一种基于北斗卫星系统的运泥船的监管系统的制作方法

本实用新型涉及一种基于北斗卫星系统的运泥船的监管系统。

背景技术：

在进行横沙岛七期吹填造地工程中，要用到大量的泥浆，而泥浆是从沿江通道越江隧道工程盾构出来的。根据调查沿江通道越江隧道工程日均产量约1万m³，盾构工程现场建有专用泥浆出运码头，盾构工程泥浆通过专用管道直接装入指定船舶；受通航航区限制以及泥浆专用码头靠船能力等因素采用1000m³沿海航区船舶经长兴岛与横沙岛，运至横沙七期吹泥区域，再由吹泥平台将泥浆吹至横沙七期指定区域内，运距约70km。为了确保盾构工程泥浆及时连续出运要求，需要对运泥船舶投入船舶实行动态管理机制，做到整个工程既合理有序地保障盾构工程连续出浆，又不造成船舶停滞台班过多而影响船舶效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种基于北斗卫星系统的运泥船的监管系统，它可有效实现长距离船舶航行信息、工程信息的实时传输与显示，确保运泥施工作业正确、高效的进行。

本实用新型的目的是这样实现的：一种基于北斗卫星系统的运泥船的监管系统，包括数据采集终端、信息传输设备、AIS系统、信息管理中心和管理终端，其中，

所述数据采集终端包括安装在每条运泥船上的船载数据采集终端和安装在每个出泥码头及每个吹泥平台的码头数据采集终端；所述船载数据采集终端包括BDS和GPS、水位传感器、风力风向仪和船载工控电脑；所述码头数据采集终端包括由摄像头和码头工控电脑构成的视频监控设备；

所述信息传输设备包括安装在每条运泥船上的北斗单卡机、水位数据无线传输模块以及安装在每个出泥码头及每个吹泥平台的北斗多卡机；

所述AIS系统包括安装在运泥航行线路沿线的AIS基站和安装在每条运泥船上的AIS设备；

所述信息管理中心通过北斗卫星系统与所述数据采集终端信号连接，所述信息管理中心包括服务器、显示器、北斗指挥机和北斗船舶管理平台；

所述管理终端通过互联网与所述信息管理中心信号连接，所述管理终端包括手机、电脑和平板电脑。

上述的基于北斗卫星系统的运泥船的监管系统，其中，所述水位传感器安装在运泥船的舷侧中部，在运泥船空载时安装，并确保运泥船空载时水位传感器的探头位于水面以下。

上述的基于北斗卫星系统的运泥船的监管系统，其中，所述BDS和GPS通过RS232模式传输至船载工控电脑。

上述的基于北斗卫星系统的运泥船的监管系统，其中，所述水位数据无线传输模块包括一个接收模块和一个发送模块。

上述的基于北斗卫星系统的运泥船的监管系统，其中，每条所述运泥船、每个出泥码头及每个吹泥平台均安装VHF甚高频无线语音电话及卫星电话。

本实用新型的基于北斗卫星系统的运泥船的监管系统具有以下特点：

(1)准确实时掌握运泥船的运动轨迹、速度、吃水、停靠时间及地点等信息；

(2)安全监管并合理管控运泥船有序地进出吹泥平台和出泥码头；

(3)远程实时监控运泥船的动态和装卸载泥浆量的信息；

(4)准确掌握计量泥浆的运输量和准确的抛放地点；

(5)达到信息化、实时化、远程化的调控要求。

综上，本实用新型的基于北斗卫星系统的运泥船的监管系统，通过北斗通讯功能进行实时的信息交流，对航行于无手机网络信号的区域的船舶管理具有独特的优势。

附图说明

图1是本实用新型的基于北斗卫星系统的运泥船的监管系统的结构原理图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

请参阅图1，本实用新型的一种基于北斗卫星系统的运泥船的监管系统，包括数据采集终端20、信息传输设备、AIS系统(船舶自动识别系统)、信息管理中心10和管理终端30。

数据采集终端20包括安装在每条运泥船11上的船载数据采集终端21和安装在每个出泥码头12及每个吹泥平台13的码头数据采集终端22；其中，

船载数据采集终端21包括BDS(北斗卫星导航系统)、GPS(全球定位系统)、水位传感器、风力风向仪和船载工控电脑；水位传感器安装在运泥船的舷侧中部，运泥船空载时安装水位传感器，并确保运泥船空载时水位传感器的探头位于水面以下；水位传感器用于检测运泥船的吃水状态并采用无线传输方式；风力风向仪用于测量风力；船载工控电脑用于数据的集成及设备配置；BDS和GPS将运泥船的定位信息和吃水信息通过RS232模式传输至船载工控电脑；BDS和GPS固定在运泥船驾驶舱的顶部；

