遠(yuǎn)洋漁業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)

1、遠(yuǎn)洋漁業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)1. 需求分析 12. 解決方案 12.1. 設(shè)計(jì)目標(biāo)及原則 12.2. 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 22.3. 系統(tǒng)優(yōu)勢 33. 系統(tǒng)特色功能及服務(wù) 43.1. 提供岸船信息互通服務(wù) 43.2. 提供位置服務(wù) 43.3. 提供船舶報(bào)警功能 43.4. 提供緊急救援服務(wù) 43.5. 提供增值信息服務(wù) 44. 終端產(chǎn)品介紹 44.1. 終端組成 44.2. 北斗/GPS定位通信單元44.3. 終端功能 55. 系統(tǒng)運(yùn)營及盈利模式 76. 行業(yè)規(guī)模 7I遠(yuǎn)洋漁業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)1. 需求分析河北省漁業(yè)捕撈漁船數(shù)量為 5000 艘左右。從事遠(yuǎn)洋漁業(yè)的人員有 20000 多人據(jù)國際漁業(yè)有關(guān)協(xié)定，為了有效

2、地保護(hù)海洋漁業(yè)資源，實(shí)現(xiàn)海洋漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展，國際有關(guān)漁業(yè)組織對各個(gè)國家在海上的作業(yè)漁船的捕撈均采用了配額制度和定期休漁和禁漁政策，需要對漁船捕撈情況進(jìn)行相應(yīng)監(jiān)管。同時(shí)隨著中日、中韓、中越漁業(yè)協(xié)定的實(shí)施、200 海里專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)和南沙護(hù)漁任務(wù)的開展，維護(hù)國家主權(quán)和海洋權(quán)益的任務(wù)更加繁重和艱巨，新形勢下的漁業(yè)管理、海上執(zhí)法對漁業(yè)安全生提出了更高的要求。河北省共有漁政船30多條，配備了 GPSffi海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)，但其使用費(fèi)用非常昂貴， 大型漁船也部分配備了衛(wèi)星系統(tǒng)， 大部分普通出海漁船目前主要通信手段為CDM、A90C和短波窄帶通信，作用距離為縱深30到50海里的范圍。普通漁船出海作業(yè)一旦超出通信

3、范圍覆蓋區(qū)域， 將失去通信手段， 漁政部門也無法實(shí)施監(jiān)管， 一旦發(fā)生安全事故，無法實(shí)時(shí)組織救援，漁船如果越界捕撈作業(yè)，也無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致我方漁船頻繁被扣留，從而引起國際終端。在這種大背景下，將河北省從事遠(yuǎn)洋漁業(yè)的船只都安裝北斗衛(wèi)星導(dǎo)航終端，可完成維護(hù)主權(quán)和緊急救助等多項(xiàng)任務(wù)。2. 解決方案2.1. 設(shè)計(jì)目標(biāo)及原則通過對遠(yuǎn)洋漁船和漁政船監(jiān)控管理的需求分析，以北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為依托，結(jié)合GPS AIS、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，建立一個(gè)遠(yuǎn)洋漁業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，將對遠(yuǎn)洋漁船和漁政船的安全作業(yè)發(fā)揮積極影響。2.1.1. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)a) 系統(tǒng)由政府監(jiān)管平臺(tái)、運(yùn)營中心、船載終端等三部分組成一個(gè)全天

4、候、全范圍的漁業(yè)監(jiān)控管理系統(tǒng)；b) 入網(wǎng)船只包括漁業(yè)捕撈船和漁政船，并為不同類型的船只分別提供不同的管理平臺(tái)、專有報(bào)表，系統(tǒng)采用分組管理，不同類型的船只歸入不同分組，便于管理。2.1.2. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則a) 系統(tǒng)建設(shè)遵循先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，從系統(tǒng)性能、功能、產(chǎn)品穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性能等方面考慮系統(tǒng)的先進(jìn)性，保證前期所選型的系統(tǒng)與今后系統(tǒng)性能提升在技術(shù)先進(jìn)性方面的可延續(xù)性；b) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循開放性原則，能夠支持多種設(shè)備終端和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并支持二次開 發(fā)；c）對系統(tǒng)的終期容量進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，能夠滿足將來系統(tǒng)、終端設(shè)備功能擴(kuò)展和中 心管理功能的擴(kuò)展；d）在互聯(lián)網(wǎng)中，防止非法用戶享受服務(wù)，防止計(jì)算

