◎易小兵 辛貴鵬 易站智聯(lián)科技（廣州）有限公司

海事局為交通運(yùn)輸部直屬機(jī)構(gòu)，實(shí)行垂直管理體制。根據(jù)法律、法規(guī)的授權(quán)，海事局主要是履行國(guó)家水上安全監(jiān)管與預(yù)防船舶污染、船舶、海上裝置檢測(cè)、航海保障管理，實(shí)行交通部安全生產(chǎn)等職能。

現(xiàn)在，國(guó)家等相關(guān)部門(mén)提出“向海洋進(jìn)軍”這一相對(duì)比較重要的建設(shè)目標(biāo)，十八大中明確地提出了“海洋強(qiáng)國(guó)”發(fā)展戰(zhàn)略，切實(shí)地發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)，而這些都要通過(guò)船舶的建設(shè)來(lái)實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)在伴隨航運(yùn)事業(yè)更為迅速發(fā)展，無(wú)法抵擋，船舶噸位逐步增大、吃水持續(xù)加深、航線(xiàn)堵塞與航行難度較大的問(wèn)題逐漸增加，進(jìn)而對(duì)海事局船舶管理工作的效率與質(zhì)量等都形成了較大的挑戰(zhàn)。所以，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)就是當(dāng)務(wù)之急，而且顯得尤其重要。

1.系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 設(shè)計(jì)思路

圖1 船舶航行位置及信息圖

如今，大量研究人員與海洋管理職員已開(kāi)始分析如何實(shí)現(xiàn)智能系統(tǒng)兼容問(wèn)題，同時(shí)也研發(fā)出了部分可以參考的系統(tǒng)。在這一基礎(chǔ)上，對(duì)本文提及的綜合管理平臺(tái)做了綜合結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)，把其劃分為業(yè)務(wù)監(jiān)管平臺(tái)、業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊3個(gè)部分。

1.2 船舶動(dòng)態(tài)監(jiān)控管理功能介紹

船舶動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)由一個(gè)個(gè)模塊功能組成，功能包括航行監(jiān)控、監(jiān)控報(bào)警、運(yùn)行臺(tái)賬等組成。各個(gè)模塊的功能代碼都進(jìn)行了封裝，不同船舶可根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需要調(diào)用相應(yīng)的模塊進(jìn)行組合。系統(tǒng)具有極大的延展性和靈活性，隨時(shí)根據(jù)業(yè)務(wù)需要增加新的功能模塊。

海事巡邏船航行監(jiān)控主要包含兩個(gè)艙室的模塊劃分：駕駛室管理、集控室管理。

1.2.1 駕駛室管理

駕駛室主要包含船舶的羅經(jīng)信號(hào)、吃水?dāng)?shù)據(jù)、航速信息、轉(zhuǎn)向信息、船舶航行位置及信息、視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控，主要采用圖文結(jié)合、圖表結(jié)合展示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，使之更加地生動(dòng)形象不死板，讓用戶(hù)能隨時(shí)掌握船舶的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。

1.2.2 集控室管理

集控室數(shù)據(jù)主要為主機(jī)管理數(shù)據(jù)。主機(jī)管理頁(yè)面分為左主機(jī)和右主機(jī)，主要展示一些關(guān)于主機(jī)的數(shù)據(jù)，如：主機(jī)轉(zhuǎn)速、主機(jī)電池電壓、燃油消耗率、總?cè)加拖穆?、左排氣溫度、右排氣溫度、缸套水壓力、滑油溫度、油壓、燃油壓力、缸套水壓力等以及相關(guān)的一些開(kāi)關(guān)量的報(bào)警。

2.北斗系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)研究

2.1 北斗系統(tǒng)概述

北斗二代逐漸搭建形成，將其與一代橫向?qū)Ρ?，可以看出其最為顯著的改變，便是將有源定位調(diào)整為了無(wú)源定位。而且，二代系統(tǒng)得到了全面的升級(jí)，其針對(duì)一代中存在的不足作了修正，更容納了一代的現(xiàn)實(shí)優(yōu)勢(shì)。北斗二代在設(shè)計(jì)與布置中，其空間段存在三種衛(wèi)星，支持短報(bào)文傳輸，支持自主定位，而且定位的范圍拓展至所有國(guó)家與地位，還可以提供授時(shí)服務(wù)、定位服務(wù)。其付費(fèi)授權(quán)定位的精度，已然發(fā)展至了1m。

