CN203217794U - 基于船舶交通管理系统的海事执法非现场监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及基于船舶交通管理系统的海事执法非现场监控系统包括用于获取其覆盖区域目标的动态信息的VTS、雷达处理模块和AIS；用于将VTS、雷达处理模块和AIS发送的目标动、静态数据进行融合的动态数据融合服务器；用于获取视频数据、水文气象信息和船舶属性及业务信息的海事信息系统；用于将动态数据融合服务器和海事信息系统发送的数据进行整合，供监控指挥平台调取相关数据的多源数据整合服务器；用于向多源数据整合服务器发送数据调用指令，并接收返回的相关数据的监控指挥平台；本系统监控全面、准确，数据共享度高，协同性强，为海事交通管理提供支持和保障，利于海事执法人员进行非现场的监控管理，提高工作效率。

Description

基于船舶交通管理系统的海事执法非现场监控系统

技术领域

本实用新型涉及水上交通安全管理和信息技术服务领域，尤其涉及基于船舶交通管理系统的海事执法非现场监控系统。

背景技术

目前，我们大量的海事执法都是现场执法，是面对面的执法，如船舶签证、安全检查和海事调查等，由于水上交通战线长、船舶流动性大，仅仅依靠海事管理人员利用巡逻船现场巡查发现违章违法行为，当场予以处罚的工作方式，已不能适应当前水上交通安全管理形势发展的需要，因此通过VTS、AIS、CCTV等监控手段，建立全国联网的海事执法非现场监管系统，及时搜集、整理、分析和评估船舶交通状况，并通过各种通信手段，传递和分发各类船舶交通信息，从而实现各种执法过程和活动，降低船舶违章，规范航行秩序是非常必要的。

目前已建的非现场执法监控系统主要包括VTS船舶交通管理系统、CCTV系统和AIS船舶自动识别系统等。

VTS：船舶交通管理系统，采用雷达技术对船舶的航行状况进行高效、准确地监管，是我国港口船舶管理中主要使用的一种技术手段。雷达监控系统通过雷达扫描主动对雷达所覆盖区域的船舶位置和航行状况进行侦测。它的优点是可以实现覆盖水域船舶的主动侦测，获取船舶的位置、航速和航向信息，且刷新速度快；缺点是无法获取船舶的静态信息，如船名、呼号，且雷达信号存在盲区，且该系统售价昂贵、操作复杂、专业性过强，并不太适合于向基层海事处、执法支队、巡航支队广泛推广应用。

CCTV系统：是为加强水上交通安全管理，提高水上现场监管和应急搜救指挥能力，建立以视频摄录为信息采集手段，计算机为数据处理终端，依托水运单位内部信息网络为主要传输通道的数字电视监控系统。CCTV系统是一个直观的现场监管手段，可以通过CCTV系统直接了解现场船舶的航行状况和船舶类型等信息，目前全国已经建立了沿海和沿（长）江的海事数字电视监控系统。它的优点是可以对现场情况一目了然，缺点是监控距离比较短，而且除了有可能拍摄到船名以外，无法获取准确的船舶动静态信息。

AIS：船舶自动识别系统，是目前最为常用的船舶动态监管手段，由岸基（基站）设施和船载设备共同组成，通过安装在船上的AIS船台发出船舶的相关位置、航速、航向等动态信息和船名、呼号等船舶静态信息，由岸基AIS台站接收船舶的AIS信息，实现对AIS船舶的跟踪。它的优点是全国沿海已经全部覆盖了AIS岸台，AIS船舶发出的信息较全，包含了动态信息和静态信息,且不需人工标示，覆盖范围广。缺点是被动接收信号，且只有安装有AIS船台的船舶才能被监控，且受通信网络和是否开机的影响。

上述各个系统在沿海港口的船舶交通监管中均发挥着巨大的作用，但各个系统在独立运行的过程中由于其固有的缺点已经无法满足海事部门对非现场监控系统越来越高的要求，任何一个应用系统均不能对船舶进行全面监管，只能对特定区域或特定目标进行有条件的监管，缺乏全面性。

海事执法非现场监控所需船舶相关动静态信息，多数存在于不同的系统中。由于这些应用系统彼此独立，数据共享不够，未能为业务协同提供良好的数据支撑。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供监控全面、数据共享度高、协同性强的数字化、智能化、综合处理能力强的基于船舶交通管理系统的海事执法非现场监控系统。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：基于船舶交通管理系统的海事执法非现场监控系统，包括VTS船舶交通管理系统、雷达处理模块、AIS船舶自动识别系统、动态数据融合服务器、海事信息系统、多源数据整合服务器和监控指挥平台；

