一種110kv海纜海域船舶自動識別監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種110kv海纜海域船舶自動識別監(jiān)控系統(tǒng)，包括一個平臺、一個支撐系統(tǒng)和六個功能模塊；一個平臺為統(tǒng)一插件式平臺、統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型、統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換總線、統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口的統(tǒng)一框架結構平臺；一個支撐系統(tǒng)為AIS船舶動態(tài)子系統(tǒng)；六個功能模塊為電子海圖顯示平臺模塊、數(shù)據(jù)接收及接口模塊、海纜區(qū)域報警模塊、歷史回放模塊、專題要素管理模塊、報警視頻聯(lián)動模塊。該110kv海纜海域船舶自動識別監(jiān)控系統(tǒng)在實現(xiàn)海纜運行區(qū)域的AIS船舶監(jiān)控的基礎上，利用數(shù)據(jù)智能分析、自動報警功能實現(xiàn)對海纜運行區(qū)域的全天候自動化智能監(jiān)控預警，基本杜絕發(fā)生因船舶在海纜區(qū)域錨泊而引發(fā)的事故，確保海纜的運行安全，提高海纜供電質量。
【專利說明】—種110kv海纜海域船舶自動識別監(jiān)控系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于海纜安全運行識別監(jiān)控技術的【技術領域】，尤其涉及一種極大提高海纜安全運行的監(jiān)控能力，能夠及時、準確的發(fā)現(xiàn)船舶在海纜運行區(qū)域減速、錨泊，提高了報警準確率，降低了海纜運行報警漏報和誤報概率的IlOkv海纜海域船舶自動識別監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]海底電纜輸電工程是跨海域聯(lián)網(wǎng)工程建設的重要組成部分。在實現(xiàn)電網(wǎng)國際化、區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)進程中，具有重要意義。近年來，隨著國內(nèi)外輸變電技術的發(fā)展，在經(jīng)濟一體化、能源優(yōu)化配置、減少環(huán)境影響等因素的推動下，跨海域輸電技術、海底電纜制造技術、海底電纜工程技術不斷向前發(fā)展。海底電纜工程的建設，受地域建設、海洋工程、施工設備等條件的限制，工程建設涉及【技術領域】廣泛，投資規(guī)模較大，施工技術復雜。工程建設期間分為兩個階段，施工前期工作主要涉及工程設計、海纜路由選擇、海纜制造及運輸，工程施工期間則主要包含海纜路由定位、海纜敷設、海纜保護、陸地設備安裝、檢測與調(diào)試、工程驗收。
[0003]海底電纜輸電工程的應用領域主要有區(qū)域電網(wǎng)跨海域互聯(lián)、向海洋孤島及石油鉆探平臺供電、輸送海上再生能源的發(fā)電并網(wǎng)。隨著國內(nèi)外能源資源優(yōu)化利用、提高供電可靠性、區(qū)域電量交換等趨勢的影響，海底電纜工程建設將進一步得到發(fā)展。
[0004]但是由于各國電網(wǎng)受地理條件的限制，目前尚未形成各國之間以海底電纜輸電工程互聯(lián)。但是在各國本土向島嶼供電、各國電網(wǎng)區(qū)域互聯(lián)、陸地向石油鉆探平臺供電，其海底電纜輸電工程發(fā)展趨勢較快。
