專利名稱：一種船舶綜合數(shù)據(jù)采集、處理與傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)據(jù)采集、處理與傳輸系統(tǒng)，尤其涉及一種船舶綜合數(shù)據(jù)采
集、處理與傳輸系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近幾年，海上運(yùn)力、運(yùn)量直線上升，海上安全生產(chǎn)成為重中之重。目前船舶設(shè)備參 數(shù)眾多，數(shù)據(jù)格式多樣，例如船舶機(jī)艙監(jiān)控設(shè)備數(shù)據(jù)、船載貨物數(shù)據(jù)、船舶導(dǎo)航數(shù)據(jù)等，數(shù)據(jù) 傳輸方式、傳輸格式各不相同。同時船岸通信也有多種方式，例如海事衛(wèi)星B、 C、Mini-C、 Mini-M、F站、CDMA等，各系統(tǒng)傳輸速率、計(jì)費(fèi)方式、通信機(jī)制各不相同，船員選擇、操作比較 復(fù)雜，岸端不能及時了解船舶實(shí)際運(yùn)行的工作狀態(tài)。因此，研制一種智能無需人工干預(yù)的船 舶綜合數(shù)據(jù)采集、處理與傳輸系統(tǒng)十分必要。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對以上問題的提出，而研制一種船舶綜合數(shù)據(jù)采集、處理與傳輸系 統(tǒng)，建設(shè)海上船舶安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，岸端人員可以及時地對船舶航行情況、設(shè)備工況及運(yùn) 輸貨物情況進(jìn)行全方位監(jiān)控，并有效地降低船舶維護(hù)費(fèi)用。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如 下 —種船舶綜合數(shù)據(jù)采集、處理與傳輸系統(tǒng)，主要由CDMA Modem、船端郵件服務(wù)器、 海事衛(wèi)星Mini-C站、海事衛(wèi)星F站、海事衛(wèi)星B站、10M/100M高速以太網(wǎng)集線器、船舶綜 合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器、船舶機(jī)艙監(jiān)控設(shè)備、船舶載貨監(jiān)控設(shè)備、船舶導(dǎo)航設(shè)備組成；其中， CDMA Modem和船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器通過以太網(wǎng)線與10M/100M高速以太網(wǎng)集線器 相連接，海事衛(wèi)星F站和船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器通過標(biāo)準(zhǔn)串口線或標(biāo)準(zhǔn)USB端口線 相連接，海事衛(wèi)星B站和船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器通過標(biāo)準(zhǔn)串口線相連接，海事衛(wèi)星 Mini-C站和船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器通過標(biāo)準(zhǔn)串口線相連接，船端郵件服務(wù)器和船舶 綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器通過以太網(wǎng)線與10M/100M高速以太網(wǎng)集線器相連接，船舶機(jī)艙 監(jiān)控設(shè)備和船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器通過工業(yè)串行線相連接進(jìn)行采集、處理并存儲船 舶機(jī)艙數(shù)據(jù)，船舶載貨監(jiān)控設(shè)備和船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器通過工業(yè)串行線相連接進(jìn) 行實(shí)時采集、處理并存儲載貨數(shù)據(jù)，船舶導(dǎo)航設(shè)備和船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器通過工 業(yè)串行線相連接進(jìn)行實(shí)時采集、處理并存儲船舶導(dǎo)航數(shù)據(jù)。 上述船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器為嵌入式單板計(jì)算機(jī)，標(biāo)準(zhǔn)配備8個RS-422串 口 、4個RS-232串口 、2個以太網(wǎng)口 。 所述船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器包括船端綜合數(shù)據(jù)采集模塊、船端數(shù)據(jù)處理模 塊和船端通信控制模塊； 所述船端綜合數(shù)據(jù)采集模塊包括設(shè)備端口驅(qū)動模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，設(shè)備端口驅(qū) 動模塊，與機(jī)艙監(jiān)控設(shè)備、船舶載貨監(jiān)控設(shè)備和船舶導(dǎo)航設(shè)備的端口驅(qū)動連接； 所述船舶數(shù)據(jù)處理模塊包括獲取待發(fā)送數(shù)據(jù)模塊和數(shù)據(jù)壓縮存儲模塊同船端綜