5、機(jī)病毒入侵，在系統(tǒng)運(yùn)維管理 中，實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，在終端接入中采用設(shè)備和用戶雙重認(rèn)證，保證接入的合法 性。2.2. 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的遠(yuǎn)洋漁業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)由3大分系統(tǒng)組成，主要包括衛(wèi)星導(dǎo)航運(yùn)營中心，地面監(jiān)控中心和船載北斗終端設(shè)備?；诒倍沸l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的遠(yuǎn)洋漁業(yè)監(jiān)控 服務(wù)系統(tǒng)框圖如圖1所示：圖1基于北斗的遠(yuǎn)洋漁業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)示意圖基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的遠(yuǎn)洋漁業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)整合了移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、北斗衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)信息的無縫轉(zhuǎn)發(fā)，向海上生產(chǎn)作業(yè)者及其關(guān)聯(lián)者提供多種 通信網(wǎng)絡(luò)間的船岸、船間報(bào)文互通服務(wù)。2.2.1. 運(yùn)營中心系統(tǒng)功能衛(wèi)星導(dǎo)航運(yùn)營服務(wù)中心系統(tǒng)作為北斗衛(wèi)星導(dǎo)

6、航技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)平臺(tái)，完成應(yīng)用導(dǎo)航業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)開通、業(yè)務(wù)承載以及業(yè)務(wù)計(jì)量功能。與北斗地面運(yùn)控中心連接，實(shí)現(xiàn)北斗信息收發(fā)?？蓮谋倍返孛孢\(yùn)控中心獲得入網(wǎng)北斗終端的數(shù)據(jù)信息，并可通過運(yùn)營中心向入網(wǎng)北斗終端發(fā)送數(shù)據(jù)信息。與地面移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)北斗短消息和地面移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)之間的信息互通。實(shí)現(xiàn)地面運(yùn)控中心和運(yùn)營中心系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)之間的格式轉(zhuǎn)換， 并對所有經(jīng)過運(yùn)營中心系統(tǒng)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，記錄時(shí)間、發(fā)送方、接收方、內(nèi)容等信息；實(shí)現(xiàn)地面移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)營中心系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)之間的格式轉(zhuǎn)換， 并對所有經(jīng)過運(yùn)營中心系統(tǒng)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。根據(jù)數(shù)據(jù)類型進(jìn)行數(shù)據(jù)分發(fā)，實(shí)現(xiàn)向各個(gè)業(yè)務(wù)功能服務(wù)器的分發(fā)，為各個(gè)監(jiān)控終端提供業(yè)務(wù)

7、數(shù)據(jù)。2.2.2. 漁業(yè)監(jiān)控中心系統(tǒng)功能遠(yuǎn)洋漁業(yè)漁業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)主要由船載終端和監(jiān)控中心組成。船載終端通過北斗通信衛(wèi)星，把終端采集到的經(jīng)緯度、時(shí)間、速度、方向等定位信息、報(bào)警求助信息和船舶狀態(tài)信息上傳到運(yùn)營中心；漁業(yè)監(jiān)控中心可以利用客戶端軟件通過INTERNE橙錄運(yùn)營中心的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，查詢?nèi)刖W(wǎng)船舶信息，從而實(shí)現(xiàn)對船載終端設(shè)備的監(jiān)控和調(diào)度， 并將監(jiān)控中心發(fā)出的各種調(diào)度監(jiān)控命令和管理信息通過運(yùn)營中心下發(fā)給船載終端。漁業(yè)監(jiān)控中心系統(tǒng)通過連接運(yùn)營中心可直接獲取數(shù)據(jù)資源， 所有的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理過程完全由運(yùn)營中心來完成，監(jiān)控中心只需要一臺(tái) PC 電腦安裝上客戶端功能軟件，就 能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)營中心的所有功能，從而