[0005]近年來，在我國農(nóng)電局的大力支持下，我國的供電事業(yè)得到了較快發(fā)展，為改變海島落后面貌，促進海島經(jīng)濟社會快速發(fā)展起到了重要作用。但由于我國的各島間電纜均為單一電源供電，且使用時間均已長達20年以上，加之近年來島外或國外漁船經(jīng)常在海域違章違規(guī)作業(yè)，全年都有大批漁船在海域從事捕撈作業(yè)。由于船舶操縱、緊急避讓拋錨及其他因素的影響，漁船密集，錨泊、魚貨交易作業(yè)等對橫越海域的110KV海纜構成較大的威脅；海上養(yǎng)殖和捕撈作業(yè)對海纜安全構成較大的威脅，更嚴重時使我國海底電纜經(jīng)常遭外力損壞，嚴重影響了海島居民的正常生產(chǎn)生活，也給海島供電網(wǎng)絡的安全有效運行造成了極大的隱患。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]針對現(xiàn)有電力評估系統(tǒng)存在的不足，本發(fā)明提供I IOkv海纜海域船舶自動識別監(jiān)控系統(tǒng)，該IlOkv海纜海域船舶自動識別監(jiān)控系統(tǒng)在實現(xiàn)海纜運行區(qū)域的AIS船舶監(jiān)控的基礎上，利用數(shù)據(jù)智能分析、自動報警功能實現(xiàn)對海纜運行區(qū)域的全天候自動化智能監(jiān)控預警，基本杜絕發(fā)生因船舶在海纜區(qū)域錨泊而引發(fā)的事故，確保海纜的運行安全，提高海纜供電質量。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種IlOkv海纜海域船舶自動識別監(jiān)控系統(tǒng)，包括:一個平臺、一個支撐系統(tǒng)和六個功能模塊；所述的一個平臺為統(tǒng)一插件式平臺、統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型、統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換總線、統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口的統(tǒng)一框架結構平臺；所述的一個支撐系統(tǒng)為AIS船舶動態(tài)子系統(tǒng)；所述的六個功能模塊為電子海圖顯示平臺模塊、數(shù)據(jù)接收及接口模塊、海纜區(qū)域報警模塊、歷史回放模塊、專題要素管理模塊、報警視頻聯(lián)動模塊。IlOkv海纜海域船舶自動識別監(jiān)控系統(tǒng)是一個綜合性平臺解決方案，整合AIS船舶動態(tài)數(shù)據(jù)源，更涉及到模式識別、物標聯(lián)動、海量數(shù)據(jù)并發(fā)計算等高新技術的應用。
[0008]AIS系統(tǒng)是船舶自動識別系統(tǒng)的簡稱，AIS即船舶自動識別。
[0009]進一步的，所述的統(tǒng)一框架結構平臺由框架及插件接口總成，框架在運行時動態(tài)載人所有符合插件接口總成的插件并運行；所述的插件接口總成包括三類服務器端插件接口和四類客戶端插件接口，服務器端插口為數(shù)據(jù)路由接口、數(shù)據(jù)處理接口和數(shù)據(jù)發(fā)布接口，客戶端插件接口為數(shù)據(jù)接收接口、海圖繪制接口、用戶輸入接口和數(shù)據(jù)管理接口。該IlOkv海纜海域船舶自動識別監(jiān)控系統(tǒng)充分考慮系統(tǒng)的可擴展性、穩(wěn)定性、兼容性要求，決定采用統(tǒng)一框架結構平臺。統(tǒng)一框架結構平臺具有強解耦特點，統(tǒng)一框架結構平臺本身提供基礎的系統(tǒng)級服務功能，業(yè)務相關的應用性功能均以插件形式進行開發(fā)和部署，統(tǒng)一框架結構平臺不依賴任何插件，插件之間相互獨立，輕松實現(xiàn)插件的拷貝式部署和配置化加載。統(tǒng)一框架結構平臺是近年信息化領域的發(fā)展趨勢和技術亮點，其獨特的系統(tǒng)特點滿足了信息化領域的快速發(fā)展要求。
