專利名稱：內(nèi)河船舶的環(huán)境適航預(yù)警系統(tǒng)及其管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)河船舶的預(yù)警系統(tǒng)及其方法，尤其是涉及一種內(nèi)河船舶的環(huán)境適航預(yù)警系統(tǒng)及方法，屬于智能交通技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
水路運(yùn)輸以運(yùn)量大、成本低、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，成為我國(guó)近年來綜合交通運(yùn)輸體系建設(shè)和發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。交通運(yùn)輸部針對(duì)船舶監(jiān)管提出了大量的AIS、VTS、LRIT等系統(tǒng)，然而此類系統(tǒng)對(duì)于內(nèi)河船舶的安裝覆蓋率并不足。內(nèi)河船舶自身具有體積小、數(shù)量大、監(jiān)管困難等特點(diǎn)，具 體為首先，內(nèi)河船舶船型較小，交通運(yùn)輸部推出的設(shè)備成本較高，內(nèi)河船舶采購和應(yīng)用困難；其次，內(nèi)河航道覆蓋面積廣、AIS基站的覆蓋率很難滿足內(nèi)河船舶的發(fā)展需求；再次，內(nèi)河船舶的數(shù)量巨大，船員素質(zhì)有待提高，監(jiān)管設(shè)施若無法與船員應(yīng)用直接相關(guān)，很難推廣。內(nèi)河作為陸路與大江、大河、海洋運(yùn)輸?shù)倪B接線,具備越來越大的發(fā)展空間，內(nèi)河船載終端的開發(fā)，必須與應(yīng)用相結(jié)合。當(dāng)前出現(xiàn)了大量的船載終端的研究，但并不能很好的與內(nèi)河船舶的使用特點(diǎn)相結(jié)合，應(yīng)用于內(nèi)河不宜推廣、內(nèi)河船舶的需求不清晰。內(nèi)河船舶的行駛環(huán)境面臨著多變的淺灘、急流、霧區(qū)、大風(fēng)(水位、風(fēng)速、雨量)等，引導(dǎo)標(biāo)識(shí)往往不完備，內(nèi)河船舶體積小、容易松懈，監(jiān)管難度大，預(yù)警方法還不健全。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種引導(dǎo)標(biāo)識(shí)完善、監(jiān)管難度小的內(nèi)河船舶的環(huán)境適航預(yù)警系統(tǒng)。同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種內(nèi)河船舶的環(huán)境適航預(yù)警方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的
一種內(nèi)河船舶的環(huán)境適航預(yù)警系統(tǒng)，包括設(shè)置在內(nèi)河船舶上的船載終端和設(shè)置在地面上的控制平臺(tái)，所述的船載終端和控制平臺(tái)之間通過3G方式通信；
所述船載終端包括終端中央處理器和與終端中央處理器連接的測(cè)速裝置、無線射頻裝置、GPS定位裝置、終端無線發(fā)送裝置、預(yù)警裝置，所述終端中央處理器接收所述測(cè)速裝置采集的船舶的行駛速度信息、所述GPS定位裝置采集的船舶的實(shí)時(shí)位置信息和所述無線射頻裝置采集的船舶固有信息，并將信息通過所述終端無線發(fā)送裝置發(fā)送至所述控制平臺(tái)；所述預(yù)警裝置接收所述控制平臺(tái)發(fā)送的預(yù)警信息進(jìn)行預(yù)警并回復(fù)處理狀態(tài)；
所述控制平臺(tái)包括平臺(tái)中央處理器和與平臺(tái)中央處理器連接的地理信息模塊、突發(fā)事件模塊、事件判斷模塊、平臺(tái)無線接收模塊和平臺(tái)無線發(fā)送模塊，所述地理信息模塊包括地圖裝置，獲取地理信息；所述突發(fā)事件模塊用于輸入突發(fā)事件，并將突發(fā)事件傳入至所述平臺(tái)中央處理器；所述無線接收模塊用于接收所述船載終端發(fā)送的船舶信息；所述事件判斷模塊根據(jù)輸入的突發(fā)事件和船載終端的速度與位置信息判斷船舶是否在突發(fā)事件發(fā)生的范圍內(nèi)，如果在，則發(fā)送預(yù)警信息至所述船載終端發(fā)出預(yù)警。
本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步限定為，所述預(yù)警裝置包括短信顯示裝置和回復(fù)觸發(fā)按鈕。進(jìn)一步地，所述無線射頻裝置包括RFID標(biāo)簽，所述RFID標(biāo)簽包括16位固定字符，其中，第fll位為船舶統(tǒng)一標(biāo)識(shí)碼，第12位為船舶總噸，第13位為貨物類別，貨物類別按標(biāo)準(zhǔn)碼分類，第14位為配員總數(shù)，第15 16位為校驗(yàn)碼。進(jìn)一步地，所述的船載終端還包括與所述控制模塊連接的存儲(chǔ)模塊，所述存儲(chǔ)模塊為64位或32位閃存。進(jìn)一步地，所述的船載終端還包括與所述控制模塊連接的電源模塊，所述電源模塊包括將DC 24V轉(zhuǎn)換至DC 5V的變壓器。本發(fā)明提供的另一技術(shù)方案為一種內(nèi)河船舶的環(huán)境適航預(yù)警方法，按如下步驟進(jìn)行