8、在很大程度上減少了硬件成本和維護(hù)費(fèi)用。2.3. 系統(tǒng)優(yōu)勢遠(yuǎn)洋漁業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)以北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)為依托，由我國自主研發(fā)，不受他國約束，具有很高的安全性和保密性。相比移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)， 北斗系統(tǒng)采用衛(wèi)星作為通信中繼， 可實(shí)現(xiàn)在全國范圍內(nèi)全天候、無盲區(qū)的通信覆蓋，抗人為和自然災(zāi)害影響能力強(qiáng)，不受暴雨、臺(tái)風(fēng)等惡劣自然條件影響；北斗系統(tǒng)不需要網(wǎng)絡(luò)施工和基站建設(shè)，投入低，見效快，運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用低，并且系統(tǒng)安全可靠。相比GP繇統(tǒng),GPSt位只能知道自身的位置，卻無法將位置發(fā)送出去，北斗不但 能知道自己身在何處， 還能在不增加其他通信手段的情況下將自身位置和狀態(tài)信息發(fā)布 出去。相比海事衛(wèi)星， 北斗系統(tǒng)的通信費(fèi)用低廉。

9、 海事衛(wèi)星的通信費(fèi)用大約每分鐘幾十元，而北斗衛(wèi)星通信費(fèi)用為每年850 元。3遠(yuǎn)洋漁業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)3. 系統(tǒng)特色功能及服務(wù)3.1. 提供岸船信息互通服務(wù)遠(yuǎn)洋漁船出海一般時(shí)間為一到兩個(gè)月，與岸上家人的聯(lián)系基本中斷，衛(wèi)星導(dǎo)航運(yùn)營中心整合了移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和北斗衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)信息的無縫轉(zhuǎn)發(fā)，海上作業(yè)人員與家人之間可通過手機(jī)短信形式進(jìn)行信息交互。3.2. 提供位置服務(wù)通過北斗系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全方位的船位監(jiān)控和海洋漁業(yè)資源管理。 漁業(yè)管理中心可看到所有管轄漁船的位置、航行軌跡。當(dāng)漁船越界打撈，或者在禁漁期進(jìn)行打撈作業(yè)時(shí)，漁業(yè)管理中心可及時(shí)制止，使?jié)O船回到合法作業(yè)區(qū)打撈或按要求返航。3.3. 提供船舶報(bào)警功能當(dāng)監(jiān)控中心

10、收到漁船發(fā)出的進(jìn)出港報(bào)告、進(jìn)入預(yù)警區(qū)域、遇險(xiǎn)報(bào)警和報(bào)文時(shí)，系統(tǒng)能發(fā)出不同的聲光信號(hào)或符號(hào)提示，直到人工干預(yù)才解除提示。3.4. 提供緊急救援服務(wù)當(dāng)漁船出現(xiàn)觸礁、被襲擊、船上人員生病需要救助、沉沒等危險(xiǎn)情況時(shí)，可以通過北斗與漁業(yè)管理中心聯(lián)系，上報(bào)險(xiǎn)情。管理中心可告知并調(diào)度遇險(xiǎn)船只周圍的漁船進(jìn)行救助，大大縮短救援時(shí)間，提高救助效率。3.5. 提供增值信息服務(wù)漁業(yè)管理中心還可向出海漁船發(fā)送天氣、海浪、漁場、漁汛、漁市等信息，方便漁民海上作業(yè)。4. 終端產(chǎn)品介紹4.1. 終端組成船載終端主要由北斗/GPS定位通信單元、顯控單元、AIS等三部分組成。4.2. 北斗/GPS定位通信單元a） 采用北斗基帶芯