[0010]統(tǒng)一框架結構平臺就是根據(jù)本系統(tǒng)的需求特點，開發(fā)一個框架(Framework)和多個插件接口，所有實際應用功能都以符合插件接口的插件形式提交給框架，框架在運行時動態(tài)載入所有符合插件接口的插件并運行，這些插件通過接口與框架及其它插件通信，并完成自己的應用功能。
[0011]通過統(tǒng)一框架結構平臺，當我們需要修改一個應用功能時，只修改對應的插件即可而無需修改軟件整體結構；當我們需要增加一個應用功能時，只需要新開發(fā)一個插件即可，而插件的大部分基本功能都已經(jīng)在框架帶有的公共函數(shù)庫中實現(xiàn)，因此開發(fā)工作量非常小，特別適用于本系統(tǒng)這種需處理多種類型數(shù)據(jù)的應用環(huán)境。
[0012]進一步的，所述的數(shù)據(jù)路由接口負責數(shù)據(jù)的接收、解析和轉發(fā),數(shù)據(jù)路由接口連接數(shù)據(jù)源、解析原始數(shù)據(jù)和轉發(fā)原始數(shù)據(jù)的功能由框架封裝；新開發(fā)的插件需要解析原始數(shù)據(jù)的部分即可并將解析后的數(shù)據(jù)通知框架，框架會將此解析后的數(shù)據(jù)通知數(shù)據(jù)服務組件中需要處理此數(shù)據(jù)的相應插件；通過這種數(shù)據(jù)路由接口設計，將來接入其他應用系統(tǒng)的信息源變得非常簡單，只需要做數(shù)據(jù)解析部分即可，數(shù)據(jù)的處理流程由框架去完成。這種設計的另一優(yōu)點是并行數(shù)據(jù)處理，，AIS存儲功能和AIS發(fā)布功能是并行處理的，也就是說AIS信息將以最快的速度發(fā)送至客戶端，因此信號的延時會非常小，這對于實時監(jiān)管系統(tǒng)來說是意義重大的。
[0013]數(shù)據(jù)處理接口向框架訂閱需要處理的數(shù)據(jù)并在框架收到數(shù)據(jù)路由插件傳來數(shù)據(jù)時將數(shù)據(jù)分發(fā)處理插件；比如AIS存儲插件訂閱AIS信息，VTS存儲插件訂閱VTS信息，而船舶合并插件同時訂閱AIS和VTS信息，通過數(shù)據(jù)處理接口向框架訂閱數(shù)據(jù)的模式，框架在收到數(shù)據(jù)路由插件傳來的數(shù)據(jù)時，可以快速的將數(shù)據(jù)分發(fā)給需要它們的數(shù)據(jù)處理插件。數(shù)據(jù)處理插件具有前置插件和后置插件(可多個)，就是說用戶可以按照需要來定制數(shù)據(jù)被處理的流程。[0014]數(shù)據(jù)發(fā)布接口和數(shù)據(jù)接收接口通過網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)交換，使用戶可以查看通航環(huán)境信息、標繪信息、應急知識庫、船舶實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、統(tǒng)計信息，也可根據(jù)需要進行海上突發(fā)公共事件登記、電子海圖標繪操作。
[0015]海圖繪制接口將數(shù)據(jù)展現(xiàn)在電子海圖上，每個實現(xiàn)此接口的插件作為一個圖層顯示在電子海圖上；當海圖繪制插件希望與應用服務器進行直接通信時，可通過框架訂閱需要的數(shù)據(jù)接收插件，然后利用數(shù)據(jù)接收插件發(fā)送通信指令。同時，框架提供了完整的UI (用戶界面)接口函數(shù)，插件可以使用這些函數(shù)創(chuàng)建屬于自己的菜單、工具條、停靠窗口及浮動窗口，通過這種設計，新開發(fā)出來的插件可以無縫接入框架體系而無需為新增功能修改框架的用戶界面。
