船舶動態(tài)管理系統(tǒng)

--PAGE10-/29船舶動態(tài)管理系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計方案目 錄31.1背景介紹-3-1.2系統(tǒng)需求分析-3-系統(tǒng)現(xiàn)狀-3-需求分析-4-1.3系統(tǒng)設(shè)計原則-7-1.4系統(tǒng)設(shè)計方法-8-1.5系統(tǒng)特色-9-1.6設(shè)計規(guī)范要求-9-二、系統(tǒng)總體設(shè)計-92.1系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計-9-2.2技術(shù)架構(gòu) .-11-系統(tǒng)整體架構(gòu)圖-11-技術(shù)架構(gòu)設(shè)計-12-系統(tǒng)安全設(shè)計-13-2.3系統(tǒng)接口-14-2.3.1標準數(shù)據(jù)交換服務(wù)-14-三、系統(tǒng)功能描述-14-3.1系統(tǒng)總體功能結(jié)構(gòu)圖-14-3.2模塊功能描述-15-基礎(chǔ)資料維護-16-電子海圖應(yīng)用功能-16-電子海圖顯示功能-16-海圖維護-16-數(shù)據(jù)查詢功能-17-警情處理-17-預(yù)案制定-17-系統(tǒng)工作流程 .-18-3.2.5小結(jié)-19-194.1GPS-19-設(shè)計要素-19-設(shè)備要求-20-4.2 港區(qū)人工監(jiān)控設(shè)備-20-4.3 -21-4.4 漁船民信息識別卡-21-一、概述背景介紹隨著國內(nèi)沿海城市港口的各類船舶數(shù)量持續(xù)增加，為實現(xiàn)轄區(qū)內(nèi)沿海漁業(yè)船舶、商業(yè)船舶等的有效管理，對船舶及漁船民進行實時、動態(tài)、精確科學(xué)管理，迫切需要建設(shè)一個比較智能、科學(xué)、高效的現(xiàn)代化船舶動態(tài)管理系統(tǒng)。系統(tǒng)需求分析系統(tǒng)現(xiàn)狀現(xiàn)階段，大部分沿海城市的邊防大隊和各邊防所使用的這套船舶管理系統(tǒng)功能單類船舶的高效科學(xué)的管理。需求分析軟件功能需求：1、電子海圖功能電子海圖顯示基本要求：定比例尺下漫游電子海圖。電子海圖定位：以定位點位中心，按設(shè)定比例尺顯示電子海圖分層顯示功能：按標準分為基礎(chǔ)層顯示、標準層顯示、完全層顯示式的電子海圖，實現(xiàn)電子海圖的實時更新。電子海圖符號支持：簡單符號和傳統(tǒng)符號的切換顯示電子海圖量算：顯示標繪亮點之間的距離、方位以及多點的總距離（30并支持手動更新。IHO52標準的要求，可以選擇船首向、軌跡線，并可以顯示船舶的基本信息，如船舶名稱、船舶類型、作業(yè)類型船員信息及監(jiān)控范圍內(nèi)各類船舶報位終端類型、經(jīng)緯度等。自動下載更新官方電子海圖功能。區(qū)（線、地物名稱的功能。事件記錄：支持在電子海圖上進行重要事件記錄和目標船快速定位功能。經(jīng)緯網(wǎng)格顯示：支持選擇性顯示經(jīng)緯度網(wǎng)格的功能。2、船舶監(jiān)管、事故調(diào)查功能基本要求：a）船舶軌跡回放：可以實現(xiàn)按單船、多船和區(qū)域指定相應(yīng)的時間段回放船舶的歷史軌跡。EXCEL或者文本文件。區(qū)域告警：船舶定位數(shù)據(jù)傳到監(jiān)控中心，系統(tǒng)能根據(jù)船舶實時的顯示位置信界區(qū)域的時間、越界經(jīng)緯度、越級時長等信息。船舶定位監(jiān)控：實時監(jiān)控各類船舶的行駛的位置和狀態(tài)，顯示經(jīng)緯度、速度航向、時間、船首向、尾跡點等信息。e）船舶分類顯示：可以對船舶類型對船舶進行分組顯示，如根據(jù)監(jiān)管類型（一(商船和漁船（AISRFID等照不同比例的圖標、不同顏色顯示不同船舶類型。