基于云構架的船舶綜合管理系統及其通信方法和救助方法技術方案

本發明專利技術公開的基于云構架的船舶綜合管理系統及其通信方法和救助方法，系統包括傳感層、網絡層和應用層，傳感層包括若干船端智能數據采集器，所述船端智能數據采集器包括CPU以及分別與CPU連接的無線數據傳輸模塊、定位模塊、存儲模塊、RS485通信模塊、RS232通信模塊、433MHz通信模塊及電源電路；船端智能數據采集器通過其RS485通信模塊和RS232通信模塊分別連接各種船舶工況傳感器；網絡層與傳感層的無線數據傳輸模塊連接，應用層包括云端服務器、Web端及移動應用端。本發明專利技術實現對船舶位置數據及船舶各種工作數據進行綜合管理，提供船舶位置與軌跡查詢及各種工作數據查詢功能以及船舶報警救助功能，提高了船舶數據監管的全面性和實時性，擴展了船舶管理的應用功能。

【技術實現步驟摘要】
基于云構架的船舶綜合管理系統及其通信方法和救助方法
本專利技術涉及船舶管理
，特指一種基于云構架的船舶綜合管理系統及其通信方法和救助方法。
技術介紹
船舶管理系統是在一定水域內用以保證航行船舶安全和效率的管理系統，隨著水運事業的發展，船舶交通量不斷增加,為使船舶能順暢通航于有限水域或擁擠水域，如港口，還有江河、海峽，各海運國家逐漸建立起岸船之間合作的船舶交通管理系統，現有的船舶管理系統還存在一下缺陷：易用性和數據共享方面：現有的功能較多的船舶管理系統主要還是C/S架構的，即通過安裝在船舶上的相關設備，如：船載機等來對船舶的數據進行采集和管理，是一個較為封閉的系統，無法實現數據的共享，不能很好的利用已有數據的價值，離開船舶后便無法得知船舶相關數據的具體信息，如：船舶工況，電池組信息等。功能性方面：目前滿足上面所述的易用性和數據共享的基于B/S架構的船舶管理系統，在功能性方面較為單一，其一般只能獲取到船舶的航行信息，如：經緯度、航速、航向等。無法得知船舶的能耗信息、電池組信息、以及相關設備的工況信息等。應用范圍方面：互聯網、物聯網技術的不斷發展，推動著船舶運輸行業信息化的發展，獲取到信息化帶來好處的卻是那些自動化程度較高的大型船舶，而自動化程度較低的小型船舶，如：漁船、游艇等卻沒能獲取到信息化帶來的好處，未能將互聯網技術惠及到船舶行業的老百姓。為了將信息化帶來的好處惠及船舶行業的老百姓，本專利技術人為漁民、船東、船舶管理機構等提供具有易用、實用功能的基于云架構的船舶綜合管理系統及其通迅方法和救助方法，本案由此產生。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種基于云構架的船舶綜合管理系統及其通信方法和救助方法，其實現對船舶位置數據及船舶各種工作數據進行綜合管理，提高了船舶數據監管的全面性和實時性，降低了船舶管理系統的架構難度，擴展了船舶管理的應用功能。為了實現上述目的，本專利技術的技術方案如下：基于云構架的船舶綜合管理系統，包括：傳感層，其包括若干船端智能數據采集器，所述船端智能數據采集器包括CPU以及分別與CPU連接的無線數據傳輸模塊、定位模塊、存儲模塊、RS485通信模塊、RS232通信模塊、433MHz通信模塊及電源電路；所述定位模塊用于獲取船舶的定位數據，所述船端智能數據采集器通過其RS485通信模塊和RS232通信模塊分別連接各種船舶工況傳感器，以采集船舶各工作設備的工作數據，所述433MHz通信模塊用于與其他船端智能數據采集器之間的通信；所述存儲模塊用于存儲船端智能數據采集器采集到的所有數據以及船舶基本參數，船舶基本參數含其ID；所述無線數據傳輸模塊用于接入網絡層并將存儲模塊中的所有數據和參數通過網絡層上傳；網絡層，與傳感層的無線數據傳輸模塊連接，用于通過通訊鏈路將船端智能數據采集器中存儲的所有數據上傳至應用層的云端服務器，上傳方式采用短報文通訊協議；以及應用層，其包括云端服務器、Web端及移動應用端；所述云端服務器用于以數據庫的形式存儲傳感層上傳的數據，云端服務器還存儲了電子地圖數據、Web端用戶數據及移動端用戶數據；Web端與移動應用端均可從云端服務器獲取其