[0016]用戶輸入接口通過框架訂閱需要的數(shù)據(jù)接收插件，當用戶產(chǎn)生輸入時，將用戶的輸入通過數(shù)據(jù)接收插件發(fā)送給數(shù)據(jù)服務插件，數(shù)據(jù)服務插件驚醒處理后講處理結果返回數(shù)據(jù)接收插件，海圖繪制插件將此結構展現(xiàn)在用戶界面上；一個框架下可能同時運行著很多用戶輸入插件，框架負責決定由哪個用戶輸入插件真正響應用戶輸入，這樣，一個用戶輸入插件只需要簡單的考慮如何響應用戶輸入即可，而無需考慮其他插件也在響應用戶輸入時的復雜情況。一個插件可以同時繼承多個接口，比如錨地插件就同時繼承用戶輸入接口和海圖繪制接口，用戶在電子海圖上繪制一個錨地的數(shù)據(jù)處理流程。
[0017]數(shù)據(jù)管理接口實現(xiàn)一些與電子海圖繪制無關的數(shù)據(jù)應用功能:海圖更新插件實現(xiàn)電子海圖自動更新、海圖管理插件實現(xiàn)自動調(diào)圖、海圖顯示設置功能。
[0018]從上述可知，統(tǒng)一框架結構平臺采用插件式架構進行處理具有非常大的靈活性，用戶可以依靠用戶界面規(guī)劃數(shù)據(jù)處理的流程，而不是以往的修改大量軟件代碼，通過這種插件式架構，更復雜的應用環(huán)境也可以簡單的配置出解決方案。
[0019]進一步的，所述AIS船舶動態(tài)子系統(tǒng)包括需在終端建設AIS基站和接收AIS船舶動態(tài)信號，AIS船舶動態(tài)子系統(tǒng)負責AIS船舶信號接收和轉發(fā)，實現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)控和控制。
[0020]進一步的，所述的電子海圖顯示平臺模塊負責電子海圖、陸圖的調(diào)圖、拼接、顯示，支持鼠標拖動漫游、拉框放大、鼠標滾輪推拉放大縮小、海圖旋轉操作，電子海圖顯示平臺模塊支持海圖投影量算長度和面積；同時電子海圖平臺模塊提供擴展顯示接口，可動態(tài)顯示AIS物標船舶，接入的AIS信息包括船舶的身份驗證信息、船舶動態(tài)信息(如船舶經(jīng)緯度、航速、航艏向、航跡向等)、船舶靜態(tài)信息(如船名、呼號、吃水及目的港等)，同時可自定義船舶顯示顏色和符號。電子海圖平臺模塊為統(tǒng)一框架結構平臺提供了統(tǒng)一的展現(xiàn)窗口，集地理信息、船舶動態(tài)信息、專題數(shù)據(jù)信息、報警信息為一體，極大地提高了監(jiān)控系統(tǒng)的信息展現(xiàn)能力和展現(xiàn)直觀性，方便了海纜運行的監(jiān)控和監(jiān)管。
[0021]數(shù)據(jù)接收及接口模塊接收到的數(shù)據(jù)統(tǒng)一進入統(tǒng)一框架結構平臺的數(shù)據(jù)總線，由數(shù)據(jù)總線負責數(shù)據(jù)的傳輸和數(shù)據(jù)變化通知，數(shù)據(jù)存儲則通過數(shù)據(jù)總成獲取數(shù)據(jù)并存儲，相應顯示模塊通過數(shù)據(jù)總線獲取數(shù)據(jù)后進行顯示，數(shù)據(jù)接收及接口模塊接收的數(shù)據(jù)為船舶物表動態(tài)數(shù)據(jù)。通過在海纜水域建設AIS基站接收船舶AIS數(shù)據(jù)，自動接收來船舶信息；識別船只、檢測和跟蹤船舶。并開發(fā)數(shù)據(jù)接收插件實現(xiàn)對AIS數(shù)據(jù)的接入和整合，并統(tǒng)一存入數(shù)據(jù)庫。