f)g）跟蹤船舶功能：對于某一船舶可以進行跟蹤監(jiān)控顯示，電子海圖將跟隨跟蹤的船舶實現(xiàn)自動漫游。h)模糊查找功能：可以根據(jù)船舶名稱、終端設(shè)備ID、作業(yè)類型、船員姓名等不同條件進行模糊查找船舶，并以列表的行駛顯示。WMVAVI。BMP、JPG等圖片格式。k）搜索功能：支持海圖拉框式圓搜、矩形和多邊形搜索船舶的功能。可以對系EXCEL格式。l)事故維護記錄：支持在海圖上進行事故錄入、查詢和修改的功能。船舶出入港的統(tǒng)計、管理：根據(jù)船載終端類型通過基站設(shè)備讀取或接收的信excel格式。非法關(guān)機統(tǒng)計：根據(jù)船舶終端系統(tǒng)的開關(guān)機的系統(tǒng)日志或者系統(tǒng)離線時間可excel格式。3、接收船舶報警和報警處理功能：在船舶系統(tǒng)操作平臺上設(shè)置一鍵報警功能，可以根據(jù)警情不同分布不同的按鍵報警功能。管理中心系統(tǒng)在接到船舶報警時，可以根據(jù)船舶的實時位置第一時間通過系及時處理。管理中心的警情警報方式以聲光方式提示，只能以人工解除。歷史警情查詢功能：系統(tǒng)界面可以根據(jù)警報類型，如船舶傾覆，船舶機械故障等分類顯示；可以根據(jù)警報船舶、警報時間進行排序顯示。4、視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能a）管理中心平臺可直接調(diào)用港區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)24小時視頻監(jiān)控功能。b)可依托新增港區(qū)監(jiān)控設(shè)備實現(xiàn)遠距離監(jiān)控、抓拍等功能。5、船載監(jiān)控終端報警功能邊防大隊管理平臺基本功能要求：1用戶安全身份認證功能和基本的管理功能。2、客戶端在線用戶的查詢功能，可以查詢到目前都有哪些用戶在使用管理平臺，包括使用者機器的ip地址，用戶名等信息。3、平臺數(shù)據(jù)中心存儲和管理各類船舶的基本信息（船號、船舶類型、船舶大小等信息）和船員的基本檔案信息。4AIS60AIS終端信號AIS終端信號在電子海圖實時顯示。船載終端設(shè)備基本功能要求：1、可在30海里范圍內(nèi)與管理平臺配套使用2、具備自動刷卡簽證功能：漁民在漁船進出港口時，手持專門定制的“漁船民信息(可在港口門禁處使用或在船載終端刷卡下船時間等信息自動傳輸至管理中心進行記錄。3、船舶進出港自動監(jiān)控功能。通過設(shè)定，進出港船舶將定位信息、出入港時間等相關(guān)信息通過基站設(shè)備傳輸至管理平臺顯示，記錄等。4（30海里（設(shè)定經(jīng)緯度）船載終端自動進行語音提示。5、其他功能。船載設(shè)備應(yīng)具備小巧、操作簡便、堅固、防水、防鹽霧、防拆除，具備內(nèi)置高容量備用電源。系統(tǒng)設(shè)計原則經(jīng)濟高效性：技術(shù)方案設(shè)計充分考慮市場經(jīng)濟原則，既有利于邊防大隊的工作和安全管理，提高邊防大隊的管理能力；又有利于降低系統(tǒng)投資成本，特別是運營成本，能夠充分考慮運營總監(jiān)控中心的市場化經(jīng)營模式。系統(tǒng)的開放性：系統(tǒng)設(shè)計遵循開放性原則，能夠支持多種硬件設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并支持二次開發(fā)。特別是支持數(shù)據(jù)分組通訊、使用消息機制進行分布式系統(tǒng)的集成、對各服務(wù)功能進行封裝、大量采用XML技術(shù)等，以助于功能系統(tǒng)接口的統(tǒng)一。廣域網(wǎng)擴展性：系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)可適應(yīng)將來廣域網(wǎng)的擴展，船載終端應(yīng)具有智能化多接口結(jié)構(gòu)，適應(yīng)GPS、船舶調(diào)度、監(jiān)控等業(yè)務(wù)發(fā)展需要。