存儲的所有數據；所述Web端具有登錄模塊、船舶行業信息展示模塊、定位與軌跡展示模塊，數據查詢單元及系統管理模塊；所述登錄模塊用于供用戶登錄Web端；所述船舶行業信息展示模塊用于展示船舶行業新聞動態；所述定位與軌跡展示模塊用于調取云端服務器的參數及電子地圖數據，并基于GIS技術在電子地圖上實現船舶實際位置、船舶軌跡查詢及參數查看；所述數據查詢單元用于查詢工作數據；所述系統管理模塊用于對用戶信息、用戶權限、船舶行業信息展示模塊展示的信息及云端服務器存儲的參數進行管理；所述移動應用端具有船舶位置查詢模塊及與船舶位置查詢模塊及連接的報警按鈕和救助按鈕，所述船舶位置查詢模塊用于調取云端服務器的船舶定位數據及電子地圖數據，并基于GIS技術在電子地圖上實現船舶實時位置顯示；通過按下報警按鈕，安裝了移動應用端的移動設備將該船舶的報警信息發送至報警范圍內的船舶，在報警范圍內安裝有移動應用端的船舶可接受報警信息并在其船舶位置查詢模塊顯示本船舶及報警船舶的實時位置，接受到報警信息的船舶通過按下救助按鈕向報警船舶發送接受請求的信息；所述移動應用端為微信端。所述船端智能數據采集器的定位模塊采用BDS/GPS雙模定位模塊，無線數據傳輸模塊采用3G/4G無線通信模塊。所述船舶工況傳感器包括船用燃油流量計、主機轉速傳感器、燃油溫度傳感器、燃油壓力傳感器、滑油壓力傳感器及電池組檢測器，分別用于獲取然后能耗數據、柴油機轉速，鍋爐壓力，配電系統電壓數據；各傳感器可分別通過RS485通信模塊或RS232通信模塊將各自采集到的數據發送至CPU；所述數據查詢單元包括船舶能耗查詢模塊和多項參數查詢模塊；所述船舶能耗查詢模塊用于查詢及分析船舶的能耗數據；多項參數查詢模塊用于查詢出能耗數據之外的船舶設備的工作參數。基于云構架的船舶綜合管理系統通信方法，其采用短報文通訊協議在云端服務器和船端智能數據采集器之間進行數據傳輸，短報文由報文頭、報文內容及報文結束符組成；該方法具體包括以下步驟：第一步、請求連接報文：船端智能數據采集器向通過網絡層向運動服務器發送請求連接報文，請求連接報文中包含船端智能數據采集器的ID，該ID用于云端服務器對船端智能數據采集器進行身份檢驗，僅檢驗認證身份后云端服務器與船端智能數據采集器通過網絡層建立連接，否則云端服務器與船端智能數據采集器斷開連接；第二步、采集周期配置報文：船端智能數據采集器的身份被認證后，云端服務器向該船端智能數據采集器發送采集周期配置報文，周期配置報文含有規定船端智能數據采集器采集各船舶數據所對應的采集周期；第三步、信息傳輸報文：船端智能數據采集器依據第二步的采集周期循環采集對應的船舶數據，并將這些數據通過信息傳輸報文的方式發送至運動服務器；第四步、數據接收回復報文：云端服務器接收到第三步所述信息傳輸報文后，向船端智能數據采集器回復數據接收回復報文。所述采集周期包括短采集周期和長采集周期，短采集周期為需要密集采集數據的采集周期，長采集周期為對數據實時性要求不高的數據的采集周期。基于云構架的船舶綜合管理系統救助方法，包括以下步驟：S1：遇險船舶通過移動應用端的報警按鈕發送報警信息；S2：云端服務器獲取該報警船舶的位置信息，根據該位置信息確定報警船舶的正方形區域的經緯度范圍；S3：云端服務器從其數據庫中經緯度范圍內的所有船舶；S4：核算范圍內每條船與報警穿之間的距離是否在報警范圍內；S5：云端服務器向在報警范圍內的船舶推送報警信息；S6：對應的船舶通過微信端接收到報警信息，并在電子地圖上顯示報警船舶和本船舶的位置，引導本船舶靠近報警船舶以實施救援。采用上述方案后，本專利技術特點在于：一、通過在船端智能輸數據采集器集成定位模塊采集定位數據，RS485通信模塊與RS232通信模塊接入各種船舶工況傳感器實現船舶上各種設備的工作數據采集，以及實現了船舶定位數據及船舶各種工作數據的統一獲取，通過無線數據傳輸模塊將數據實時、快速地上傳云端服務器，對上述數據進行統一存儲和管理，使船舶信息更加透明化、詳細化，便于管理部分掌握船只位置、工作情況等信息，及時排查處理突發情況本文檔來自技高網...