码头数据采集终端22包括由摄像头和码头工控电脑构成的视频监控设备；摄像头用于采集出泥码头及吹泥平台的视频信息；码头工控电脑用于数据的集成及设备配置；

信息传输设备包括安装在每条运泥船上的北斗单卡机、水位数据无线传输模块以及安装在每个出泥码头及每个吹泥平台的北斗多卡机；北斗单卡机用于数据传输及信息交互；北斗多卡机用于图片信息传输和指令交互；水位数据无线传输模块包括一个接收模块和一个发送模块；

AIS系统包括安装在运泥航行线路沿线的AIS基站和安装在每条运泥船上的AIS设备；

信息管理中心10通过北斗卫星系统40与数据采集终端20信号连接，该信息管理中心10包括服务器、显示器、北斗指挥机和北斗船舶管理平台；

管理终端30通过互联网与信息管理中心10信号连接，该管理终端30包括手机、电脑和平板电脑；管理者可通过微讯平台、手机短信息对船舶动态进行查询及管控。

由船载数据采集终端21采集的信息通过北斗单卡机被北斗卫星系统40接收并发送到北斗指挥机，由码头数据采集终端22采集的信息通过北斗多卡机被北斗卫星系统接收并发送到北斗指挥机，由AIS系统获取的所有运泥船在运泥航行线路沿线的位置信息通过互联网传送到信息管理中心10的服务器，北斗船舶管理平台将得到的信息解析处理，形成数据源在显示器上显示，然后通过互联网推送给管理终端30。

信息管理中心10还设置大功率VHF甚高频无线发射天线，每条运泥船、每个出泥码头及每个吹泥平台均安装VHF甚高频无线语音电话及卫星电话，用于与信息管理中心10通过语音进行信息交换。

本实用新型的基于北斗卫星系统的运泥船的监管系统的工作模式是：

采用AIS系统与北斗船舶管理平台的双信息监管模式。AIS系统是广播式的信息发送模式，通过AIS基站获取每条运泥船的位置信息，同时也能接收其它社会运输船舶的位置信息，将运泥船的活动区域沿线的所有船舶信息纳入同一个信息管理中心平台，为每条运泥船的主动避让、避碰提供“千里眼”，确保船舶航行安全。北斗船舶管理平台借助北斗卫星+互联网的信息传输方式，依托安装在运泥船、出泥码头和吹泥平台上的传感器采集的信息，对整个泥浆运输工程进行系统化的管理，实现远程、实时、高效、可控的管理目标。北斗船舶管理平台显示的信息源包括：通过AIS基站采集的运泥船航行沿线区域所有船舶(装有AIS设备)的位置信息；通过北斗卫星传输的船舶导航定位数据信息、风力信息、吃水信息、视频监控设备所拍的照片信息和语音信息等。

船舶位置信息由AIS系统、北斗船舶终端分别提供，北斗船舶管理平台采用不同的颜色进行分类。项目管理所需的信息源通过AIS系统、北斗传输系统传送至信息管理中心，经信息管理中心解析处理后，通过互联网推送到各个管理部门的PC或管理者的手机中。管理者不用安装任何后台软件，只要拥有可以上网的电脑或手机，通过给定的账号及密码即可对所管理的船进行远程管理。管理者根据所关心的内容进行有选择的通过电脑或手机上网查阅，也可通过手机APP对目标船只发送指令。由于采用的是北斗卫星传输技术，运泥船上有没有手机网络信号都不影响接收管理者的指令，同时也不影响向管理者反馈(汇报)工程信息。

由AIS导航系统采集的河道水位及船舶位置数据传输频率为每分钟1次，发至信息管理中心的数据经高频和过滤及平滑拟合，确保数据的准确。

由BDS和GPS得到的运泥船定位信息、由水位传感器得到的运泥船的吃水信息都通过RS232模式传输至船载工控电脑，通过船载工控电脑对所采集的数据信息进行编码、压缩、打包后通过北斗单卡机传输至岸基的北斗指挥机。

由安装在出泥码头及吹泥平台上的视频监控设备对每个船舶监控点进行视频及图片的采集，并由北斗多卡机将拍摄的图片传输至岸基的信息管理中心；也可通过北斗多卡机的语音传输功能进行交流沟通。信息管理中心可通过北斗系统远程控制摄像头拍摄的角度及部位，远程变焦、远程指挥拍照等。每个出泥码头及吹泥平台安装两个摄像头，每个摄像头可对八个重点观测点进行拍照。

本监管系统除构建基于北斗卫星及AIS的监视系统外还辅以VHF甚高频及卫星电话，以确保监控立体化全覆盖。运泥船在运行过程中24小时守听VHF 09频道，在121度51分东侧运行时守听VHF 16频道，在121度51分西侧运行时守听VHF 06频道，并24小时守听信息管理中心10VHF专设频道与调度联系。信息管理中心10和吹呢点附近均设置大功率VHF甚高频无线发射天线，确保两端信号覆盖运泥航行线路上的运泥船。当运泥航行线路两端VHF通讯故障或信号不畅而无法全覆盖时，使用卫星电话实时与调度沟通。

以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求所限定。