專利名稱：一種利用雷達技術(shù)實現(xiàn)海纜維護的監(jiān)控與管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種利用雷達技術(shù)實現(xiàn)海纜維護的監(jiān)控與管理系統(tǒng)，具體來說，是一種利用雷達檢測技術(shù)來監(jiān)視海底光/電纜路由上的船舶動態(tài)情況，并通過設(shè)置報警范圍和報警條件而達到保護海底光(電)纜的監(jiān)控管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
每年，在中國海域的海底光纜都會發(fā)生較多的阻斷，造成的經(jīng)濟損失高達數(shù)億美元。而累次阻斷的主要原因，都是由于漁船在海纜路由違章拋錨作業(yè)造成的，其中 帆張網(wǎng)漁船危害最大。由于國際通信信息網(wǎng)絡(luò)依靠海纜等有形設(shè)備傳輸信息，而海纜雖然在敷設(shè)海底，但也很容易受到各類船舶因拋錨和漁船違章作業(yè)而造成損壞，在加大對漁船規(guī)范作業(yè)的宣傳力度的同時，要加強對海纜經(jīng)過海區(qū)的有效監(jiān)管，實現(xiàn)海纜路由實時的監(jiān)控和預(yù)防，保證海纜信息安全暢通，同時在出現(xiàn)事故后也要能做到有據(jù)可查。目前，保護海纜安全的管理系統(tǒng)主要是基于VHF、單邊帶的巡邏船管理系統(tǒng)。VHF(Very High Frequency,甚高頻)是一種用于船舶之間、船舶與岸上之間利用無線電甚高頻率進行語言通信的設(shè)備，通信距離一般可達12海里。單邊帶通信是一種用于船舶與岸上之間的長距離語音通訊設(shè)備，在天氣良好的情況下通信距離可達200海里。海纜公司海纜監(jiān)控中心通過在海纜路由上安排巡邏船來管理違規(guī)船只。當巡邏船發(fā)現(xiàn)在海纜路由上拋錨或者捕魚作業(yè)的違規(guī)船只后，使用VHF或靠違規(guī)船只要求其停止作業(yè)并立即離開海纜路由保護區(qū)域。每艘巡邏船在規(guī)定時刻把驅(qū)趕的船舶資料定時向岸上監(jiān)控中心進行匯報，監(jiān)控中心再對匯報數(shù)據(jù)進行記錄匯總分析，并按照分析結(jié)果結(jié)合海纜事故頻發(fā)地段調(diào)整巡邏船的巡邏區(qū)域。上述系統(tǒng)存在以下不足之處(1)實時性差監(jiān)控中心只能通過對巡邏船匯報的資料進行匯總分析后才能了解海纜路由上的違規(guī)船只分布情況，無法對違規(guī)船只進行實時監(jiān)控；(2)主動性差監(jiān)控中心獲知海纜路由安全狀況的唯一途徑是通過巡邏船的匯報，無法主動了解某一區(qū)域的具體情況，也無法第一時間對巡邏船進行合理調(diào)度；(3)數(shù)據(jù)缺乏全面性由于巡邏船的數(shù)量有限，同一時間只能覆蓋到整個保護區(qū)域的一小部分，因此取得的驅(qū)趕船舶資料缺乏完整性和全面性；(4)數(shù)據(jù)精度差由于監(jiān)控中心獲得的違規(guī)船只資料是通過單邊帶語音通訊獲得的，船上工作人員人為獲得數(shù)據(jù)因人而異，監(jiān)控中心獲得的數(shù)據(jù)也存在一定的誤差；(5)無數(shù)據(jù)管理功能由于監(jiān)控中心是通過與巡邏船的單邊帶語音通訊獲得的數(shù)據(jù)，獲得的數(shù)據(jù)無法進行實時的保存，也無法對數(shù)據(jù)進行回溯。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種利用雷達技術(shù)實現(xiàn)海纜維護的監(jiān)控管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)雷達站點布置合理，可利用雷達檢測技術(shù)對雷達覆蓋范圍內(nèi)的國際海光纜路由海面船舶活動情況實施全天侯覆蓋監(jiān)控，并利用多種先進的通信技術(shù)把多個雷達站聯(lián)網(wǎng)組成雷達網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)遠程實時監(jiān)控海光纜路由船舶動態(tài)并自動報警，及時通知現(xiàn)場巡邏船只，從而達到保護國際海光纜安全的高科技管理系統(tǒng)。