[0022]海纜區(qū)域報警模塊包括海纜區(qū)域報警計算功能、海纜區(qū)域報警提示功能、海纜區(qū)域報警處理功能。[0023]歷史回放模塊用于事故調(diào)查、事故分析、通航情況分析應用，可按時間段對某個船舶物標進行航跡回放，也可對某個區(qū)域進行航跡回放；同時，在IIOkV海纜海域船舶自動識別監(jiān)控系統(tǒng)中，采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，統(tǒng)一數(shù)據(jù)存儲，能夠實現(xiàn)AIS船舶的歷史回放，實現(xiàn)歷史信息調(diào)查取證，即能夠按照指定區(qū)域和指定時間段進行船舶動態(tài)歷史回放，回放數(shù)據(jù)為AIS船舶動態(tài)。歷史回放模塊通過對單船、多船、指定區(qū)域的多數(shù)據(jù)信號的同步回放，為事故調(diào)查、事故分析、責任確認提供了強有力的輔助手段。
[0024]專題要素管理模塊包括點、線、面多種類型的要素，包括輸電海纜、海纜預警報警區(qū)域、AIS基站信息。輸電海纜屬于線型要素，監(jiān)控統(tǒng)一框架結構平臺提供的用戶界面，用戶可以方便得再系統(tǒng)中增加、刪除、修改電纜信息，電纜信息包括電纜編號、電纜名稱、電纜電壓、電纜位置、警示牌信息；海纜預警報警區(qū)域屬于面要素，通過在海纜位置設置自定義報警區(qū)域，并在區(qū)域內(nèi)設置相應的報警規(guī)則；AIS基站信息屬于點要素，可設置AIS基站在電子海圖平臺上的位置。在專題要素管理模塊需維護時，支持屏幕取點，便于要素空間信息的設置。
[0025]報警視頻聯(lián)動模塊預留報警視頻聯(lián)動功能接口，通過客戶端授權訪問或者數(shù)據(jù)庫訪問方式實現(xiàn)視頻接入，當船舶與海纜進行報警分析運算時，發(fā)現(xiàn)報警時，系統(tǒng)自動調(diào)度可用的視頻攝像機探頭對報警船舶進行視頻監(jiān)控。
[0026]進一步的，所述的海纜區(qū)域報警計算功能，以海纜預警報警區(qū)域為基礎，通過對AIS船舶動態(tài)位置的實時計算，自動識別海纜預警報警區(qū)域的低速船舶和停泊船舶，并產(chǎn)生
報警信息。
[0027]海纜區(qū)域報警提示功能根據(jù)報警位置、報警種類在電子海圖顯示平臺模塊上動畫展現(xiàn)報警提示，同時輔以聲音提示，以引起值班人員的注意。
[0028]海纜區(qū)域報警處理功能包括報警確認、報警登記、警情處置功能；當值班員收到報警信息后可通過統(tǒng)一框架結構平臺了解現(xiàn)場的具體狀況，監(jiān)控報警船舶實時狀態(tài)，第一時間為報警信息處理提供全面的決策依據(jù)。
[0029]每條需要保護的海底電纜均有報警監(jiān)測區(qū)域，該區(qū)域是由系統(tǒng)通過海底電纜的經(jīng)緯度坐標序列和防護距離這兩個參數(shù)自動計算而成。系統(tǒng)使用報警監(jiān)測區(qū)域的經(jīng)緯度坐標進行報警計算，無需額外的人工干預，自動生成的報警監(jiān)測區(qū)域。當新報警發(fā)生或某未結束的報警產(chǎn)生新的子系統(tǒng)報警時，系統(tǒng)會發(fā)出聲光提示，提醒管理員進行處理。
[0030]該海纜區(qū)域報警模塊的主要報警分類如下:
禁止進入報警:可自定義禁止進入?yún)^(qū)域，對進入該區(qū)域航行的船舶進行報警；
低速報警:可自定義海纜報警區(qū)域的速度范圍，對在該區(qū)域航速過低的船舶進行報
m.1=I ，
禁錨報警:可自定義海纜報警區(qū)域禁錨規(guī)則，對在該區(qū)域停泊的船舶進行預警；
其他報警:可根據(jù)用戶需求可定制開發(fā)其他報警功能。