系統(tǒng)的繼承性：最大限度利用原有部分設(shè)備，充分利用已有的網(wǎng)絡(luò)資源和已有其他軟硬件資源。系統(tǒng)的可擴展性：對系統(tǒng)終期容量及網(wǎng)絡(luò)發(fā)展設(shè)想進行方案設(shè)計，實現(xiàn)平滑擴容。采用智能接WCDMA（3G）各種不同無線通信系統(tǒng)平臺的平滑過渡，建立一個跨平臺的監(jiān)控中心。對于不同的通信平臺，只需要在總監(jiān)控中心分別設(shè)置一臺設(shè)備即可實現(xiàn)連接。降低系統(tǒng)維護升級的復(fù)雜程度，提高系統(tǒng)更新、維護、升級的效率。系統(tǒng)安全性：在考慮信息資源的充分共享時，要注意信息的保護和隔離，防止非法用戶享受服務(wù)，防止計算機病毒的入侵。實現(xiàn)對整個網(wǎng)絡(luò)的實時監(jiān)控。軟件設(shè)計及數(shù)據(jù)調(diào)度中采用糾錯冗余技術(shù)，保證系統(tǒng)安全及準確性。系統(tǒng)經(jīng)濟性：在技術(shù)方案中，在性價比最好的情況下盡量做到最低成本。在考慮終端設(shè)備價格同時，還考慮了通訊系統(tǒng)運營費用。系統(tǒng)高可靠穩(wěn)定性：為保證系統(tǒng)能良好運作，在滿足各項功能的同時，船載設(shè)備、管理中心軟硬件等必須有很高的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)的安全和可靠性。系統(tǒng)設(shè)計方法大規(guī)模項目的設(shè)計，要求采用成熟的方法論和研發(fā)管理流程。（OOT（OOA（OOD。底層采用靈活的架構(gòu)，上層模塊可以比較容易地添加進去；面向?qū)ο蠼７椒ǎ║ML）：使用建模工具進行建模，包含用例圖、順序圖、類圖、配置圖、物理模型圖等。在充分考慮以上設(shè)計方法的同時，還需考慮采用面向服務(wù)架構(gòu)（SOA）的理念進行設(shè)計，以應(yīng)對船舶管理中心未來業(yè)務(wù)的整合、擴展。系統(tǒng)特色船舶管理中心工作開展提供強有力的保證，體現(xiàn)邊防系統(tǒng)愛民便民的舉措。SOA的理念進行設(shè)計，為各個分離系統(tǒng)的數(shù)據(jù)整合、業(yè)務(wù)整合打造一公共的、可擴展的平臺。設(shè)計規(guī)范要求GA/T367-2001《視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求》GB50395-2007《視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》JGJ/T16－92《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》GA/T670-2006《安全防范系統(tǒng)雷電浪涌防護技術(shù)要求》GB50348-2004《安全防范工程技術(shù)規(guī)范》GB7611-1987《脈沖編碼調(diào)制通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字接口參數(shù)標準》GB15842-1995《移動通信設(shè)備安全要求和試驗方法》二、系統(tǒng)總體設(shè)計系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖2.1所示：圖2.1系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)圖技術(shù)架構(gòu)系統(tǒng)整體架構(gòu)圖圖2.2系統(tǒng)總體架構(gòu)圖GPS24顆，分布在6個不同的地球軌道上)每秒鐘發(fā)來MODEM，將船舶的位置、狀態(tài)、報警器和傳感器輸DDN（（語音通話、發(fā)送交通和調(diào)度信息、施救、違章報警等。