【技術保護點】
基于云構架的船舶綜合管理系統，其特征在于，包括：傳感層，其包括若干船端智能數據采集器，所述船端智能數據采集器包括CPU以及分別與CPU連接的無線數據傳輸模塊、定位模塊、存儲模塊、RS485通信模塊、RS232通信模塊、433MHz通信模塊及電源電路；所述定位模塊用于獲取船舶的定位數據，所述船端智能數據采集器通過其RS485通信模塊和RS232通信模塊分別連接各種船舶工況傳感器，以采集船舶各工作設備的工作數據，所述433MHz通信模塊用于與其他船端智能數據采集器之間的通信；所述存儲模塊用于存儲船端智能數據采集器采集到的所有數據以及船舶基本參數，船舶基本參數含其ID；所述無線數據傳輸模塊用于接入網絡層并將存儲模塊中的所有數據和參數通過網絡層上傳；網絡層，與傳感層的無線數據傳輸模塊連接，用于通過通訊鏈路將船端智能數據采集器中存儲的所有數據上傳至應用層的云端服務器，上傳方式采用短報文通訊協議；以及應用層，其包括云端服務器、Web端及移動應用端；所述云端服務器用于以數據庫的形式存儲傳感層上傳的數據，云端服務器還存儲了電子地圖數據、Web端用戶數據及移動端用戶數據；Web端與移動應用端均可從云端服務器獲取其存儲的所有數據；所述Web端具有登錄模塊、船舶行業信息展示模塊、定位與軌跡展示模塊，數據查詢單元及系統管理模塊；所述登錄模塊用于供用戶登錄Web端；所述船舶行業信息展示模塊用于展示船舶行業新聞動態；所述定位與軌跡展示模塊用于調取云端服務器的參數及電子地圖數據，并基于GIS技術在電子地圖上實現船舶實際位置、船舶軌跡查詢及參數查看；所述數據查詢單元用于查詢工作數據；所述系統管理模塊用于對用戶信息、用戶權限、船舶行業信息展示模塊展示的信息及云端服務器存儲的參數進行管理；所述移動應用端具有船舶位置查詢模塊及與船舶位置查詢模塊及連接的報警按鈕和救助按鈕，所述船舶位置查詢模塊用于調取云端服務器的船舶定位數據及電子地圖數據，并基于GIS技術在電子地圖上實現船舶實時位置顯示；通過按下報警按鈕，安裝了移動應用端的移動設備將該船舶的報警信息發送至報警范圍內的船舶，在報警范圍內安裝有移動應用端的船舶可接受報警信息并在其船舶位置查詢模塊顯示本船舶及報警船舶的實時位置，接受到報警信息的船舶通過按下救助按鈕向報警船舶發送接受請求的信息；所述移動應用端為微信端。...

【技術特征摘要】
1.基于云構架的船舶綜合管理系統，其特征在于，包括：傳感層，其包括若干船端智能數據采集器，所述船端智能數據采集器包括CPU以及分別與CPU連接的無線數據傳輸模塊、定位模塊、存儲模塊、RS485通信模塊、RS232通信模塊、433MHz通信模塊及電源電路；所述定位模塊用于獲取船舶的定位數據，所述船端智能數據采集器通過其RS485通信模塊和RS232通信模塊分別連接各種船舶工況傳感器，以采集船舶各工作設備的工作數據，所述433MHz通信模塊用于與其他船端智能數據采集器之間的通信；所述存儲模塊用于存儲船端智能數據采集器采集到的所有數據以及船舶基本參數，船舶基本參數含其ID；所述無線數據傳輸模塊用于接入網絡層并將存儲模塊中的所有數據和參數通過網絡層上傳；網絡層，與傳感層的無線數據傳輸模塊連接，用于通過通訊鏈路將船端智能數據采集器中存儲的所有數據上傳至應用層的云端服務器，上傳方式采用短報文通訊協議；以及應用層，其包括云端服務器、Web端及移動應用端；所述云端服務器用于以數據庫的形式存儲傳感層上傳的數據，云端服務器還存儲了電子地圖數據、Web端用戶數據及移動端用戶數據；Web端與移動應用端均可從云端服務器獲取其存儲的所有數據；所述Web端具有登錄模塊、船舶行業信息展示模塊、定位與軌跡展示模塊，數據查詢單元及系統管理模塊；所述登錄模塊用于供用戶登錄Web端；所述船舶行業信息展示模塊用于展示船舶行業新聞動態；所述定位與軌跡展示模塊用于調取云端服務器的參數及電子地圖數據，并基于GIS技術在電子地圖上實現船舶實際位置、船舶軌跡查詢及參數查看；所述數據查詢單元用于查詢工作數據；所述系統管理模塊用于對用戶信息、用戶權限、船舶行業信息展示模塊展示的信息及云端服務器存儲的參數進行管理；所述移動應用端具有船舶位置查詢模塊及與船舶位置查詢模塊及連接的報警按鈕和救助按鈕，所述船舶位置查詢模塊用于調取云端服務器的船舶定位數據及電子地圖數據，并基于GIS技術在電子地圖上實現船舶實時位置顯示；通過按下報警按鈕，安裝了移動應用端的移動設備將該船舶的報警信息發送至報警范圍內的船舶，在報警范圍內安裝有移動應用端的船舶可接受報警信息并在其船舶位置查詢模塊顯示本船舶及報警船舶的實時位置，接受到報警信息的船舶通過按下救助按鈕向報警船舶發送接受請求的信息；所述移動應用端為微信端。2.如權利要求1所述的基于云構架的船舶綜合管理系統，其特征在于：所述船端智能數據采集器的定位模塊采用BDS/GPS雙模定位模塊，無線數據傳輸模塊采用3G/4G...

【專利技術屬性】
技術研發人員：萬隆君，王成睿，徐軼群，
申請(專利權)人：集美大學，
類型：發明
國別省市：福建,35