz。
[0204]?调制方式:GMSK。
[0205]?接收灵敏度:_115dbm。
[0206]?数据接口:RS_232/RJ45。
[0207]?工作温度:-20O~+55O。
[0208](2)海图显示及信息管理系统
[0209]?海图显示标准:符合IHO S52。
[0210]?海图数据标准:符合IHO S57。
[0211]?海图数据:国内官方电子海图。
[0212]?目标容量:不小于30000艘船舶。
[0213]?渔业图层:独立的渔业图层、可选择显示所需的图层内容。[0214]?辅助图层:支持点线面的添加、编辑和删除。
[0215]?软件功能模块:电子海图显示与控制模块、信息显示与控制模块、渔政执法业务模块、船舶预报警模块、辅助决策支撑模块、通信控制模块、数据挖掘模块。
[0216](3)海事卫星FB终端
[0217]?工作模式:双工/单工。
[0218]?网络速率:高达150kbps。
[0219]?标准语音:4kbps。
[0220]?网络接口:2个。
[0221]?供电:10.5-32V (DC)。
[0222]籲扩展协议:支持IEC61162语句和AT指令。
[0223]?需进行二次软件开发支持通信控制协议器协议及北斗卫星、海事卫星C站通信协议。
[0224](4)通信协议控制器
[0225].CPU:工业级ARM 9芯片，主频高达IOOMHz。
[0226]?操作系统:uC/OS-1I。
[0227]?协议处理:IEC61162，NMEA0183，海事卫星及北斗卫星协议。
[0228]?控制协议:AT指令。
[0229].网络协议:TCP/UDP。
[0230]?存储单元:2G bytes。
[0231]海上渔政执法移动指挥平台核心设备包含了 I套渔船信息采集、存储、管理及显示终端设备及辅助决策管理软件、电子海图及导航软件为一体的集成设备。内部集成的渔政执法移动AIS专用基站采用FPGA+DSP等软件无线电技术，实现超远距离20~30海里的有效接收，同时对2个AIS信道数据进行解析，精确绘制AIS时隙占用的帧谱图直观的展示AIS系统的运行使用情况，通过串口或者以太网口输出至通信控制协议器、电子海图显示及信息系统终端。电子海图显示及信息系统软件是平台核心设备中的人机交互部分，采用符合国际航道组织IHO S52和S57的标准电子海图，支持交通运输部海事局、海军航保部等官方出版S57格式电子海图的导入和显示，并能够通过串口或者以太网接口对AIS设备输出符合IEC61162标准的AIS语句进行解析、处理并在电子海图上标绘船舶的位置显示船舶的静态信息及航向相关的信息；通过基础数据库结合相应的数学算法实现渔船越界捕捞、无证作业、船舶避碰等提供预警和报警功能；通过对存储在信息管理服务器内的数据进行查询、分析、数据挖掘为渔政巡航执法提供辅助决策依，为渔业生产规划、管理提供基础依据。并通过内置的3G移动通信模块自动判别实现近海AIS移动基站数据的发送。
[0232]表1为海上渔政执法移动指挥平台设备配置表
[0233]表1
[0234]
【权利要求】
1.一种渔政监控系统，其特征在于，所述的渔政监控系统包括:陆地渔政监控中心和海上渔政移动终端；所述的陆地渔政监控中心与海上渔政移动终端无线连接； 所述的海上渔政移动终端，用于接收巡航海域内渔船的船舶信息，根据所述船舶信息对巡航海域内的渔船进行监控并生成移动终端巡航信息； 所述的陆地渔政监控中心，用于接收所述的移动终端巡航信息，根据所述船舶信息和移动终端巡航信息对系统内的渔政移动终端及渔船进行监控；其中， 所述的海上渔政移动终端包括: AIS数字接收基站，用于接收海上渔政移动终端巡航海域内的AIS数据； 射频识别装置，用于读取船舶身份信息； 海上工控机，用于根据所述船舶身份信息和AIS数据生成移动终端巡航信息； 无线通信装置，用于将所述移动终端巡航信息上传到陆地渔政监控中心，并接收所述陆地渔政监控中心发送的下行数据； 所述的陆地渔政监控中心包括: 互联服务器，用于接收所述海上渔政移动终端发送的移动终端巡航信息和外部用户的访问请求； 数据存储器，用于存储接收到的移动终端巡航信息、输入的渔船基本档案信息和渔区作业信息、用户权限信息； 应用服务器，根据接收到 的应用请求对所述数据存储器进行读写操作； 电子海图监控装置，根据所述的移动终端巡航信息和预存储的电子海图生成电子海图监控信息； 三层交换机，用于所述的互联服务器、数据存储器、应用服务器、电子海图监控装置的相互连接通信。
2.如权利要求1所述的渔政监控系统，其特征在于，所述的海上工控机包括显示装置，用于显示所述船舶身份信息、AIS数据及移动终端监控信息。
3.如权利要求1所述的渔政监控系统，其特征在于，所述的无线通信装置包括:3G通信装置和海事FB终端。
4.如权利要求3所述的渔政监控系统，其特征在于，所述的渔政监控系统还包括: 海事卫星地面站，所述的海事卫星地面站通过海事卫星与所述海事FB终端通信连接。
5.如权利要求4所述的渔政监控系统，其特征在于，所述的海上工控机还包括: 信号判断模块，用于判断所述海上渔政移动终端航域内的3G信号强度，所述3G信号强度低于预设阈值时，所述海上渔政移动终端通过海事FB终端连接到所述通信网络。
6.如权利要求1所述的渔政监控系统，其特征在于，所述的海上渔政移动终端还包括: 卫星定位装置，用于生成所述海上渔政移动终端的位置信息。
7.如权利要求3、4、6中任一权利要求所述的渔政监控系统，其特征在于，所述的海上渔政移动终端还包括: 通信协议控制器，用于对所述海上渔政移动终端各装置的数据进行协议解析。
8.如权利要求1所述的渔政监控系统，其特征在于，所述的陆地渔政监控中心还包括: Web请求服务器，用于接收Web用户的访问请求并将所述访问请求发送到应用服务器，根据应用服务器反馈数据生成Web请求结果。
9.如权利要求1所述的渔政监控系统，其特征在于，所述的陆地渔政监控中心还包括: 备份装置，用于存储包括船舶信息、AIS数据、移动终端监控信息、输入的渔船基本档案信息和渔区作业信息、用户权限信息以及电子海图监控信息的陆地渔政监控数据。
10.如权利要求8或9所述的渔政监控系统，其特征在于，所述的陆地渔政监控中心还包括: 路由器，与所述三层交换机相连接，陆地渔政监控中心通过所述路由器与系统外网相连接。
11.如权利要求1所述的渔政监控系统，其特征在于，所述的电子海图监控装置还包括: 电子海图模块，用于预先存储电子海图； 电子海图监控信息生成模块，用于根据所述船舶信息、AIS数据和预存储的电子海图生成电子海图监控信息； 显示模块，用于显示电子海图信息及电子海图监控信息。
12.如权利要求1所述的渔政监控系统，其特征在于，所述的船舶信息包括:船舶身份信息、AlS数 据 。
【文档编号】G06Q50/02GK103812942SQ201410059894
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年2月21日 优先权日:2014年2月21日
【发明者】沈刚, 孔祥伦, 李 浩, 涂维武, 成健, 刘学哲, 商勇, 周杰 申请人:北京国交信通科技发展公司