圖2 船舶航行歷史軌跡圖

圖3 主機(jī)管理圖

圖4 北斗定位原理圖

2.2 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航船載機(jī)信號(hào)處理過(guò)程

基于導(dǎo)航船載機(jī)而言，其承載的現(xiàn)實(shí)任務(wù)，便是進(jìn)行衛(wèi)星信號(hào)的收集工作，對(duì)捕獲衛(wèi)星進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控?？梢赃M(jìn)行衛(wèi)星傳輸數(shù)據(jù)的接收、交換與傳輸?shù)认嚓P(guān)處理。在接收至發(fā)送這個(gè)時(shí)間區(qū)間內(nèi)，其可以實(shí)現(xiàn)電文內(nèi)容的解析。如圖5，展示了相關(guān)信息。

圖5 信號(hào)處理圖

基于北斗系統(tǒng)而言，通信、定位、語(yǔ)句轉(zhuǎn)換可以說(shuō)是其數(shù)據(jù)協(xié)議的核心。在這里，側(cè)重對(duì)這三類(lèi)內(nèi)容作闡述。

（1）關(guān)注定位并作闡述：用戶(hù)在現(xiàn)實(shí)操作中，出現(xiàn)了定位需求，想要得到定位結(jié)果，其首先需要提出定位申請(qǐng)，而這個(gè)操作，往往是在終端啟動(dòng)的過(guò)程中觸發(fā)實(shí)現(xiàn)。終端動(dòng)作，申請(qǐng)信號(hào)發(fā)出，經(jīng)過(guò)衛(wèi)星處理之后會(huì)反饋至地面配置的控制中心，通過(guò)這里的操控，將具體的定位數(shù)據(jù)，傳輸給用戶(hù)終端。

（2）關(guān)注通信并作闡述：這項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)是基于RS485串口線(xiàn)實(shí)現(xiàn)的，串口可以配置兩根RS485，分別承擔(dān)數(shù)據(jù)收發(fā)的現(xiàn)實(shí)任務(wù)。數(shù)據(jù)收發(fā)的具體定位，采取的是bit。數(shù)據(jù)的獲取，事實(shí)上是基于電壓信號(hào)的改變通過(guò)轉(zhuǎn)換得到的。在地面控制中心，導(dǎo)航船載機(jī)、收發(fā)模塊中，都采取串口通信的方式。在這里需要關(guān)注通信協(xié)議問(wèn)題，在應(yīng)用之前，需要提前針對(duì)協(xié)議作設(shè)定操作，將協(xié)議格式調(diào)整，得到ASCII 碼數(shù)據(jù)，這里的數(shù)據(jù)是16進(jìn)制。在傳輸環(huán)節(jié)，會(huì)將這部分內(nèi)容作解析，得到規(guī)范的數(shù)據(jù)格式。

（3）關(guān)注語(yǔ)句轉(zhuǎn)換并作闡述：具體到本分析來(lái)看，數(shù)據(jù)接口具體是GPS，在完成了來(lái)自北斗的數(shù)據(jù)接收條件下，需針對(duì)接收到的內(nèi)容，作轉(zhuǎn)換處理，得到GPRMC格式的數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)，則是電子海圖顯示實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)與必要條件。在轉(zhuǎn)換操作環(huán)節(jié)，需要區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)段，將各類(lèi)定位信息精準(zhǔn)體現(xiàn)出來(lái)，如經(jīng)緯度、時(shí)間等。

3.結(jié)論

海事船舶信息管理系統(tǒng)以當(dāng)下的技術(shù)為基礎(chǔ)，很好地實(shí)現(xiàn)了海事局船舶管理工作的實(shí)際需求，調(diào)整了以往人工記錄并且對(duì)這些信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的歷史，提升了管理效率，降低工作量。同時(shí)也有缺陷：一方面面對(duì)現(xiàn)在用戶(hù)信息持續(xù)增加、多樣化，多元化、一定要持續(xù)提升和改進(jìn)監(jiān)管方式；另一方面一定要提升用戶(hù)的安全性和開(kāi)放性等方面的需求，這些不足由現(xiàn)有技術(shù)與海事管理業(yè)務(wù)、用戶(hù)狀況確定的。