在遇到緊急情況時，可通過船載終端設(shè)告給水警、船政、航務(wù)等執(zhí)法機構(gòu)，以及時處理。系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)如圖2.1所示。其中船舶動態(tài)系統(tǒng)作為整個系統(tǒng)系統(tǒng)的控制中心。GPSGPSGPS技術(shù)架構(gòu)設(shè)計GPS/服務(wù)器(C/S)和瀏覽器/服務(wù)器(B/S)/服務(wù)器技術(shù)已經(jīng)成為應(yīng)用開發(fā)和運行的主流技術(shù)，其核心是將應(yīng)用的表示邏輯(客戶界面)、業(yè)務(wù)邏輯(服務(wù)組件)和數(shù)據(jù)管理(數(shù)據(jù)庫)分為三個不同的處理層。其中業(yè)務(wù)邏輯作為中間層實現(xiàn)核心業(yè)務(wù)邏輯服務(wù)，業(yè)GPS控，為港口動態(tài)的日常管理提供重要的依據(jù)，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)意外故障時能夠盡快恢復(fù)正常運行，并保證數(shù)據(jù)不受破壞。在進行系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計時要考慮系統(tǒng)的冗余度，盡可能地避免單點故障。系統(tǒng)的可維護性各自的操作權(quán)限操作各應(yīng)用系統(tǒng)中的各應(yīng)用模塊。同時要保證數(shù)據(jù)資料的絕對安全，最大限度的防止系統(tǒng)被非法用戶入侵。系統(tǒng)的可擴展性方式和優(yōu)越的操作體驗。與其他系統(tǒng)接口兼容性與網(wǎng)絡(luò)、硬件接口兼容性及性能系統(tǒng)安全設(shè)計OSI有在下層的安全得到保障后才有意義，具有一定的傳遞性。圖2.3安全多層模型GPSGPS行更新，從而確保其安全性；此外，通過各種安全設(shè)置限制僅開放足夠使用的執(zhí)行權(quán)限來保證系統(tǒng)的安全性；最后，由本系統(tǒng)提供的安全驗證機制來保障應(yīng)用系統(tǒng)的安全。系統(tǒng)接口據(jù)無縫集成。標準數(shù)據(jù)交換服務(wù)系統(tǒng)必須滿足指揮中心現(xiàn)有通用數(shù)據(jù)交換標準，提供標準數(shù)據(jù)交換服務(wù)，實現(xiàn)運xml（可擴展標記語言）與外部系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換的功能。其中的消息服務(wù)機制，只需在消息服務(wù)器上進行注冊，并按照規(guī)定標準格式對數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換，即可實現(xiàn)與其他系統(tǒng)（外部系統(tǒng)或本系統(tǒng)的其他子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互，該機制適用于較大量數(shù)據(jù)的交換且本身就提供了數(shù)據(jù)的異步傳輸；xml以更方便的進行數(shù)據(jù)交換。三、系統(tǒng)功能描述系統(tǒng)總體功能結(jié)構(gòu)圖據(jù)查詢功能模塊，船舶警情管理模塊。模塊功能描述定位功能。24小時連續(xù)不斷提供被監(jiān)控船舶的準確位置、速度、方向和狀態(tài)等信息。船舶查詢功能。提供基于矢量圖單目標查詢、分組列表查詢、邏輯條件查詢等功能。指揮調(diào)度。監(jiān)管中心無線雙向通信子系統(tǒng)對船舶進行實時調(diào)度管理。GPS或碼頭。分區(qū)監(jiān)控。對地區(qū)地圖、市區(qū)地圖可分為多個屏幕，分成不同區(qū)域顯示，即多屏幕監(jiān)控，每個監(jiān)控客戶端監(jiān)控一個屏幕。中心可選擇對船舶監(jiān)控或不監(jiān)控。