浅谈航标遥测遥控系统建设

郭星

摘 要：伴随着黑龙江省水上运输事业的持续前进，对于水上运输事业运营的可信赖性、使用性、保卫性的需要也在持续提升，推动了完成航行标志遥测遥控措施的发展，并且科技的日益发展，电子、无线通信设施、网络措施的飞速前进，都为遥测遥控措施的发展提供了最根本的物质基础，促进这项措施完成的可能性、航行标志遥测遥控措施的完成不仅能够使其智能化、自动化，还能够在很大程度上提升航行标志的服务水准，并且还能减少人力以及物力的支出，在很大程度上提升了管制机构的管制水准，为船只的安全运行提供了更加可信赖的保证。

关键词：航标；遥测遥控；数据采集；RTU

1 系统建设

1.1 系统架构

这次体系的创建主要包含电子航行通道的航行标志动态可视化监管掌控体系、航行标志遥测遥控信息交流与传递系统、航行标志遥测遥控远端测控装置还有有关的网络信息交流与传递配套项目。

航标遥测遥控系统由建在省航道局信息中心的岸基监控系统、安装在航标上的“航标遥测遥控终端”和相应的通信链路共同构成。

1.2 运行机制

航行标志遥测遥控远端测控设施装置在每个航行标志上，智能收集、储存同时经过分组无线服务技术按时为省航道局信息核心传送航行标准情况资料；如果产生能够报警的条件，就会自动报警；追随省航道局中调度机构下发的遥控命令和远程配置，掌控、更改航行标志的作业情况或者复原到正常的作业中。

省航道局信息中心结构监管掌控体系能够自动收集、储蓄全部管辖内的航行标志活动状态、报警状态，在电子航行通道的图纸信息系统上及时标画出航行标志，同时分析航行标志是不是存在反常状况；经过分组无线服务技术传递遥控命令或者远程配置命令，更改航行标志的作业情况或者运用到正常的作业中；在特殊的情况下，航行标志管制者要按照报警状况快速的做好准备，调派作业船只赶到救援现场进行救援。

1.3 应用系统

（1）创建统一的航行标志工作资料库，完成航行标志在各种情况下活动状态的管制以及保护。（2）制造电子航行通道图纸资料，根据库区航行图纸创造出符合国际规范的电子航行通道图纸，为航行标志管制的可视性供应根本的材料。（3）创建航行标志遥测遥控体系，能够及时的掌握航行标志设施出现的事故并及时进行修复，提升航行标志的完善性，减少航行标志工作的管制成本，完成航行标志管制的智能性、数字化。（4）创建在电子航行通道图为基础上的航行标志遥测遥控可视性管制系统。

1.4 网络系统

（1）航标遥测遥控终端RTU：数据采集AD+ARM嵌入式系统+GPRS通信模块+GPS定位模块；（2）通信链路：监控中心与RTU之间的通信链路采用GPRS/GSM方式。与移动通信公司GPRS网关采用专线连接；与远程工作站采用省航道局内网连接，采用宽带数据网；（3）航标监控中心：通信服务器（工作组级服务器）+数据库服务器（部门级服务器）+电子航道图监控台（商用PC）；（4）系统平台：通信服务器Windows2003应用服务器和数据库服务器Win2003Server+Oracle10g电子航道图监控台Win2000（以上或XP）+电子航道图监控软件（S-57电子航道数据+S-52电子航道图显示）。

2 系统实现

2.1 业务流程

2.1.1 航标遥测遥控系统的运行机制可概述为：航标状态信息、报警信息采集→航标状态信息、报警信息遥测→航标状态的遥控→航标遥测遥控维护记录。遥测遥控终端RTU安装于浮标、岸标上（或其它助航设施），其数据采集模块能自动实时采集航标的位置、工作状态和参数信息，并判断工作是否正常，到设定的时间间隔、接到中心查询指令或出现报警时终端自动将数据按照通信协议打包通过串口发送到GSM/GPRS模块。