所述VTS船舶交通管理系统用于获取其覆盖区域的目标的动态信息，并将获取的目标动态信息传送给动态数据融合服务器；

所述雷达处理模块用于获取其覆盖区域的目标的动态信息，并将经数字图像处理的目标动态信息传送给动态数据融合服务器；

所述AIS船舶自动识别系统用于获取其覆盖区域的目标的动、静态信息，并将获取的目标动态信息传送给动态数据融合服务器；

所述动态数据融合服务器用于将接收的的目标动、静态信息进行融合，将融合的目标动、静态信息发送给多源数据整合服务器；

所述海事信息系统用于获取其覆盖区域的视频数据、水文气象信息和船舶属性及业务信息，并将获取的信息传送给多源数据整合服务器；

所述多源数据整合服务器用于将接收的各种数据进行整合，供监控指挥平台调取相关数据；

所述监控指挥平台用于根据监管人员的操作向多源数据整合服务器发送数据调用指令，并接收返回的相关数据。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，本技术方案还包括VTS编码服务器，所述VTS编码服务器用于将VTS船舶交通管理系统发送的VTS格式数据进行编码，将编码的VTS数据发送给动态数据融合服务器。

进一步，所述雷达处理模块包括雷达传感器、雷达视频处理卡、雷达数据处理服务器；

所述雷达传感器用于扫描其覆盖区域，并将采集到的模拟信号传输给雷达视频处理卡；

所述雷达视频处理卡用于对接收的模拟信号进行模数转换，得到数字化高分辨率的雷达数字信号，并将雷达数字信号传送给雷达数据处理服务器；

所述雷达数据处理服务器用于对接收的雷达数字信号进行数字图像处理，提取目标点迹，自动建立目标跟踪，并将点迹和跟踪信息传输给动态数据融合服务器。

进一步，所述雷达视频处理卡还包括抗混淆过滤器、低通滤波器、雷达视频带宽匹配器。

进一步，所述海事信息系统包括CCTV系统、水文气象系统和中创船舶2.0系统；

所述CCTV系统用于将获取的视频数据发送给多源数据整合服务器；

所述水文气象系统用于将获取的水文气象数据发送给多源数据整合服务器；

所述中创船舶2.0系统用于将船舶获取的船舶属性和业务数据发送给多源数据整合服务器。

进一步，还包括CCTV视频服务器，所述CCTV视频服务器用于接收CCTV系统传输来的网络视频数据，根据实际的网络带宽环境，选择合适的码流发送给多源数据整合服务器；还用于将多源数据整合服务器发送的视频控制和跟踪指令传送给CCTV系统。

进一步，所述监控指挥平台采用基于无缝拼接显示的电子海图和电子地图。

本实用新型的有益效果是：

1）雷达模块的设置实现了码头、桥区等小范围水域新建小型雷达设备的监控数据的处理和接入，解决了现有VTS船舶交通管理系统的雷达监控盲区的问题；

2）动态数据融合服务器的设置实现VTS目标、AIS目标和雷达目标数据的融合，避免系统由于数据来源的不同将同一个移动目标错误的识别为多个不同的移动目标；

3）多源数据整合服务的设置实现了目标动静态数据、通航要素、中创船舶业务信息和水文气象等信息的整合，为系统的综合监控奠定了基础；

3）监控指挥平台的采用基于无缝拼接显示的电子海图和电子地图，实现了VTS、AIS、CCTV等目标动静态信息和通航要素、中创船舶业务信息、水文气象等静态信息在统一的电子海图和地图界面上的综合显示；

本实用新型所述基于船舶交通管理系统的海事执法非现场监控系统监控全面、数据共享度高、协同性强的数字化、智能化、综合处理能力强，为海事交通管理、船舶航行安全、通航方案设计、应急搜救指挥提供强有力的支持和保障，有利于海事执法人员和巡航人员对船舶进行非现场的监控管理，从而提高工作效率。

附图说明

图1为本实用新型所述基于船舶交通管理系统的海事执法非现场监控系统框图；

图2为实施例1中所述基于船舶交通管理系统的海事执法非现场监控系统框图；

图3为本实用新型所述雷达处理模块的结构框图；

图4为本实用新型所述海事信息系统的结构框图；

图5为本实用新型所述基于船舶交通管理系统的海事执法非现场监控系统的工作原理示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、VTS船舶交通管理系统，2、雷达处理模块，3、AIS船舶自动识别系统，4、动态数据融合服务器，5、海事信息系统，6、多源数据整合服务器，7、监控指挥平台，8、VTS编码服务器，9、CCTV视频服务器，2-1、雷达传感器，2-2、雷达视频处理卡，2-3、雷达数据处理服务器，5-1、CCTV系统，5-2、水文气象系统，5-3、中创船舶2.0系统。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，基于船舶交通管理系统的海事执法非现场监控系统，包括VTS船舶交通管理系统1、雷达处理模块2、AIS船舶自动识别系统3、动态数据融合服务器4、海事信息系统5、多源数据整合服务器6和监控指挥平台7；