[0031]本發(fā)明的IlOkv海纜海域船舶自動識別監(jiān)控系統(tǒng)具有強大的兼容性和可擴展性，將為海纜安全運行，提供了從日常監(jiān)控，到事故預警、報警，事故分析，責任追查一系列的自動化管理手段，確保海纜的安全運行。IlOkv海纜海域船舶自動識別監(jiān)控系統(tǒng)建立了清晰、統(tǒng)一的監(jiān)控管理體系結構，對海纜區(qū)域船舶位置與狀態(tài)實現(xiàn)AIS動態(tài)監(jiān)控，對海纜區(qū)域數(shù)據(jù)進行智能化分析，實現(xiàn)自動預警、報警，為事故的全方位分析提供有效的技術手段，為報警視頻聯(lián)動功能預留整合接口。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0032]圖1是本實施例1的一種IlOkv海纜海域船舶自動識別監(jiān)控系統(tǒng)的功能結構示意圖；
圖2是本實施例1的一種IlOkv海纜海域船舶自動識別監(jiān)控系統(tǒng)的邏輯關系圖?！揪唧w實施方式】
[0033]下面以具體實施例對本發(fā)明作進一步描述。
[0034]實施例1
本實施例分別對廣東江門臺山市的海宴一下川島、黃麖洲一上川島的110KV海纜進行監(jiān)控作為實施例，海宴一下川島、黃麖洲一上川島的110KV海纜處于上川島和下川島海域，是著名的漁業(yè)島，全年都有大批漁船在這一帶海域從事捕撈作業(yè)。
[0035]一種IlOkv海纜海域船舶自動識別監(jiān)控系統(tǒng)，如圖1、圖2所示，包括一個平臺、一個支撐系統(tǒng)和六個功能模塊；所述的一個平臺為統(tǒng)一插件式平臺、統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型、統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換總線、統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口的統(tǒng)一框架結構平臺；所述的一個支撐系統(tǒng)為AIS船舶動態(tài)子系統(tǒng)；所述的六個功能模塊為電子海圖顯示平臺模塊、數(shù)據(jù)接收及接口模塊、海纜區(qū)域報警模塊、歷史回放模塊、專題要素管理模塊、報警視頻聯(lián)動模塊。IIOkv海纜海域船舶自動識別監(jiān)控系統(tǒng)是一個綜合性平臺解決方案，，整合AIS船舶動態(tài)數(shù)據(jù)源，更涉及到模式識別、物標聯(lián)動、海量數(shù)據(jù)并發(fā)計算等高新技術的應用。
[0036]進一步的，所述的統(tǒng)一框架結構平臺由框架及插件接口總成，框架在運行時動態(tài)載人所有符合插件接口總成的插件并運行；所述的插件接口總成包括三類服務器端插件接口和四類客戶端插件接口，服務器端插口為數(shù)據(jù)路由接口、數(shù)據(jù)處理接口和數(shù)據(jù)發(fā)布接口，客戶端插件接口為數(shù)據(jù)接收接口、海圖繪制接口、用戶輸入接口和數(shù)據(jù)管理接口。該IlOkv海纜海域船舶自動識別監(jiān)控系統(tǒng)充分考慮系統(tǒng)的可擴展性、穩(wěn)定性、兼容性要求，決定采用統(tǒng)一框架結構平臺。統(tǒng)一框架結構平臺具有強解耦特點，統(tǒng)一框架結構平臺本身提供基礎的系統(tǒng)級服務功能，業(yè)務相關的應用性功能均以插件形式進行開發(fā)和部署，統(tǒng)一框架結構平臺不依賴任何插件，插件之間相互獨立，輕松實現(xiàn)插件的拷貝式部署和配置化加載。統(tǒng)一框架結構平臺是近年信息化領域的發(fā)展趨勢和技術亮點，其獨特的系統(tǒng)特點滿足了信息化領域的快速發(fā)展要求。
[0037]統(tǒng)一框架結構平臺就是根據(jù)本系統(tǒng)的需求特點，開發(fā)一個框架(Framework)和多個插件接口，所有實際應用功能都以符合插件接口的插件形式提交給框架，框架在運行時動態(tài)載入所有符合插件接口的插件并運行，這些插件通過接口與框架及其它插件通信，并完成自己的應用功能。
