一種面向內河智能航運信息服務的智能船載終端設備制造技術

本實用新型專利技術公開了一種面向內河智能航運信息服務的智能船載終端設備，所述船載終端設備由電源模塊、數據采集模塊、主控模塊、通信模塊以及人機交互模塊組成；本實用新型專利技術運用了在線分析處理技術、多種感知技術(GPS、AIS、RFID、傳感器和視頻)和通信技術，通過對內河船舶航行狀態下的多態異構數據的聚合、重構和交互，實現船舶身份的自動識別、運行狀態的感知，為我國內河智能航運信息服務系統的船舶數據感知和實現船-船互聯、船-岸互聯、船-貨互聯和內河船舶的安全航行和高效運輸提供堅實保障，推動我國內河智能航運信息服務(船聯網)快速發展。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術專利涉及ー種利用在線分析處理技術、多種感知技術(GPS、AIS、RFID、傳感器和視頻)和 通信技術，通過對內河船舶航行狀態下的多態異構數據的聚合、重構和交互，實現船舶身份的自動識別和運行狀態的感知的面向內河智能航運信息服務(船聯網)的智能船載終端設備。
技術介紹
水路運輸是綜合運輸體系的重要組成部分，是符合資源節約型、環境友好型要求的運輸方式，也是典型的低碳運輸方式；隨著國家著力加快轉變經濟發展方式和建設“兩型”社會，水運運能大、占地少、能耗低、污染小的獨特優勢和帶動社會經濟發展的作用更加凸顯。雖然近幾年我國已經認識到水路運輸的優勢和帶動經濟發展的巨大作用，已加大了對內河航道的整治和建設カ度，各地方水運管理信息化建設也取得了長足的發展，但是在船舶信息的感知領域仍舊存在明顯的不足；具體表現以下幾個方面(一)目前我國大部分地區的內河船舶管理主要依靠人工來完成，缺乏有效識別船舶身份的手段，導致難以辨別套牌和偽牌照的船舶，讓不法分子有機可乘。這不僅給國家帶來了經濟上的損失，而且也造成了非常惡劣的社會影響。(ニ)對于長三角等一些內河發達的水域，盡管海事管理部門已經對轄區內的部分船舶安裝了 GPS、AIS、RFID和視頻等船載設備，但是由于管理體系和技術手段的落后，船載設備數據異構嚴重，信息標準不統一，不能跨地區使用，系統之間互不兼容，造成了重復建設和資源浪費。(三)目前，除少數試點航段外，船舶過閘、檢查、報港簽證等業務仍采用傳統作業方式，船民需要停船登岸辦理業務，費時費力，嚴重降低通航的效率，増加因重復啟動船舶柴油機帶來的燃油成本和船舶尾氣排放。(四)雖然部分地區的海事管理部門通過移動網絡平臺，以手機短信的方式，提供給船民一些常規的航道信息，但服務內容単一，缺乏針對性，也無法實時感知船舶所處航線上的橋梁或其他障礙物信息，造成船民經常對橋身高度估計錯誤，尤其在夜間或惡劣天氣情況下，船民沒有發現或來不及發現前方障礙物，致使船舶與之碰撞，造成基礎設施或橋梁損毀。綜合上述，船舶信息的感知與交互，作為內河航運信息服務的關鍵ー環，目前亟需相應的設備和相關的技術手段解決上述存在問題。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是通過提供ー種運用在線分析技術、多種感知技術(GPS/北斗、AIS、RFID、傳感器和視頻)和通信技術，有效地實現船舶身份自動識別和運行狀態的感知，解決船載終端種類和型號各異帶來的多態異構數據聚合、重構和交互的問題；同時采用模塊化的設計，對已經安裝的船載設備(如GPS、AIS等)預留數據接ロ，避免重復建設；通過人機交互的方式，豐富服務內容，為船民、物流企業和管理部門三者之間提供了互動平臺，提高船舶管理服務水平的一種面向內河智能航運信息服務的智能船載終端設備。為達到上述目的，本技術的技術方案如下一種面向內河智能航運信息服務的智能船載終端設備，所述船載終端包括電源模塊，負責電壓的轉換及電流穩定，保證設備正常工作，在外部電源斷開時，負責給RFID模塊供電，保證該模塊與岸基設備和其他智能船載終端正常通信；數據采集模塊，負責數據的感知與采集，并將采集的數據經通信總線傳送給主控模塊進行處理；主控模塊，負責數據處理和存儲；通信模塊，提供信息傳輸的媒介和交互的渠道；人機交互模塊，負責對主控模塊處理結果的顯示，以便提醒用戶，進行不同的操作。優選的，所述電源模塊包括電源轉換模塊，負責電壓轉換，將船用220V交流電轉換為24V直流電；電源管理模塊，確保電路中電壓和電流的穩定，推動后級電路進行功率輸出，保證設備正常工作；備用電池模塊，在設備外部電源斷開時，負責給RFID模塊供電，保證設備與岸基設備和其它智能船載終端設備通信。