所述VTS船舶交通管理系统1用于获取其覆盖区域的目标的动态信息，并将获取的目标动态信息传送给动态数据融合服务器4；

所述雷达处理模块2用于获取其覆盖区域的目标的动态信息，并将经数字图像处理的目标动态信息传送给动态数据融合服务器4；

所述AIS船舶自动识别系统3用于获取其覆盖区域的目标的动、静态信息，并将获取的目标动态信息传送给动态数据融合服务器4；

所述动态数据融合服务器4用于将接收的的目标动、静态信息进行融合，将融合的目标动、静态信息发送给多源数据整合服务器6；

所述海事信息系统5用于获取其覆盖区域的视频数据、水文气象信息和船舶属性及业务信息，并将获取的信息传送给多源数据整合服务器6；

所述多源数据整合服务器6用于将接收的各种数据进行整合，供监控指挥平台7调取相关数据；

所述监控指挥平台7用于根据监管人员的操作向多源数据整合服务器6发送数据调用指令，并接收返回的相关数据。

实施例1：如图2所示，本技术方案还包括VTS编码服务器8，所述VTS编码服务器8用于将VTS船舶交通管理系统1发送的VTS格式数据进行编码，将编码的VTS数据发送给动态数据融合服务器4；由于各厂商使用的VTS数据都是自定义格式的，所以将各种格式的VTS数据按非现场监控系统定义的标准的VTS动态数据信息交换格式和接口进行编码，得到标准格式的VTS数据，进而发送给动态数据融合服务器4。

如图3所示，所述雷达处理模块2包括雷达传感器2-1、雷达视频处理卡2-2、雷达数据处理服务器2-3；

所述雷达传感器2-1用于扫描其覆盖区域，并将采集到的模拟信号传输给雷达视频处理卡2-2；

所述雷达视频处理卡2-2用于对接收的模拟信号进行模数转换，得到数字化高分辨率的雷达数字信号，并将雷达数字信号传送给雷达数据处理服务器2-3；所述雷达视频处理卡2-2还包括抗混淆过滤器、低通滤波器、雷达视频带宽匹配器，这些滤波器可以减少噪声和混淆的干扰；

所述雷达数据处理服务器2-3用于对接收的雷达数字信号进行数字图像处理，提取目标点迹，自动建立目标跟踪，并将点迹和跟踪信息传输给动态数据融合服务器4；雷达数据处理服务器2-3根据船舶航行的运动特点采用常速度模型作为运动目标的数学模型，并采用卡尔曼滤波器作为跟踪滤波器，以最大限度的提高雷达目标录取跟踪的准确度。

如图4所示，所述海事信息系统5包括CCTV系统5-1、水文气象系统5-2和中创船舶2.0系统5-3；（可将数据接入多源数据融合服务器6的其他海事信息系统也在保护范围之内）。

所述CCTV系统5-1用于将获取的视频数据发送给多源数据整合服务器6；

所述水文气象系统5-2用于将获取的水文气象数据发送给多源数据整合服务器6；

所述中创船舶2.0系统5-3用于将船舶获取的船舶属性和业务数据发送给多源数据整合服务器6。

其中，本技术方案还包括CCTV视频服务器9，所述CCTV视频服务器9用于接收CCTV系统5-1传输来的网络视频数据，根据实际的网络带宽环境，选择合适的码流发送给多源数据整合服务器6；还用于将多源数据整合服务器6发送的视频控制和跟踪指令传送给CCTV系统5-1；CCTV视频服务器9具有用户权限控制和数据加密等功能；用户可在非现场监控系统的客户端机器上选择权限内的任意视频进行显示、远程控制、录像回放等功能。

下面简要介绍一下本实用新型所述基于船舶交通管理系统的海事执法非现场监控系统的工作原理：

如图5所示，所述雷达传感器2-1扫描其覆盖区域，并将采集到的模拟信号传输给雷达视频处理卡2-2；所述雷达视频处理卡2-2对接收的模拟信号进行模数转换，得到数字化高分辨率的雷达数字信号，并将雷达数字信号传送给雷达数据处理服务器2-3；所述雷达数据处理服务器2-3对接收的雷达数字信号进行数字图像处理，提取目标点迹，自动建立目标跟踪，并将点迹和跟踪信息传输给动态数据融合服务器4；动态数据融合服务器4接收雷达处理模块2中雷达数据处理服务器2-3发送的雷达目标跟踪数据、VTS船舶交通管理系统1经VTS编码服务器8发送的VTS数据和AIS船舶自动识别系统3发送的AIS数据，通过运动模型的设计实现雷达目标、VTS目标和AIS目标的融合（以保证系统不会由于数据来源的不同将同一个移动目标错误的识别为多个不同的移动目标），并将融合后的移动目标动静态数据发送给多源数据整合服务器6。