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種利用雷達技術(shù)實現(xiàn)海纜維護的監(jiān)控與管理系統(tǒng)，包括遠程雷達站、巡邏船、衛(wèi)星地面站和監(jiān)控指揮中心，該系統(tǒng)包括雷達探測設(shè)備、通信傳輸設(shè)備和數(shù)據(jù)處理設(shè)備；所述雷達探測設(shè)備包括雷達天饋線設(shè)備、雷達收發(fā)機設(shè)備和雷達數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備；所述通信傳輸設(shè)備包括衛(wèi)星傳輸設(shè)備和光通信傳輸設(shè)備；所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備包括網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、應(yīng)用服務(wù)器設(shè)備、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器設(shè)備、磁盤陣列和監(jiān)控終端。其中，所述雷達探測設(shè)備配置在海島上和海岸線上。進一步地，配置在海島上的雷達探測設(shè)備探測到覆蓋范圍內(nèi)船舶信息，在遠程雷 達站把雷達數(shù)據(jù)進行壓縮處理后經(jīng)過衛(wèi)星鏈路傳回衛(wèi)星地面站，再通過光纜傳到監(jiān)控指揮中心；配置在海岸線上的雷達探測設(shè)備探測到覆蓋范圍內(nèi)船舶信息，在遠程雷達站把雷達數(shù)據(jù)進行壓縮處理后通過光纜送至監(jiān)控指揮中心。所述監(jiān)控指揮中心的數(shù)據(jù)處理設(shè)備對接收到的數(shù)據(jù)進行處理，依照存儲的數(shù)據(jù)為訪問的客戶端提供服務(wù)。監(jiān)控指揮中心工作人員對報警信息和船舶數(shù)據(jù)進行分析處理，再通過單邊帶或衛(wèi)星電話調(diào)度現(xiàn)場的巡邏船對違規(guī)船舶進行驅(qū)趕和其他處理措施，或到危險區(qū)域進行警戒；巡邏船接到驅(qū)趕指令后，使用VHF或靠違規(guī)船只要求其停止作業(yè)并立即離開海纜路由保護區(qū)域，驅(qū)趕結(jié)束后向監(jiān)控中心進行匯報。本實用新型一種利用雷達技術(shù)實現(xiàn)海纜維護的監(jiān)控與管理系統(tǒng)的工作邏輯為(I)配置在海島上的雷達探測設(shè)備探測到覆蓋范圍內(nèi)船舶信息，在遠程雷達站把雷達數(shù)據(jù)進行壓縮處理后經(jīng)過衛(wèi)星鏈路傳回衛(wèi)星地面站，再通過光纜傳到監(jiān)控指揮中心；(2)配置在海岸線上的雷達探測設(shè)備探測到覆蓋范圍內(nèi)船舶信息，在遠程雷達站把雷達數(shù)據(jù)進行壓縮處理后通過光纜送至監(jiān)控指揮中心。(3)監(jiān)控指揮中心的應(yīng)用服務(wù)器對收到的原始視頻、目標報告、特征視頻、雷達狀態(tài)等數(shù)據(jù)進行計算處理；(4)監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器對數(shù)據(jù)進行處理存儲；(5)監(jiān)控客戶端軟件訪問應(yīng)用服務(wù)器獲得船舶數(shù)據(jù)及報警數(shù)據(jù)；(6)監(jiān)控人員根據(jù)系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，使用單邊帶或衛(wèi)星電話及時調(diào)度現(xiàn)場巡邏船對違規(guī)船舶進行驅(qū)趕，或到重點區(qū)域進行警戒。