11、片進(jìn)行設(shè)計(jì)，整機(jī)體積小，功耗低，可靠性高；b） 北斗定位精度：20m （標(biāo)校區(qū)內(nèi)）、100m （標(biāo)校區(qū)外）；c） GPS®位精度：15簿d）通信長度：45個(gè)漢字（157個(gè)BCM）與卡有關(guān)；e） 數(shù)據(jù)接口：標(biāo)準(zhǔn)RS-232；f） 平均功耗：3W；g） 功放：10W；h） 電源：9V32V直流供電；i） 工作溫度：-25C+65C。9.2.1. 顯控單元a) 真彩色顯示，方便大角度觀察；b) 實(shí)時(shí)顯示船只的當(dāng)前位置、速度、航向和漁區(qū)號(hào)；c) 實(shí)時(shí)顯示目的地(或游標(biāo))所在位置、漁區(qū)號(hào)、目的地到當(dāng)前船位距離；d) 實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前時(shí)間、公歷日期及農(nóng)歷日期；e) 海圖詳細(xì)，配有等深層及水深數(shù)據(jù)，并

12、可實(shí)現(xiàn)多級縮放及任意移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)；f) 靈活調(diào)節(jié)亮度，使其適應(yīng)航行中頻繁交替出現(xiàn)的晴天、陰天、傍晚和夜晚；g) 實(shí)時(shí)顯示定位港口的潮汐信息；h) 大容量存儲(chǔ)， 10000個(gè)航點(diǎn)， 20條航線， 20000個(gè)航跡點(diǎn)， 40條航跡線， 11 種 共計(jì) 20000個(gè)標(biāo)記；i) 全中文操作，方便快捷；j) 全密封防水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，安全可靠；k) 直流供電，過壓欠壓和極性反接保護(hù)，性能穩(wěn)定；l) 工作溫度：-15 C-50C;m)工作電壓：1036V。9.2.2. AIS 單元a) 加電后自主工作，自主接入無線網(wǎng)絡(luò)，無需現(xiàn)場人為干預(yù)。b) 可將周圍附近的船舶的精確船位、航向、航速、轉(zhuǎn)向速度和距離等動(dòng)態(tài)信息和船

13、名、呼號(hào)、船型、船長與船寬等靜態(tài)信息接收到本船上并通過矢量圖的方式顯示在AIS的屏幕上。c)可將本船的類似的動(dòng)態(tài)信息和靜態(tài)信息通過VHF自動(dòng)、定時(shí)播發(fā)，在VHF覆蓋范圍內(nèi)裝備AIS設(shè)備的船舶，可自動(dòng)接收到這些信息。船舶管理部門可以據(jù)此對船舶進(jìn)行 監(jiān)控管理和救生防護(hù)。4.3. 終端功能4.3.1. 定位功能船載終端采取北斗、GPS®模一體化技術(shù)，即能夠利用北斗衛(wèi)星定位，也能夠利用 GPS®位，并且北斗定位和GP流位能夠自動(dòng)切換。船載終端能夠依據(jù)時(shí)間要求、航向 情況、航速變化進(jìn)行定位，實(shí)現(xiàn)船位、航速、航向等信息在顯控單元上顯示，并能發(fā)送給監(jiān)控中心。4.3.2. 通信功能船載終端

14、可以利用北斗系統(tǒng)進(jìn)行短電文通信，通信對象包括船載終端、監(jiān)控中心、手機(jī)。a) 船舶與船舶之間通信船載終端能直接將輸入的短電文信息發(fā)送給一個(gè)指定地址號(hào)的船載終端， 能夠接收來自另一船載終端的短電文，并在其液晶顯示屏上顯示該短電文。b) 船舶與監(jiān)控中心之間通信船載終端能接收監(jiān)控中心發(fā)出的短電文信息或控制指令， 也能直接將輸入的短電文信息發(fā)送給監(jiān)控中心。監(jiān)控中心可以指定海上一艘特定作業(yè)船舶，向其發(fā)送短電文信息或控制指令，或以群發(fā)、通播方式向一個(gè)或幾個(gè)船隊(duì)的多艘船舶，甚至全部海上作業(yè)船舶發(fā)送短電文信息。c) 船舶與手機(jī)之間通信船載終端通過運(yùn)營中心中轉(zhuǎn)，可以將通信電文發(fā)送給指定的手機(jī)，手機(jī)也可以通過運(yùn)營中

