内河船舶的环境适航预警系统及其管理方法

摘要

本发明涉及一种内河船舶的环境适航预警系统，包括船载终端和控制平台，所述船载终端包括终端中央处理器和测速装置、无线射频装置、GPS定位装置、终端无线发送装置、预警装置，所述终端中央处理器接收行驶速度信息、实时位置信息和船舶固有信息，并将信息通过所述终端无线发送装置发送至所述控制平台；所述预警装置接收所述控制平台发送的预警信息进行预警并回复处理状态；所述控制平台包括平台中央处理器和与平台中央处理器连接的地理信息模块、突发事件模块、事件判断模块、平台无线接收模块和平台无线发送模块。同时，本发明还提供了一种内河船舶的环境适航预警方法。本发明成本低、系统简单可靠，部署费用低，适用于内河船舶。

说明书

技术领域

本发明涉及一种内河船舶的预警系统及其方法，尤其是涉及一种内河船舶的环境适航预警系统及方法，属于智能交通技术领域。

背景技术

水路运输以运量大、成本低、能耗低等优点，成为我国近年来综合交通运输体系建设和发展的重要环节。

交通运输部针对船舶监管提出了大量的AIS、VTS、LRIT等系统，然而此类系统对于内河船舶的安装覆盖率并不足。内河船舶自身具有体积小、数量大、监管困难等特点，具体为：首先，内河船舶船型较小，交通运输部推出的设备成本较高，内河船舶采购和应用困难；其次，内河航道覆盖面积广、AIS基站的覆盖率很难满足内河船舶的发展需求；再次，内河船舶的数量巨大，船员素质有待提高，监管设施若无法与船员应用直接相关，很难推广。

内河作为陆路与大江、大河、海洋运输的连接线，具备越来越大的发展空间，内河船载终端的开发，必须与应用相结合。当前出现了大量的船载终端的研究，但并不能很好的与内河船舶的使用特点相结合，应用于内河不宜推广、内河船舶的需求不清晰。内河船舶的行驶环境面临着多变的浅滩、急流、雾区、大风（水位、风速、雨量）等，引导标识往往不完备，内河船舶体积小、容易松懈，监管难度大，预警方法还不健全。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种引导标识完善、监管难度小的内河船舶的环境适航预警系统。

同时，本发明还提供了一种内河船舶的环境适航预警方法。

为达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的：

一种内河船舶的环境适航预警系统，包括设置在内河船舶上的船载终端和设置在地面上的控制平台，所述的船载终端和控制平台之间通过3G方式通信；

所述船载终端包括终端中央处理器和与终端中央处理器连接的测速装置、无线射频装置、GPS定位装置、终端无线发送装置、预警装置，所述终端中央处理器接收所述测速装置采集的船舶的行驶速度信息、所述GPS定位装置采集的船舶的实时位置信息和所述无线射频装置采集的船舶固有信息，并将信息通过所述终端无线发送装置发送至所述控制平台；所述预警装置接收所述控制平台发送的预警信息进行预警并回复处理状态；

所述控制平台包括平台中央处理器和与平台中央处理器连接的地理信息模块、突发事件模块、事件判断模块、平台无线接收模块和平台无线发送模块，所述地理信息模块包括地图装置，获取地理信息；所述突发事件模块用于输入突发事件，并将突发事件传入至所述平台中央处理器；所述无线接收模块用于接收所述船载终端发送的船舶信息；所述事件判断模块根据输入的突发事件和船载终端的速度与位置信息判断船舶是否在突发事件发生的范围内，如果在，则发送预警信息至所述船载终端发出预警。

本发明技术方案的进一步限定为，所述预警装置包括短信显示装置和回复触发按钮。

进一步地，所述无线射频装置包括RFID标签，所述RFID标签包括16位固定字符，其中，第1~11位为船舶统一标识码，第12位为船舶总吨，第13位为货物类别，货物类别按标准码分类，第14位为配员总数，第15~16位为校验码。

进一步地，所述的船载终端还包括与所述控制模块连接的存储模块，所述存储模块为64位或32位闪存。

进一步地，所述的船载终端还包括与所述控制模块连接的电源模块，所述电源模块包括将DC 24V转换至DC 5V的变压器。

本发明提供的另一技术方案为：一种内河船舶的环境适航预警方法，按如下步骤进行：

（1）控制平台的地理信息模块加载地理信息，所述地理信息按县或市将内河航道划分为若干区域，每个区域的突发事件设立阈值；

（2）船载终端通过测速装置采集的船舶的行驶速度信息、通过GPS定位装置采集的船舶的实时位置信息，通过无线射频装置采集的船舶固有信息，并将上述信息通过终端无线发送装置发送至控制平台；

（3）突发事件发生时，控制平台的突发事件模块录入突发事件的值，并将突发事件的值传送至事件判断模块；

（4）事件判断模块将突发事件的值与突发事件的阈值对比，如果符合阈值规定，则不发出预警；如果不符合阈值规定，则发出预警，执行步骤（5）；

（5）终端无线接收模块接收预警信息，并将预警信息在短信显示装置上显示；

（6）船员根据预警信息和实际情况进行处理，并回复预警处理状态至控制平台。

本发明的有益效果是：本发明所述的内河船舶环境适航预警系统及其方法，在环境突变时，较低成本的对内河形式的船舶进行安全预警，并接收预警处理装置，成本低、系统简单可靠，适用于内河船舶，部署费用低，后台监管形式灵活。