本實用新型由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果監(jiān)控指揮中心能夠?qū)＠|路由的安全狀況進行宏觀掌控，及時主動地調(diào)度巡邏船對違規(guī)船舶進行驅(qū)趕、或到危險區(qū)域進行警戒。本實用新型系統(tǒng)是集雷達監(jiān)控技術(shù)、衛(wèi)星傳輸技術(shù)、光通信技術(shù)、Internet技術(shù)、數(shù)據(jù)庫開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)、GIS技術(shù)和海上船舶調(diào)度為一體的，具有船舶動態(tài)跟蹤、報警、驅(qū)趕、回放等功能的綜合海纜維護監(jiān)控管理系統(tǒng)。本實用新型一種利用雷達技術(shù)實現(xiàn)海纜維護的監(jiān)控與管理系統(tǒng)具有以下功能(I)船舶動態(tài)監(jiān)控功能可以在監(jiān)控終端電子海圖平臺上實時顯示各船舶信息(批號、船速、航向、位置等)。(2)定位跟蹤功能對于某艘特定的違規(guī)船只，可以進行定位跟蹤。(3)軌跡回放功能實現(xiàn)查看船舶在過去的指定時間內(nèi)的歷史狀態(tài)情況。設(shè)定軌跡回放的時間段，回放條件，系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的回放條件尋找符合條件的記錄，并在電子海圖上進行直觀顯示?；胤诺乃俣瓤梢哉{(diào)節(jié)，可以暫停回放，亦可以查看任意時間的船舶定位數(shù)據(jù)和狀態(tài)，同時可以對多艘船舶同時進行軌跡回放，以便查看多條船舶在時間上的相互位置關(guān)系，便于對各類事件進行分析。(4)自動報警功能一旦船舶駛?cè)腩A(yù)先設(shè)定的海纜保護區(qū)域，且速度低于設(shè)定的閥值，即有聲光警告，提醒監(jiān)控人員進行處理。界面上的船舶列表中也會顯示該船的詳細信息，當違規(guī)船只的航速高于閥值或離開保護區(qū)域時，報警自動停止，該船條目也自動從船舶列表中刪除。(5)海纜路由及電子海圖編輯功能當海纜路由和電子海圖在服務(wù)器端進行更新后，客戶端軟件會自動下載更新。

通過以下本實用新型的實施例并結(jié)合附圖的描述，示出本實用新型的其它優(yōu)點和特征，該實施例以實例的形式給出，但并不限于此，其中圖I是本實用新型一種利用雷達技術(shù)實現(xiàn)海纜維護的監(jiān)控與管理系統(tǒng)的邏輯框圖。圖2是監(jiān)控中心數(shù)據(jù)處理設(shè)備的邏輯框圖。
具體實施方式
請參閱圖1，本實用新型一種利用雷達技術(shù)實現(xiàn)海纜維護的監(jiān)控與管理系統(tǒng)是由監(jiān)控指揮中心、遠程雷達站、巡邏船、衛(wèi)星地面站四部分組成。建造在海岸邊和海島上的遠程雷達站探測到覆蓋范圍內(nèi)船舶信息，并分別通過光纜和衛(wèi)星鏈路傳送至監(jiān)控指揮中心；監(jiān)控指揮中心的數(shù)據(jù)處理設(shè)備對接收到的數(shù)據(jù)進行處理，依照存儲的數(shù)據(jù)為訪問的客戶端提供服務(wù)；監(jiān)控指揮中心工作人員對報警信息和船舶數(shù)據(jù)進行分析處理，再通過單邊帶 或衛(wèi)星電話調(diào)度現(xiàn)場的巡邏船對違規(guī)船舶進行驅(qū)趕和其他處理措施，或到危險區(qū)域進行警戒；巡邏船接到驅(qū)趕指令后，使用VHF或靠違規(guī)船只要求其停止作業(yè)并立即離開海纜路由保護區(qū)域，驅(qū)趕結(jié)束后向監(jiān)控中心進行匯報。該系統(tǒng)處理軟件主要由以下模塊組成(結(jié)合圖2所示)( I)控制命令處理模塊控制命令處理模塊完成控制監(jiān)視終端命令的接收、分析、驗證和提交等功能?？