優選的，所述數據采集模塊包括RFID模塊，具有數據采集和短程無線通信的功能；GPS/北斗模塊，負責進行定位導航；將衛星的軌道參數、定位位置、時間和日期數據發送給主控模塊；GPS/北斗接ロ，用于外接GPS/北斗設備；AIS接ロ，為已安裝AIS設備的船舶預留的接ロ ；無線傳感接收模塊，具有無線接收傳感數據的功能；有線傳感器接ロ，用于連接有線式傳感器；視頻接ロ，用于外部攝像機視頻信號的采集。優選的，所述主控模塊包括；處理器；顯示處理模塊，負責接收處理器提供的指令，將系統所需要的顯示信息進行轉換驅動，支持的分辨率聞達1280x1024像素的圖形和圖像顯不；智能分析模塊，利用船舶上安裝的攝像機，將拍攝畫面的四周設置為警戒區域，當有物體或人非法穿越警戒區時，立即觸發報警；自檢模塊，負責設備自檢以及分析處理傳感數據，分析結果可以顯示在LCD觸摸屏上；數據存儲模塊。優選的，所述通信模塊包括；通信模塊，利用3G移動通信網絡進行通信，將船舶相關數據發送到航運信息服務中心服務器，同時還可以用來接受物流信息和航運服務信息，為船民提供通告、貨源、航道和天氣便民信息；WiFi模塊，負責在船舶空間內組建無線局域網；VHF接ロ，用于外接VHF設備；網ロ，用于滿足船載電腦上網或其他網絡設備的數據有線傳輸和上網要求。優選的，所述人機交互模塊包括LCD觸摸屏，顯示各種信息，同時觸控屏幕上不同的菜單，執行不同的操作命令，實現對應的功能；LED接ロ，為已經安裝LED信息發布屏的港航管理艇預留的接ロ，用于港航管理艇發布信息；警報模塊，負責對智能分析模塊和自檢模塊處理結果的響應，當出現“異常”情況時，警報發出響聲，提醒用戶；狀態指示燈，用于顯示船舶和設備的運行狀態。優選的，所述的船載終端設備與岸基具有多種通信模式，包括RFID無線短距離通信、WiFi無線局域網通信、3G移動通信和VHF通信。利用RFID、VHF和移動通信模塊，實現船一船互聯、船一岸互聯，利用傳感技術和視頻技術，實現船一貨互聯。優選的，所述RFID模塊由控制模塊、射頻模塊以及天線組成。優選的，所述處理器為ARMll處理器。通過上述技術方案，本技術的有益效果是I、模塊化；本技術采用模塊化設計，內設多類模塊，船舶可根據自身需求，選配不同的模塊，實現船舶綜合智能感知、聚合、重構和交互；支持的模塊包括=RFID模塊、GPS模塊、AIS模塊、移動通信模塊、WiFi模塊和無線傳感接收模塊。2、兼容性；考慮到長三角等一些內河發達的水域，海事管理部門對轄區內部分船舶已經安裝了 GPS/北斗、AIS或傳感器等各類船載設備，為了避免重復建設，統ー航運基礎信息，智能船載終端為已經安裝上述各類船載設備的船舶預留了接ロ，并對不同設備來源的多態異構數據完成數據格式的聚合轉換和發送，解決內河船舶多種類設備共存帶來的數據異構的問題。3、可互操作；智能船載終端支持短距離數據傳輸和3G移動網絡通信；智能船載終端之間、智能船載終端與岸基設備之間、智能船載終端與航運信息服務中心服務器之間均能實現雙向通信，在標準化的通信協議基礎上，支持M2M可互操作。4、功能豐富；本技術具有船舶身份自動識別、定位導航、船舶狀態檢測、船載貨物監控、信息發布與顯示、支持不停船報港簽證，以及在線辦公或娛樂休閑等多項功能，具體包括水上服務區提示向船舶告知周圍水域的水上服務區的名稱以及提供服務的種類、數量等；航道指向、誘導信息為船舶提供實時導航業務，提供安全快捷的出航路線；不停船報港簽證對服務域內的船只進行身份認本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種面向內河智能航運信息服務的智能船載終端設備，其特征在于：所述船載終端包括：電源模塊，負責電壓的轉換及電流穩定，保證設備正常工作，在外部電源斷開時，負責給RFID模塊供電，保證該模塊與岸基設備和其他智能船載終端正常通信；數據采集模塊，負責數據的感知與采集，并將采集的數據經通信總線傳送給主控模塊進行處理；主控模塊，負責數據處理和存儲；通信模塊，提供信息傳輸的媒介和交互的渠道；人機交互模塊，負責對主控模塊處理結果的顯示，以便提醒用戶，進行不同的操作。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：董耀華，張成雷，董麗華，孫偉，
申請(專利權)人：上海海事大學，
類型：實用新型
國別省市：