(1)控制平臺(tái)的地理信息模塊加載地理信息，所述地理信息按縣或市將內(nèi)河航道劃分為若干區(qū)域，每個(gè)區(qū)域的突發(fā)事件設(shè)立閾值；
(2)船載終端通過測(cè)速裝置采集的船舶的行駛速度信息、通過GPS定位裝置采集的船舶的實(shí)時(shí)位置信息，通過無線射頻裝置采集的船舶固有信息，并將上述信息通過終端無線發(fā)送裝置發(fā)送至控制平臺(tái)；
(3)突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，控制平臺(tái)的突發(fā)事件模塊錄入突發(fā)事件的值，并將突發(fā)事件的值傳送至事件判斷模塊；· (4)事件判斷模塊將突發(fā)事件的值與突發(fā)事件的閾值對(duì)比，如果符合閾值規(guī)定，則不發(fā)出預(yù)警；如果不符合閾值規(guī)定，則發(fā)出預(yù)警，執(zhí)行步驟(5)；
(5)終端無線接收模塊接收預(yù)警信息，并將預(yù)警信息在短信顯示裝置上顯示；
(6)船員根據(jù)預(yù)警信息和實(shí)際情況進(jìn)行處理，并回復(fù)預(yù)警處理狀態(tài)至控制平臺(tái)。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明所述的內(nèi)河船舶環(huán)境適航預(yù)警系統(tǒng)及其方法，在環(huán)境突變時(shí)，較低成本的對(duì)內(nèi)河形式的船舶進(jìn)行安全預(yù)警，并接收預(yù)警處理裝置，成本低、系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，適用于內(nèi)河船舶，部署費(fèi)用低，后臺(tái)監(jiān)管形式靈活。


圖I為本發(fā)明所述的船載終端的的結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明所述的控制平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意 圖3為本發(fā)明所述的內(nèi)河船舶的環(huán)境適航預(yù)警方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作具體的介紹。一種內(nèi)河船舶的環(huán)境適航預(yù)警系統(tǒng)，包括設(shè)置在內(nèi)河船舶上的船載終端和設(shè)置在地面上的控制平臺(tái)，所述的船載終端和控制平臺(tái)之間通過3G方式通信。圖I為本發(fā)明所述的船載終端的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I所示所述船載終端包括終端中央處理器和與終端中央處理器連接的測(cè)速裝置、無線射頻裝置、GPS定位裝置、終端無線發(fā)送裝置、預(yù)警裝置。所述終端中央處理器為STM32微控制器系列，ARM Cortex M3內(nèi)核的32位閃存微控制器。具體型號(hào)STM32F101R8，64M，程序空間64KB，RAM10KB。所述終端中央處理器接收所述測(cè)速裝置采集的船舶的行駛速度信息、所述GPS定位裝置采集的船舶的實(shí)時(shí)位置信息和所述無線射頻裝置采集的船舶固有信息，并將信息通過所述終端無線發(fā)送裝置發(fā)送至所述控制平臺(tái)；所述預(yù)警裝置接收所述控制平臺(tái)發(fā)送的預(yù)警信息進(jìn)行預(yù)警并回復(fù)處理狀態(tài)。所述預(yù)警裝置包括短信顯示裝置和回復(fù)觸發(fā)按鈕，所述短信顯示裝置用于顯示預(yù)警的信息，所述回復(fù)觸發(fā)按鈕回復(fù)預(yù)警處理的狀態(tài)。所述無線射頻裝置包括RFID標(biāo)簽，所述RFID標(biāo)簽包括16位固定字符，其中，第Γ11位為船舶統(tǒng)一標(biāo)識(shí)碼，第12位為船舶總噸，第13位為貨物類別，貨物類別按標(biāo)準(zhǔn)碼分類，第14位為配員總數(shù)，第15 16位為校驗(yàn)碼。其中，第12位船舶總噸的編碼方式為I :100總噸；2 200總噸，依次類推，和A 50總噸；B 150總噸，依次類推。貨物類別的編碼方式為1·危險(xiǎn)貨物Dangerous Cargo ；2.重大長(zhǎng)件貨物 Awkward & Length Cargo ；3.散裝 貨物 Bulk Cargo ；4.液體貨物 Liquid Cargo ；5.氣味貨物 Smelled Cargo ；6.食品貨物 Food Cargo ；7.揚(yáng)塵污染貨物 Dusty and Dirty Cargo ；8.清潔貨物 Clean Cargo ；9.冷藏貨物 Refrigerated Cargo ；A.