刂泼钐幚砟K通過監(jiān)聽控制命令端口，在控制監(jiān)視終端發(fā)送控制命令(例如雷達A機開機)后，該模塊會立即從網(wǎng)絡(luò)上收到該控制命令，經(jīng)過命令的分析與處理后，將命令提交給相應(yīng)的計算機完成命令的實現(xiàn)。(2)雷達視頻處理模塊雷達視頻處理模塊負責(zé)對各雷達站傳送過來的雷達視頻信息進行預(yù)處理，統(tǒng)一所有雷達站的視頻信息格式，并將該信息發(fā)送到各控制監(jiān)視終端顯示。( 3 )數(shù)據(jù)解壓縮處理模塊由于衛(wèi)星鏈路的帶寬限制，在遠程雷達站對數(shù)據(jù)進行壓縮處理以達到實時收發(fā)的效果。該模塊就是數(shù)據(jù)解壓縮的實現(xiàn)部分。另外，對數(shù)據(jù)的壓縮也有效的保證了網(wǎng)絡(luò)鏈路上數(shù)據(jù)的安全。(4)目標報告處理模塊目標報告來自不同的雷達站，其數(shù)據(jù)格式、坐標系統(tǒng)也不一樣。為了便于數(shù)據(jù)的記錄以及監(jiān)控終端的顯示，該模塊可完成數(shù)據(jù)的歸一化處理。數(shù)據(jù)在完成歸一化處理后將發(fā)送給相應(yīng)的其他處理模塊。( 5 )程序異常檢測模塊系統(tǒng)工作于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，控制的設(shè)備眾多，既涉及廣域網(wǎng)也涉及局域網(wǎng)，所以，對 整個系統(tǒng)的狀態(tài)、程序的異常檢測極為重要。該模塊實現(xiàn)了程序的異常檢測。當遠端雷達站、監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器發(fā)生故障時，該模塊會立即發(fā)現(xiàn)并以警告信息的形式發(fā)送給控制監(jiān)視終端供操作員處理。(6)雷達狀態(tài)信息處理模塊整個系統(tǒng)工作于網(wǎng)絡(luò)模式，雷達站位于遠端，其控制、數(shù)據(jù)的采集都通過網(wǎng)絡(luò)遠程實現(xiàn)。所以，對設(shè)備實時狀態(tài)的處理和顯示是系統(tǒng)的關(guān)鍵。該模塊實現(xiàn)了設(shè)備狀態(tài)的實時處理，并提供給監(jiān)控終端顯示和狀態(tài)數(shù)據(jù)的實時記錄。這樣，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，操作員會立即知道。當對故障的歷史進行分析時，該模塊也提供了有效的保障。(7)海圖模塊通過數(shù)據(jù)庫操作模塊從數(shù)據(jù)庫中讀取電子海圖信息，并顯示在界面上，向用戶提供一個直觀的地理信息。當用戶修改海圖后(如設(shè)置報警區(qū)、跟蹤區(qū)等)，調(diào)用數(shù)據(jù)庫操作模塊將保存后的電子海圖存入數(shù)據(jù)庫。海圖模塊可通過縮放操作向用戶提供相應(yīng)縮放比例的海圖信息，并可根據(jù)用戶的設(shè)置顯示指定的海圖圖層。( 8 )其他信息顯示模塊向用戶提供附加的信息，用戶可通過相應(yīng)的對話框，如用戶管理、顯示氣象記錄、緝私艇管理、通訊錄、數(shù)據(jù)存儲策略等進行操作。(9)回放模塊向用戶提供歷史信息。用戶可通過設(shè)置回放時間段再現(xiàn)歷史信息，該信息包括目標報告、原始視頻、系統(tǒng)狀態(tài)、海圖區(qū)域信息。在回放中用戶可滑動時間塊回放所關(guān)注時間段的息。( 10)數(shù)據(jù)庫操作模塊數(shù)據(jù)庫操作模塊使用數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序接口(API)，使用SQL語句對數(shù)據(jù)庫進行操作，提供了與SQL Server關(guān)系數(shù)據(jù)庫的程序接口。各模塊可通過數(shù)據(jù)庫操作模塊編程，可讀取存儲相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并可通過SQL語句對數(shù)據(jù)庫進行維護。