3合數(shù)據(jù)采集模塊采集模塊相連接； 所述船端通信控制模塊包括信道選擇模塊、通信設(shè)備驅(qū)動模塊和岸段指令接收模 塊，信道選擇模塊是船舶數(shù)據(jù)處理模塊與船端通信控制模塊的接口模塊；所述通信設(shè)備驅(qū) 動模塊由海事衛(wèi)星B站通信模塊、海事衛(wèi)星F站通信模塊、海事衛(wèi)星Mini-C站通信模塊、 CDMA通信管理模塊和郵件服務(wù)器通信模塊相連接構(gòu)成；所述岸端指令接收處理模塊包括 指令轉(zhuǎn)發(fā)模塊和指令解析模塊構(gòu)成；以上個單元通過設(shè)備總線進(jìn)行連接。 本實(shí)用新型的有益效果是該系統(tǒng)能夠?qū)崟r采集船舶機(jī)艙設(shè)備、船舶載貨監(jiān)控設(shè) 備、船舶導(dǎo)航設(shè)備輸出相應(yīng)的數(shù)據(jù)。并將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮、存儲、傳輸。并對傳輸?shù)耐ㄐ?費(fèi)用、速率、效率進(jìn)行綜合智能分析并進(jìn)行智能路由，實(shí)現(xiàn)對通信信道和通信方式的控制， 達(dá)到性價(jià)比最高，效果最佳；同時，實(shí)現(xiàn)岸基對本系統(tǒng)船載設(shè)備參數(shù)的遠(yuǎn)程調(diào)?。焕帽鞠?統(tǒng)，船舶指揮中心能在電子海圖平臺或其他方式上實(shí)時獲得船舶的航速、航向、位置、機(jī)艙 數(shù)據(jù)、貨物數(shù)據(jù)等動態(tài)信息，了解船舶實(shí)時的運(yùn)行狀態(tài)；可以方便有效、直觀實(shí)時、低成本地 實(shí)現(xiàn)對船舶的調(diào)度管理，彌補(bǔ)目前船舶調(diào)度管理中通信手段單一、成本高的不足，適于船舶 設(shè)備中廣泛推廣。

本實(shí)用新型具有兩幅附圖 圖1為本實(shí)用新型船舶綜合數(shù)據(jù)采集、處理與傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖； 圖2為本實(shí)用新型的船舶綜合數(shù)據(jù)采集、處理與傳輸軟件構(gòu)成圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)地描述 本實(shí)用新型提供的一種船舶綜合數(shù)據(jù)采集、處理與傳輸系統(tǒng)有以下四個功能 1)、多種數(shù)據(jù)采集功能 根據(jù)船舶的實(shí)際情況，實(shí)現(xiàn)對船舶的機(jī)艙設(shè)備、載貨監(jiān)控設(shè)備、導(dǎo)航設(shè)備輸出的數(shù) 據(jù)進(jìn)行采集。 2)、采集數(shù)據(jù)處理功能 根據(jù)數(shù)據(jù)的類型、時間等將采集的參數(shù)按一定索引規(guī)則，分類壓縮、存儲。當(dāng)需要
調(diào)取數(shù)據(jù)時，整合成約定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 3)、通信信道的智能路由 實(shí)現(xiàn)根據(jù)業(yè)務(wù)請求的類型，綜合考慮實(shí)時性、數(shù)據(jù)量、費(fèi)用等因素智能選擇一條通
訊信道或多條信道，來實(shí)現(xiàn)船岸之間的通信。 4)、多模式的岸基指令控制 響應(yīng)岸基控制指令，控制船端相關(guān)設(shè)備，改變設(shè)備工作參數(shù)。 如圖1所示，船舶綜合數(shù)據(jù)采集、處理與傳輸系統(tǒng)主要由CDMA Modeml、船端郵件 服務(wù)器2、海事衛(wèi)星Mini-C站3、海事衛(wèi)星F站4、海事衛(wèi)星B站5、 10M/100M高速以太網(wǎng)集 線器6、船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器7、船舶機(jī)艙監(jiān)控設(shè)備8、船舶載貨監(jiān)控設(shè)備9、船舶 導(dǎo)航設(shè)備10組成；其中，CDMA Modeml和船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器7通過以太網(wǎng)線與 10M/100M高速以太網(wǎng)集線器6相連接，海事衛(wèi)星F站4和船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器7