15、心向船舶發(fā)送電文信息。船載終端只要向運(yùn)營中心提出申請并得到批準(zhǔn)后，手機(jī)可以與船載顯控單元互相收發(fā)短電文信息。顯控單元在錄入完信息后，發(fā)送時(shí)只需輸入對方手機(jī)號(hào)碼即可，將該短信息發(fā)送到手機(jī)上。同樣，手機(jī)只要按照指定的格式，也可將短電文信息發(fā)送到作業(yè)船舶的衛(wèi)星通信終端上。4.3.3. 導(dǎo)航功能a)船載終端顯示北斗和GPSfi星的捕獲情況；b) 實(shí)時(shí)顯示船只的當(dāng)前位置、速度、航向及到達(dá)目的的距離；c) 可以實(shí)施游標(biāo)、電子羅盤、航點(diǎn)、航線及航跡五種方式導(dǎo)航；d) 保存與顯示航跡數(shù)據(jù)，包括列表顯示方式和海圖顯示方式；e) 支持標(biāo)記、保存航點(diǎn)數(shù)據(jù)，包括輸入標(biāo)記方式和海圖標(biāo)記方式。4.3.4. 防碰撞功能當(dāng)目

16、標(biāo)船 (A 類船 )與本船的距離達(dá)到 6 海里時(shí)有接近于黃色的光閃，當(dāng)目標(biāo)船與本船的距離達(dá)到 3 海里時(shí)有接近于紅色的光閃， 當(dāng)目標(biāo)船與本船的距離達(dá)到 2 海里時(shí)有接近于紅色的強(qiáng)烈和急促的光閃，此時(shí)如果報(bào)警開關(guān)處在開的狀態(tài)時(shí)，應(yīng)該有聲音報(bào)警。并且報(bào)警的距離值應(yīng)該顯示在屏幕上。對A類船只用紅色顯示，對B類船只用綠色顯示，從而區(qū)分其它類船只，并在A 類船符的右下角顯示該船與本船的距離(單位：海里) ， 同時(shí)閃爍提示用戶，對距離少于 2 海里（此距離可在顯控單元菜單中設(shè)置）的船只還伴有報(bào)警聲（此報(bào)警聲也可在顯控單元菜單中關(guān)閉） 。4.3.5. 緊急報(bào)警功能由于海洋漁業(yè)是高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)， 船載終端在船舶遇到險(xiǎn)情的時(shí)候能夠通過北斗短信向監(jiān)控中心發(fā)出報(bào)警求救信號(hào)。報(bào)警求救信號(hào)包含船舶的當(dāng)前位置信息，方便快速救援。5. 系統(tǒng)運(yùn)營及盈利模式系統(tǒng)的盈利模式主要有三種途徑： 第一是為用戶提供系統(tǒng)服務(wù)， 比如搭建監(jiān)控平臺(tái)、提供應(yīng)用軟件等；第二是提供用戶終端產(chǎn)品；第三是提供運(yùn)營服務(wù)，也就是按照服務(wù)信息流量向用戶收取使用費(fèi)。目前，北斗運(yùn)營尤其是北斗一代的運(yùn)營服務(wù)費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)是非常明確的，如果以包年方式計(jì)算，每臺(tái)基本型用戶終端每年的服務(wù)費(fèi)用是850 元。另外，通過實(shí)現(xiàn)北斗短消息和地面移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)之間的信息互