權(quán)利要求1.一種利用雷達技術(shù)實現(xiàn)海纜維護的監(jiān)控與管理系統(tǒng)，其特征在于包括遠程雷達站、巡邏船、衛(wèi)星地面站和監(jiān)控指揮中心，該系統(tǒng)包括雷達探測設(shè)備、通信傳輸設(shè)備和數(shù)據(jù)處理設(shè)備； 所述雷達探測設(shè)備用于探測覆蓋范圍內(nèi)的船舶信息并收集至所述遠程雷達站，包括雷達天饋線設(shè)備、雷達收發(fā)機設(shè)備和雷達數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備；所述通信傳輸設(shè)備包括衛(wèi)星傳輸設(shè)備和光通信傳輸設(shè)備；所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備包括網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、應(yīng)用服務(wù)器設(shè)備、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器設(shè)備、磁盤陣列和監(jiān)控終端； 所述監(jiān)控指揮中心通過光纜或衛(wèi)星鏈路與遠程雷達站連接，所述衛(wèi)星地面站與監(jiān)控指揮中心通過光纜連接，所述監(jiān)控指揮中心通過單邊帶或衛(wèi)星電話調(diào)度巡邏船。
2.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于所述雷達探測設(shè)備配置在海島上和海岸線上。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于收集配置在海島上的雷達探測設(shè)備探測到的船舶信息的遠程雷達站通過衛(wèi)星鏈路與所述監(jiān)控指揮中心連接。
4.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于收集配置在海岸線上的雷達探測設(shè)備探測到的船舶信息的遠程雷達站通過光纜與所述監(jiān)控指揮中心連接。
專利摘要本實用新型涉及一種利用雷達技術(shù)實現(xiàn)海纜維護的監(jiān)控與管理系統(tǒng)。一種利用雷達技術(shù)實現(xiàn)海纜維護的監(jiān)控與管理系統(tǒng)，包括遠程雷達站、巡邏船、衛(wèi)星地面站和監(jiān)控指揮中心，該系統(tǒng)包括雷達探測設(shè)備、通信傳輸設(shè)備和數(shù)據(jù)處理設(shè)備；所述雷達探測設(shè)備包括雷達天饋線設(shè)備、雷達收發(fā)機設(shè)備和雷達數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備；所述通信傳輸設(shè)備包括衛(wèi)星傳輸設(shè)備和光通信傳輸設(shè)備；所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備包括網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、應(yīng)用服務(wù)器設(shè)備、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器設(shè)備、磁盤陣列和監(jiān)控終端。監(jiān)控指揮中心能夠?qū)＠|路由的安全狀況進行宏觀掌控，及時主動地調(diào)度巡邏船對違規(guī)船舶進行驅(qū)趕、或到危險區(qū)域進行警戒。
文檔編號H04L29/08GK202795769SQ20122014643
公開日2013年3月13日 申請日期2012年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月9日
發(fā)明者江偉, 陳江峰, 楊衛(wèi)華, 張喆 申請人:中國海底電纜建設(shè)有限公司