4通過標(biāo)準(zhǔn)串口線或標(biāo)準(zhǔn)USB端口線相連接，海事衛(wèi)星B站5和船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸 器7通過標(biāo)準(zhǔn)串口線相連接，海事衛(wèi)星Mini-C站3和船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器7通過 標(biāo)準(zhǔn)串口線相連接，船端郵件服務(wù)器2和船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器7通過以太網(wǎng)線與 10M/100M高速以太網(wǎng)集線器6相連接，船舶機(jī)艙監(jiān)控設(shè)備8和船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸 器7通過工業(yè)串行線相連接，船舶載貨監(jiān)控設(shè)備9和船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器7通過 工業(yè)串行線相連接，船舶導(dǎo)航設(shè)備10和船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器7通過工業(yè)串行線相 連接。 船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器7通過與船舶機(jī)艙監(jiān)控設(shè)備8、船舶載貨監(jiān)控設(shè)備 9、船舶導(dǎo)航設(shè)備10的連接實(shí)時采集、處理并存儲船舶機(jī)艙數(shù)據(jù)、載貨數(shù)據(jù)、船舶導(dǎo)航數(shù)據(jù)。 舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器7通過與CDMA Modeml、船端郵件服務(wù)器2、海事衛(wèi)星 Mini-C站3、海事衛(wèi)星F站4、海事衛(wèi)星B站5的連接，實(shí)時檢測各通信設(shè)備的工作狀態(tài)、網(wǎng) 絡(luò)信號強(qiáng)度，發(fā)送數(shù)據(jù)時根據(jù)可用通信信道種類、發(fā)送數(shù)據(jù)量大小、發(fā)送數(shù)據(jù)優(yōu)先級等因素 綜合智能分析，選擇性價(jià)比最高，效果最佳的信道進(jìn)行船岸通信；該船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理 傳輸器滿足了對船舶各種數(shù)據(jù)采集、處理及海上航行船舶與岸端間進(jìn)行數(shù)據(jù)高速傳輸，解 決了船岸間數(shù)據(jù)通信種類單一、數(shù)據(jù)通信不及時和通信方式選擇不合理的瓶頸；，是一種 智能無需人工干預(yù)的新方式，改變了船岸間傳統(tǒng)的人工船岸數(shù)據(jù)采集、處理、傳輸方式。 如圖2所示本實(shí)用新型的船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器7所使用的船舶綜合數(shù)據(jù) 采集處理傳輸軟件的構(gòu)成如下 1)、船端綜合數(shù)據(jù)采集模塊 2)、船端數(shù)據(jù)處理模塊 3)、船端通信控制模塊 其中，船端綜合數(shù)據(jù)采集模塊包括設(shè)備端口驅(qū)動模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，設(shè)備端口驅(qū) 動模塊主要功能是與機(jī)艙監(jiān)控設(shè)備、船舶載貨監(jiān)控設(shè)備和船舶導(dǎo)航設(shè)備的端口驅(qū)動連接， 采集機(jī)艙監(jiān)控設(shè)備、船舶載貨監(jiān)控設(shè)備和船舶導(dǎo)航設(shè)備輸出的參數(shù)。協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊主要功 能是根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)或不同廠商的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)提取、解析相關(guān)參數(shù)。 船舶數(shù)據(jù)處理模塊包括獲取待發(fā)送數(shù)據(jù)模塊、數(shù)據(jù)壓縮存儲模塊，獲取待發(fā)送數(shù) 據(jù)模塊將船端綜合數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成符合傳輸標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式，保存在緩存 中，隨時供系統(tǒng)調(diào)取。數(shù)據(jù)壓縮存儲模塊功能是將采集的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理，并按照一 定規(guī)則分類存儲，供調(diào)取歷史數(shù)據(jù)使用。 