易碎貨物 Fragile Cargo ；B.貴重貨物 ValuableCargo ；C.活牲畜貨物 Livestock Cargo ；D.液化貨物 Liquefied Cargo ；E.含水貨物Hygroscopic Cargo ；F.普通貨物 General Cargo。所述的船載終端還包括與所述控制模塊連接的存儲(chǔ)模塊和電源模塊，所述存儲(chǔ)模塊為64位或32位閃存，F(xiàn)LASH存儲(chǔ)，K9K1208Q0C 64M x 8 Bit , 32M x 16 Bit NAND FlashMemory。所述電源模塊包括將DC 24V轉(zhuǎn)換至DC 5V的變壓器。圖2為本發(fā)明所述的控制平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示所述控制平臺(tái)包括平臺(tái)中央處理器和與平臺(tái)中央處理器連接的地理信息模塊、突發(fā)事件模塊、事件判斷模塊、平臺(tái)無線接收模塊和平臺(tái)無線發(fā)送模塊，所述地理信息模塊包括地圖裝置，獲取地理信息；所述突發(fā)事件模塊用于輸入突發(fā)事件，并將突發(fā)事件傳入至所述平臺(tái)中央處理器；所述無線接收模塊用于接收所述船載終端發(fā)送的船舶信息；所述事件判斷模塊根據(jù)輸入的突發(fā)事件和船載終端的速度與位置信息判斷船舶是否在突發(fā)事件發(fā)生的范圍內(nèi)，如果在，則發(fā)送預(yù)警信息至所述船載終端發(fā)出預(yù)警。圖3為一種內(nèi)河船舶的環(huán)境適航預(yù)警方法的流程圖。如圖3所示，本發(fā)明所述的一種內(nèi)河船舶的環(huán)境適航預(yù)警系統(tǒng)的工作方法按如下步驟進(jìn)行
(I)控制平臺(tái)的地理信息模塊加載地理信息，所述地理信息按縣或市將內(nèi)河航道劃分為若干區(qū)域，每個(gè)區(qū)域的突發(fā)事件設(shè)立閾值。突發(fā)事件主要指的是水上交通事故、礙航物、突發(fā)水位變化、水流速變化、氣象等信息的輸入。(2)船載終端通過測(cè)速裝置采集的船舶的行駛速度信息、通過GPS定位裝置采集的船舶的實(shí)時(shí)位置信息，通過無線射頻裝置采集的船舶固有信息，并將上述信息通過終端無線發(fā)送裝置發(fā)送至控制平臺(tái)。(3)突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，控制平臺(tái)的突發(fā)事件模塊錄入突發(fā)事件的值，并將突發(fā)事件的值傳送至事件判斷模塊。(4)事件判斷模塊將突發(fā)事件的值與突發(fā)事件的閾值對(duì)比，如果符合閾值規(guī)定，則不發(fā)出預(yù)警；如果不符合閾值規(guī)定，則發(fā)出預(yù)警，執(zhí)行步驟(5)。(5)終端無線接收模塊接收預(yù)警信息，并將預(yù)警信息在短信顯示裝置上顯示。(6)船員根據(jù)預(yù)警信息和實(shí)際情況進(jìn)行處理，并回復(fù)預(yù)警處理狀態(tài)至控制平臺(tái)。本發(fā)明所述的內(nèi)河船舶環(huán)境適航預(yù)警系統(tǒng)及其方法，在環(huán)境突變時(shí)，較低成本的對(duì)內(nèi)河形式的船舶進(jìn)行安全預(yù)警，并接收預(yù)警處理裝置，成本低、系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，適用于內(nèi)河船舶，部署費(fèi)用低，后臺(tái)監(jiān)管形式靈活。
上述實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)河船舶的環(huán)境適航預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，包括設(shè)置在內(nèi)河船舶上的船載終端和設(shè)置在地面上的控制平臺(tái)，所述的船載終端和控制平臺(tái)之間通過3G方式通信； 所述船載終端包括終端中央處理器和與終端中央處理器連接的測(cè)速裝置、無線射頻裝置、GPS定位裝置、終端無線發(fā)送裝置、預(yù)警裝置，所述終端中央處理器接收所述測(cè)速裝置采集的船舶的行駛速度信息、所述GPS定位裝置采集的船舶的實(shí)時(shí)位置信息和所述無線射頻裝置采集的船舶固有信息，并將信息通過所述終端無線發(fā)送裝置發(fā)送至所述控制平臺(tái)；所述預(yù)警裝置接收所述控制平臺(tái)發(fā)送的預(yù)警信息進(jìn)行預(yù)警并回復(fù)處理狀態(tài)； 所述控制平臺(tái)包括平臺(tái)中央處理器和與平臺(tái)中央處理器連接的地理信息模塊、突發(fā)事件模塊、事件判斷模塊、平臺(tái)無線接收模塊和平臺(tái)無線發(fā)送模塊，所述地理信息模塊包括地圖裝置，獲取地理信息；所述突發(fā)事件模塊用于輸入突發(fā)事件，并將突發(fā)事件傳入至所述平臺(tái)中央處理器；所述無線接收模塊用于接收所述船載終端發(fā)送的船舶信息；所述事件判斷模塊根據(jù)輸入的突發(fā)事件和船載終端的速度與位置信息判斷船舶是否在突發(fā)事件發(fā)生的范圍內(nèi)，如果在，則發(fā)送預(yù)警信息至所述船載終端發(fā)出預(yù)警。