其中，多源数据整合服务器6接收动态数据融合服务器4发送的船舶动、静态数据、CCTV系统5-1通过CCTV视频服务器9发送的视频流数据、水文气象系统5-2发送的水文气象数据和中创船舶2.0系统5-3发送的船舶业务数据并进行整合，供监控指挥平台7调取相关数据，实现各类数据信息的接入、分类、记录和转发功能；还向CCTV视频服务器9发送视频控制和跟踪指令；另外，多源数据整合服务器6还可以根据需求接入其他船舶交通管理系统的数据。

其中，所述监控指挥平台7采用基于无缝拼接显示的电子海图和电子地图，监管人员可通过监控指挥平台7的基于无缝拼接显示的电子海图和电子地图查看通航要素、雷达船舶目标、VTS船舶目标、AIS船舶目标、CCTV视频、中创船舶业务数据、水文气象等动静态信息；监控指挥平台7提供电子警察和统计分析功能，并可基于海事业务需求定制开发各类应用功能，为海事交通管理、船舶航行安全、通航方案设计、应急搜救指挥提供强有力的支持和保障。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.基于船舶交通管理系统的海事执法非现场监控系统，其特征在于，包括VTS船舶交通管理系统、雷达处理模块、AIS船舶自动识别系统、动态数据融合服务器、海事信息系统、多源数据整合服务器和监控指挥平台；

所述VTS船舶交通管理系统用于获取其覆盖区域的目标的动态信息，并将获取的目标动态信息传送给动态数据融合服务器；

所述雷达处理模块用于获取其覆盖区域的目标的动态信息，并将经数字图像处理的目标动态信息传送给动态数据融合服务器；

所述AIS船舶自动识别系统用于获取其覆盖区域的目标的动、静态信息，并将获取的目标动、静态信息传送给动态数据融合服务器；

所述动态数据融合服务器用于将接收的目标动、静态信息进行融合，将融合的目标动、静态信息发送给多源数据整合服务器；

所述海事信息系统用于获取其覆盖区域的视频数据、水文气象信息和船舶属性及业务信息，并将获取的信息传送给多源数据整合服务器；

所述多源数据整合服务器用于将接收的各种数据进行整合，供监控指挥平台调取相关数据；

所述监控指挥平台用于根据监管人员的操作向多源数据整合服务器发送数据调用指令，并接收返回的相关数据。

2.根据权利要求1所述基于船舶交通管理系统的海事执法非现场监控系统，其特征在于，还包括VTS编码服务器，所述VTS编码服务器用于将VTS船舶交通管理系统发送的VTS格式数据进行编码，将编码的VTS数据发送给动态数据融合服务器。

3.根据权利要求1所述基于船舶交通管理系统的海事执法非现场监控系统，其特征在于，所述雷达处理模块包括雷达传感器、雷达视频处理卡、雷达数据处理服务器；

所述雷达传感器用于扫描其覆盖区域，并将采集到的模拟信号传输给雷达视频处理卡；

所述雷达视频处理卡用于对接收的模拟信号进行模数转换，得到数字化高分辨率的雷达数字信号，并将雷达数字信号传送给雷达数据处理服务器；

所述雷达数据处理服务器用于对接收的雷达数字信号进行数字图像处理，提取目标点迹，自动建立目标跟踪，并将点迹和跟踪信息传输给动态数据融合服务器。

4.根据权利要求3所述基于船舶交通管理系统的海事执法非现场监控系统，其特征在于，所述雷达视频处理卡还包括抗混淆过滤器、低通滤波器、雷达视频带宽匹配器。

5.根据权利要求1所述基于船舶交通管理系统的海事执法非现场监控系统，所述海事信息系统包括CCTV系统、水文气象系统和中创船舶2.0系统；

所述CCTV系统用于将获取的视频数据发送给多源数据整合服务器；

所述水文气象系统用于将获取的水文气象数据发送给多源数据整合服务器；

所述中创船舶2.0系统用于将船舶获取的船舶属性和业务数据发送给多源数据整合服务器。

6.根据权利要求1所述基于船舶交通管理系统的海事执法非现场监控系统，其特征在于，还包括CCTV视频服务器，所述CCTV视频服务器用于接收CCTV系统发送的网络视频数据，根据实际的网络带宽环境，选择合适的码流发送给多源数据整合服务器；还用于将多源数据整合服务器发送的视频控制和跟踪指令传送给CCTV系统。

7.根据权利要求1所述基于船舶交通管理系统的海事执法非现场监控系统，其特征在于，所述监控指挥平台采用基于无缝拼接显示的电子海图和电子地图。

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