通信控制模塊主要包括信道選擇模塊、通信設(shè)備驅(qū)動模塊和岸段指令接收模塊。 其中，信道選擇模塊是船舶數(shù)據(jù)處理模塊與船端通信控制模塊的接口模塊，通過船端通信 控制模塊對當(dāng)前可用的信道智能檢測，根據(jù)待發(fā)送數(shù)據(jù)的類型、數(shù)量、優(yōu)先等級進(jìn)行信道選 擇。 通信設(shè)備控制模塊包括信道選擇模塊、海事衛(wèi)星B站通信模塊、海事衛(wèi)星F站通信 模塊、海事衛(wèi)星Mini-C站通信模塊、CDMA通信管理模塊和郵件服務(wù)器通信模塊；其中，信 道選擇模塊根據(jù)業(yè)務(wù)請求的類型，綜合考慮實(shí)時性、數(shù)據(jù)量、費(fèi)用等因素，并檢測當(dāng)前可用 的信道智能選擇一條通訊信道或多條信道；海事衛(wèi)星B站通信模塊實(shí)時檢測海事衛(wèi)星B站 的工作狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)信號強(qiáng)度，當(dāng)信道選擇模塊觸發(fā)時啟動海事衛(wèi)星B站連接實(shí)現(xiàn)船岸通信； 海事衛(wèi)星F站通信模塊實(shí)時檢測海事衛(wèi)星F站的工作狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)信號強(qiáng)度，當(dāng)信道選擇模塊觸發(fā)時啟動海事衛(wèi)星F站連接，并根據(jù)實(shí)際需要確定連接種類，實(shí)現(xiàn)船岸通信；海事衛(wèi)星
Mini-C站通信模塊實(shí)時檢測海事衛(wèi)星Mini-C站的工作狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)信號強(qiáng)度，接收海事衛(wèi)星
Mini-C站的報(bào)文，當(dāng)信道選擇模塊觸發(fā)時將待發(fā)送數(shù)據(jù)封裝成海事衛(wèi)星Mini-C站發(fā)送格
式文件發(fā)送到岸端衛(wèi)星地面站；CDMA通信管理模塊實(shí)時檢測CDMA Modem的工作狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)
信號強(qiáng)度，判斷在線狀態(tài)，實(shí)時與通信網(wǎng)關(guān)建立連接，當(dāng)信道選擇模塊觸發(fā)時，將待發(fā)送數(shù)
據(jù)傳輸?shù)桨抖送ㄐ啪W(wǎng)關(guān)；郵件服務(wù)器通信模塊實(shí)時接收岸端發(fā)送的郵件信息，當(dāng)信道選擇
模塊觸發(fā)時將待發(fā)送數(shù)據(jù)以電子郵件的形式發(fā)送到岸端衛(wèi)星地面站郵箱。 岸端指令接收處理模塊包括指令轉(zhuǎn)發(fā)模塊和指令解析模塊，岸端指令接收處理模
塊主要功能是獲取通過船端各通信設(shè)備接收到的岸端數(shù)據(jù)或指令，并將接收到的指令解析
或轉(zhuǎn)發(fā)。 遠(yuǎn)洋船舶智能通信控制軟件為自動運(yùn)行軟件，無界面，無需人工干預(yù)。 以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不
局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用
新型的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種船舶綜合數(shù)據(jù)采集、處理與傳輸系統(tǒng)，其特征在于包括CDMA Modem(1)、船端郵件服務(wù)器(2)、海事衛(wèi)星Mini-C站(3)、海事衛(wèi)星F站(4)、海事衛(wèi)星B站(5)、10M/100M高速以太網(wǎng)集線器(6)、船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器(7)、船舶機(jī)艙監(jiān)控設(shè)備(8)、船舶載貨監(jiān)控設(shè)備(9)、船舶導(dǎo)航設(shè)備(10組成；其中，CDMA Modem(1)和船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器(7)通過以太網(wǎng)線與10M/100M高速以太網(wǎng)集線器(6)相連接，海事衛(wèi)星F站(4)和船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器(7)通過標(biāo)準(zhǔn)串口線或標(biāo)準(zhǔn)USB端口線相連接，海事衛(wèi)星B站(5)和船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器(7)通過標(biāo)準(zhǔn)串口線相連接，海事衛(wèi)星Mini-C站(3)和船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