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)河船舶的環(huán)境適航預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)警裝置包括短信顯示裝置和回復(fù)觸發(fā)按鈕。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)河船舶的環(huán)境適航預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述無線射頻裝置包括RFID標(biāo)簽，所述RFID標(biāo)簽包括16位固定字符，其中，第f 11位為船舶統(tǒng)一標(biāo)識(shí)碼，第12位為船舶總噸，第13位為貨物類別，貨物類別按標(biāo)準(zhǔn)碼分類，第14位為配員總數(shù)，第15"16位為校驗(yàn)碼。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)河船舶的環(huán)境適航預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述的船載終端還包括與所述控制模塊連接的存儲(chǔ)模塊，所述存儲(chǔ)模塊為64位或32位閃存。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)河船舶的環(huán)境適航預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述的船載終端還包括與所述控制模塊連接的電源模塊，所述電源模塊包括將DC 24V轉(zhuǎn)換至DC 5V的變壓器。
6.一種內(nèi)河船舶的環(huán)境適航預(yù)警方法，其特征在于，按如下步驟進(jìn)行 (1)控制平臺(tái)的地理信息模塊加載地理信息，所述地理信息按縣或市將內(nèi)河航道劃分為若干區(qū)域，每個(gè)區(qū)域的突發(fā)事件設(shè)立閾值； (2)船載終端通過測(cè)速裝置采集的船舶的行駛速度信息、通過GPS定位裝置采集的船舶的實(shí)時(shí)位置信息，通過無線射頻裝置采集的船舶固有信息，并將上述信息通過終端無線發(fā)送裝置發(fā)送至控制平臺(tái)； (3)突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，控制平臺(tái)的突發(fā)事件模塊錄入突發(fā)事件的值，并將突發(fā)事件的值傳送至事件判斷模塊； (4)事件判斷模塊將突發(fā)事件的值與突發(fā)事件的閾值對(duì)比，如果符合閾值規(guī)定，則不發(fā)出預(yù)警；如果不符合閾值規(guī)定，則發(fā)出預(yù)警，執(zhí)行步驟(5)； (5)終端無線接收模塊接收預(yù)警信息，并將預(yù)警信息在短信顯示裝置上顯示； (6)船員根據(jù)預(yù)警信息和實(shí)際情況進(jìn)行處理，并回復(fù)預(yù)警處理狀態(tài)至控制平臺(tái)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種內(nèi)河船舶的環(huán)境適航預(yù)警系統(tǒng)，包括船載終端和控制平臺(tái)，所述船載終端包括終端中央處理器和測(cè)速裝置、無線射頻裝置、GPS定位裝置、終端無線發(fā)送裝置、預(yù)警裝置，所述終端中央處理器接收行駛速度信息、實(shí)時(shí)位置信息和船舶固有信息，并將信息通過所述終端無線發(fā)送裝置發(fā)送至所述控制平臺(tái)；所述預(yù)警裝置接收所述控制平臺(tái)發(fā)送的預(yù)警信息進(jìn)行預(yù)警并回復(fù)處理狀態(tài)；所述控制平臺(tái)包括平臺(tái)中央處理器和與平臺(tái)中央處理器連接的地理信息模塊、突發(fā)事件模塊、事件判斷模塊、平臺(tái)無線接收模塊和平臺(tái)無線發(fā)送模塊。同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種內(nèi)河船舶的環(huán)境適航預(yù)警方法。本發(fā)明成本低、系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，部署費(fèi)用低，適用于內(nèi)河船舶。
文檔編號(hào)G08B25/10GK102938218SQ20121051338
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者季錦章, 胡安兵, 董學(xué)武, 郭亞中, 唐夢(mèng)俠, 楊根成, 肖全, 臧正保, 劉轟, 田建亮, 明小梅, 劉昊, 楊正, 江舟 申請(qǐng)人:江蘇省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院股份有限公司, 江蘇省新通智能交通科技發(fā)展有限公司