2.1.2 监测数据通过GPRS/GSM移动基站和交换中心，采用GPRS VPN网发送到监控中心的服务器上。监控中心依照现行的航标管理体制，对远程航标设施的遥测遥控。管理人员借助航标动态可视化监控平台，采用IHO S-57标准的电子航道图监控界面，操作和查询都在电子航道图上进行。

2.2 监控平台

2.2.1 航行标志可视性监管掌控系统运转体制就是：经过分组无线服务技术以及传输控制协议/因特网互联协议等主动收集、储蓄所管制航行标志的活动资料、报警情况，在航行通道的电子图上及时进行描绘，监督所管制的航行情况；总结航行标志运行的资料，航行标志遥测遥控监督掌控体系需要利用报警体系和用户进行沟通连接。

2.2.2 航行通道电子图所显现的内容主要是：航行通道电子图资料的显现、搜索、操纵掌控和航行通道电子图资料的更换。

2.2.3 航行标志活动的取得：凭借此体系创建的标岸信息交流与传递和遵守的合同，履行取得航行标志活动资料。

2.2.4 航行標志标示绘制：在航行通道电子图中，及时标示绘制航行标志活动以及其他活动的相关信息，为航行标志的监管掌控供应措施基础。

2.2.5 航行标志监管掌控：依靠航行通道电子图、航行标志活动状况完成航行标志的监管掌控。包含航行标志动态以及静态活动的资料搜索、航行标志报警和预警。

2.2.6 航行标志动态情况：凭借省航行通道局内部网络和外部网络变换完成航行标志活动和对外服务共同进行。

2.3 功能结构

航行通道电子图显现以及掌控完成全部相关的航行通道电子图的显现以及搜索；体系管制和根本数据管制完成用户的添加以及删除、变动和检查性能还有航行标志在静止状态时的情况以及通信卡资料的管制；航行标志在活动状态时主动收集还有报文主动处置完成此体系和航行标志活动状态时信息以及命令和简讯的传递；航行标志活动状态监管掌控主要完成航行标志的标示绘制、历史轨道回放、监督掌控工作搜索和命令的颁发。

3 效益及应用前景

（1）航标遥测遥控系统建成后，最明显的效益是可以随时知道航标的工作状况，增强了航标的可靠性，有效保障船舶航行安全。同时，可延长航标巡检周期。当发现标志工作不正常时，及时出航巡检，予以修复。（2）航标遥测遥控的实现只是建设数字航标的开端，如何将计算机网络技术、GIS、RS、VTS`AIS、VR（虚拟现实）、无线通讯、数据资源整合等先进技术应用到航标信息的管理与服务，建立统一的航标信息综合平台，是航标科技人员的重要而又艰巨的任务。在此平台上不仅满足航标业务管理需求，而且可以方便地组建水上交通安全信息服务系统，实现对辖区航标动态和船舶动态实时监控，并通过VTS、AIS等系统为船舶进出港提供岸基导航服务和航行通告、航行警告、电子航道图改正数据、气象等助航信息服务。

4 结束语

船只健康顺利、安全、便利、经济的运行需要航行标志的保证，同时对推动水上运输业以及国防创建、保卫国家利益都有着关键的用途。创建拥有我国特色的航行标志遥测遥控监管体系，同时在这个基础上，完成航行标志遥测遥控监管体系和VTS、AIS体系资料的综合，是国内航行标志管制走上现代化，提升航行标志协助航行的功能，提升VTS、AIS体系监督管制以及服务的性能。按照数字化、智能化以及现代化完成对航行标志管制的改革思想，根据在多极化网络构造的材料发布系统措施；及时处置数据资料；根据全球定位系统、无线通信、传感设施、未处理设施等措施的航行标志照明和附属装备材料收集掌控体系。这给黑龙江省的数字化航行通道创建了牢固的根本。

参考文献

[1]张燕.航标遥测遥控系统的功能、组成及技术实现的研究[D].大连海事大学，2003.

[2]黄林生.基于北斗的武汉港区航标监控系统方案的研究[D].武汉理工大学，2006.

[3]王立立.基于Internet的电子海图自动改正方法的研究[D].大连海事大学，2000.