器(7)通過標(biāo)準(zhǔn)串口線相連接，船端郵件服務(wù)器(2)和船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器(7)通過以太網(wǎng)線與10M/100M高速以太網(wǎng)集線器(6)相連接，船舶機(jī)艙監(jiān)控設(shè)備(8)和船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器(7)通過工業(yè)串行線相連接進(jìn)行采集、處理并存儲船舶機(jī)艙數(shù)據(jù)，船舶載貨監(jiān)控設(shè)備(9)和船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器(7)通過工業(yè)串行線相連接進(jìn)行實(shí)時采集、處理并存儲載貨數(shù)據(jù)，船舶導(dǎo)航設(shè)備(10)和船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器(7)通過工業(yè)串行線相連接進(jìn)行實(shí)時采集、處理并存儲船舶導(dǎo)航數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種船舶綜合數(shù)據(jù)采集、處理與傳輸系統(tǒng)，其特征在于上述 船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器(7)為嵌入式單板計(jì)算機(jī)，標(biāo)準(zhǔn)配備8個RS-422串口 、4個 RS-232串口 、2個以太網(wǎng)口 。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種船舶綜合數(shù)據(jù)采集、處理與傳輸系統(tǒng)，其特征在于所述船 舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器(7)包括船端綜合數(shù)據(jù)采集模塊、船端數(shù)據(jù)處理模塊和船端通 信控制模塊；所述船端綜合數(shù)據(jù)采集模塊包括設(shè)備端口驅(qū)動模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，設(shè)備端口驅(qū)動模 塊，與機(jī)艙監(jiān)控設(shè)備、船舶載貨監(jiān)控設(shè)備和船舶導(dǎo)航設(shè)備的端口驅(qū)動連接；所述船舶數(shù)據(jù)處理模塊包括獲取待發(fā)送數(shù)據(jù)模塊和數(shù)據(jù)壓縮存儲模塊同船端綜合數(shù) 據(jù)采集模塊采集模塊相連接；所述船端通信控制模塊包括信道選擇模塊、通信設(shè)備驅(qū)動模塊和岸段指令接收模塊， 信道選擇模塊是船舶數(shù)據(jù)處理模塊與船端通信控制模塊的接口模塊；所述通信設(shè)備驅(qū)動模 塊由海事衛(wèi)星B站通信模塊、海事衛(wèi)星F站通信模塊、海事衛(wèi)星Mini-C站通信模塊、CDMA通 信管理模塊和郵件服務(wù)器通信模塊相連接構(gòu)成；所述岸端指令接收處理模塊包括指令轉(zhuǎn)發(fā) 模塊和指令解析模塊構(gòu)成；以上個單元通過設(shè)備總線進(jìn)行連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種船舶綜合數(shù)據(jù)采集、處理與傳輸系統(tǒng)，主要由CDMAModem、船端郵件服務(wù)器、海事衛(wèi)星Mini-C站、海事衛(wèi)星F站、海事衛(wèi)星B站、10M/100M高速以太網(wǎng)集線器、船舶綜合數(shù)據(jù)采集處理傳輸器、船舶機(jī)艙監(jiān)控設(shè)備、船舶載貨監(jiān)控設(shè)備、船舶導(dǎo)航設(shè)備組成。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r采集船舶機(jī)艙設(shè)備、船舶載貨監(jiān)控設(shè)備、船舶導(dǎo)航設(shè)備輸出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮、存儲和傳輸。利用本系統(tǒng)，船舶指揮中心能在電子海圖平臺或其他方式上實(shí)時獲得船舶實(shí)時的運(yùn)行狀態(tài)；可以方便有效、直觀實(shí)時、低成本地實(shí)現(xiàn)對船舶的調(diào)度管理，彌補(bǔ)目前船舶調(diào)度管理中通信手段單一、成本高的不足，適于船舶設(shè)備中廣泛推廣。
文檔編號G08G3/00GK201514701SQ200920203770
公開日2010年6月23日 申請日期2009年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者張秀國, 張英俊, 肖衛(wèi)東, 韋磊, 黃輝 申請人:大連海事大學(xué);大連易?？萍加邢薰?br>