圖標設(shè)置。對于每艘被監(jiān)管船舶都可設(shè)置不同的圖標在電子地圖上顯示。軌跡存儲回放功能。監(jiān)管子系統(tǒng)可存儲監(jiān)控船舶的軌跡等多項參數(shù)，并可回放。應(yīng)急救援功能。船載終端在緊急情況下，可通過緊急報警系統(tǒng)優(yōu)先向監(jiān)管中,110、119、122、海事救助部門和應(yīng)急救援部門等實行統(tǒng)一協(xié)調(diào)行動。終端管理功能?？梢罁?jù)需要對下屬船載終端管理，添加、修改、刪除船載終數(shù)據(jù)庫管理功能?？蓪ΡO(jiān)控信息數(shù)據(jù)庫和用戶檔案信息數(shù)據(jù)庫進行更新、系統(tǒng)管理功能?？蓪崟r監(jiān)控系統(tǒng)運行狀態(tài)，可進行日志管理與分析顯示，理?；A(chǔ)資料維護該模塊需提供船舶基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理及查詢功能：船舶和船員基礎(chǔ)信息的維護。GPS監(jiān)控中心指令日志查詢及維護。報警數(shù)據(jù)的查詢及維護。電子海圖應(yīng)用功能電子海圖顯示功能可根據(jù)實際需要對地圖進行相應(yīng)的操作：放大縮小漫游船舶動態(tài)注記海圖比例尺海圖維護提供地圖自定義功能，可添加、修改或刪除地圖信息，并可設(shè)置地圖上的物體顯示范圍，方便指揮人員根據(jù)實際需要修改完善地圖。（文件）的輸入。圖層維護：提供圖層的添加、修改、刪除功能；并可選擇性顯示圖層。數(shù)據(jù)查詢功能查詢系統(tǒng)數(shù)據(jù)，了解相關(guān)信息，輔助指揮決策。查詢內(nèi)容包括：息。GPS指揮人員了解船舶的位置情況。日志查詢：通過監(jiān)控坐席，提供對授權(quán)船舶的定位日志和報警記錄的查詢。（或者一個船隊以對這段軌跡進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計?？梢圆樵冘壽E上特殊點的當(dāng)時狀態(tài)。警情處理在船舶日常海上航行中，經(jīng)常會遇到船舶機械故障、船舶傾覆、被臺扣押等情況，目前這套系統(tǒng)無法及時的處理上述的這幾種情況，在遇到上述的情況時，無法第一時間進行處理，耽誤了很多很多時間和人力。預(yù)案制定1案例2：某漁船進行日常出海捕撈作業(yè)，由于沒有船載終端區(qū)域告警設(shè)備，無法得知漁船的實時方位，所以漁船進入了敏感爭端區(qū)域，造成漁船被臺扣押。3：某漁船進行日常出海捕撈作業(yè)，由于船體動力設(shè)備發(fā)生機械故障，造捕撈區(qū)只能通過電臺通知相關(guān)漁業(yè)部門，在捕撈區(qū)域等待援救。系統(tǒng)工作流程到“注銷”期間的運行軌跡。報警。監(jiān)控中心對這些船舶實施全程監(jiān)控。船舶上電子封條被開拆；與規(guī)定的行使水域誤差超過一定距離（誤差距離可由監(jiān)控中心動態(tài)配置船舶在行使途中停留超過監(jiān)控中心規(guī)定的停留時間；較長時間無法受到船舶發(fā)出的信號；船長按下報警/求助鍵。態(tài)，特殊船舶登錄后，即進入被監(jiān)控狀態(tài)。多模式。在正常情況下，被監(jiān)控狀態(tài)船舶按一定模式――按時間段或按行使距離（可由監(jiān)控中心配置設(shè)定）向監(jiān)控中心發(fā)送一次自己的位置信息。主動報告。船舶可按監(jiān)控中心給定的工作方式向監(jiān)控中心發(fā)送自己的位置信息。端面板上的“報警”按鈕(或按設(shè)置在船內(nèi)隱蔽處的“報警”按鈕)向管理中心報警行船記錄功能。按照預(yù)定的時間間隔，實時記錄船舶的情況，包括：時間，經(jīng)緯度、速度、方向、狀態(tài)、船員人數(shù)及停泊地點等。8）定位導(dǎo)航功能。配備了定位導(dǎo)航軟件和電子地圖的導(dǎo)航定位型移動終端，利用自帶軟件可實現(xiàn)船舶導(dǎo)航功能。小