附图说明

图1为本发明所述的船载终端的的结构示意图；

图2为本发明所述的控制平台的结构示意图；

图3为本发明所述的内河船舶的环境适航预警方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

一种内河船舶的环境适航预警系统，包括设置在内河船舶上的船载终端和设置在地面上的控制平台，所述的船载终端和控制平台之间通过3G方式通信。

图1为本发明所述的船载终端的结构示意图。

如图1所示：所述船载终端包括终端中央处理器和与终端中央处理器连接的测速装置、无线射频装置、GPS定位装置、终端无线发送装置、预警装置。

所述终端中央处理器为STM32微控制器系列，ARM Cortex M3内核的32位闪存微控制器。具体型号：STM32F101R8，64M，程序空间64KB，RAM10KB。

所述终端中央处理器接收所述测速装置采集的船舶的行驶速度信息、所述GPS定位装置采集的船舶的实时位置信息和所述无线射频装置采集的船舶固有信息，并将信息通过所述终端无线发送装置发送至所述控制平台；所述预警装置接收所述控制平台发送的预警信息进行预警并回复处理状态。

所述预警装置包括短信显示装置和回复触发按钮，所述短信显示装置用于显示预警的信息，所述回复触发按钮回复预警处理的状态。

所述无线射频装置包括RFID标签，所述RFID标签包括16位固定字符，其中，第1~11位为船舶统一标识码，第12位为船舶总吨，第13位为货物类别，货物类别按标准码分类，第14位为配员总数，第15~16位为校验码。其中，第12位船舶总吨的编码方式为1：100总吨；2：200总吨，依次类推，和 A：50总吨；B：150总吨，依次类推。货物类别的编码方式为：1. 危险货物：Dangerous Cargo；2. 重大长件货物 Awkward & Length Cargo；3. 散装货物 Bulk Cargo；4. 液体货物 Liquid Cargo；5. 气味货物 Smelled Cargo；6. 食品货物 Food Cargo；7. 扬尘污染货物 Dusty and Dirty Cargo；8. 清洁货物 Clean Cargo；9. 冷藏货物 Refrigerated Cargo；A. 易碎货物 Fragile Cargo；B. 贵重货物 Valuable Cargo；C. 活牲畜货物 Livestock Cargo；D. 液化货物 Liquefied Cargo；E. 含水货物 Hygroscopic Cargo；F. 普通货物 General Cargo。

所述的船载终端还包括与所述控制模块连接的存储模块和电源模块，所述存储模块为64位或32位闪存，FLASH存储，K9K1208Q0C 64M x 8 Bit , 32M x 16 Bit NAND Flash Memory。所述电源模块包括将DC 24V转换至DC 5V的变压器。

图2为本发明所述的控制平台的结构示意图。

如图2所示：所述控制平台包括平台中央处理器和与平台中央处理器连接的地理信息模块、突发事件模块、事件判断模块、平台无线接收模块和平台无线发送模块，所述地理信息模块包括地图装置，获取地理信息；所述突发事件模块用于输入突发事件，并将突发事件传入至所述平台中央处理器；所述无线接收模块用于接收所述船载终端发送的船舶信息；所述事件判断模块根据输入的突发事件和船载终端的速度与位置信息判断船舶是否在突发事件发生的范围内，如果在，则发送预警信息至所述船载终端发出预警。

图3为一种内河船舶的环境适航预警方法的流程图。

如图3所示，本发明所述的一种内河船舶的环境适航预警系统的工作方法按如下步骤进行：

（1）控制平台的地理信息模块加载地理信息，所述地理信息按县或市将内河航道划分为若干区域，每个区域的突发事件设立阈值。突发事件主要指的是水上交通事故、碍航物、突发水位变化、水流速变化、气象等信息的输入。

（2）船载终端通过测速装置采集的船舶的行驶速度信息、通过GPS定位装置采集的船舶的实时位置信息，通过无线射频装置采集的船舶固有信息，并将上述信息通过终端无线发送装置发送至控制平台。

（3）突发事件发生时，控制平台的突发事件模块录入突发事件的值，并将突发事件的值传送至事件判断模块。

（4）事件判断模块将突发事件的值与突发事件的阈值对比，如果符合阈值规定，则不发出预警；如果不符合阈值规定，则发出预警，执行步骤（5）。

（5）终端无线接收模块接收预警信息，并将预警信息在短信显示装置上显示。

（6）船员根据预警信息和实际情况进行处理，并回复预警处理状态至控制平台。

本发明所述的内河船舶环境适航预警系统及其方法，在环境突变时，较低成本的对内河形式的船舶进行安全预警，并接收预警处理装置，成本低、系统简单可靠，适用于内河船舶，部署费用低，后台监管形式灵活。

上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。