[0038]通過統(tǒng)一框架結構平臺，當我們需要修改一個應用功能時，只修改對應的插件即可而無需修改軟件整體結構；當我們需要增加一個應用功能時，只需要新開發(fā)一個插件即可，而插件的大部分基本功能都已經(jīng)在框架帶有的公共函數(shù)庫中實現(xiàn)，因此開發(fā)工作量非常小，特別適用于本系統(tǒng)這種需處理多種類型數(shù)據(jù)的應用環(huán)境。
[0039]進一步的，所述的數(shù)據(jù)路由接口負責數(shù)據(jù)的接收、解析和轉發(fā),數(shù)據(jù)路由接口連接數(shù)據(jù)源、解析原始數(shù)據(jù)和轉發(fā)原始數(shù)據(jù)的功能由框架封裝；新開發(fā)的插件需要解析原始數(shù)據(jù)的部分即可并將解析后的數(shù)據(jù)通知框架，框架會將此解析后的數(shù)據(jù)通知數(shù)據(jù)服務組件中需要處理此數(shù)據(jù)的相應插件；通過這種數(shù)據(jù)路由接口設計，將來接入其他應用系統(tǒng)的信息源變得非常簡單，只需要做數(shù)據(jù)解析部分即可，數(shù)據(jù)的處理流程由框架去完成。這種設計的另一優(yōu)點是并行數(shù)據(jù)處理，，AIS存儲功能和AIS發(fā)布功能是并行處理的，也就是說AIS信息將以最快的速度發(fā)送至客戶端，因此信號的延時會非常小，這對于實時監(jiān)管系統(tǒng)來說是意義重大的。
[0040]數(shù)據(jù)處理接口向框架訂閱需要處理的數(shù)據(jù)并在框架收到數(shù)據(jù)路由插件傳來數(shù)據(jù)時將數(shù)據(jù)分發(fā)處理插件；比如AIS存儲插件訂閱AIS信息，VTS存儲插件訂閱VTS信息，而船舶合并插件同時訂閱AIS和VTS信息，通過數(shù)據(jù)處理接口向框架訂閱數(shù)據(jù)的模式，框架在收到數(shù)據(jù)路由插件傳來的數(shù)據(jù)時，可以快速的將數(shù)據(jù)分發(fā)給需要它們的數(shù)據(jù)處理插件。數(shù)據(jù)處理插件具有前置插件和后置插件(可多個)，就是說用戶可以按照需要來定制數(shù)據(jù)被處理的流程。
[0041]數(shù)據(jù)發(fā)布接口和數(shù)據(jù)接收接口通過網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)交換，使用戶可以查看通航環(huán)境信息、標繪信息、應急知識庫、船舶實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、統(tǒng)計信息，也可根據(jù)需要進行海上突發(fā)公共事件登記、電子海圖標繪操作。
[0042]海圖繪制接口將數(shù)據(jù)展現(xiàn)在電子海圖上，每個實現(xiàn)此接口的插件作為一個圖層顯示在電子海圖上；當海圖繪制插件希望與應用服務器進行直接通信時，可通過框架訂閱需要的數(shù)據(jù)接收插件，然后利用數(shù)據(jù)接收插件發(fā)送通信指令。同時，框架提供了完整的UI (用戶界面)接口函數(shù)，插件可以使用這些函數(shù)創(chuàng)建屬于自己的菜單、工具條、?？看翱诩案哟翱冢ㄟ^這種設計，新開發(fā)出來的插件可以無縫接入框架體系而無需為新增功能修改框架的用戶界面。
[0043]用戶輸入接口通過框架訂閱需要的數(shù)據(jù)接收插件，當用戶產(chǎn)生輸入時，將用戶的輸入通過數(shù)據(jù)接收插件發(fā)送給數(shù)據(jù)服務插件，數(shù)據(jù)服務插件驚醒處理后講處理結果返回數(shù)據(jù)接收插件，海圖繪制插件將此結構展現(xiàn)在用戶界面上；一個框架下可能同時運行著很多用戶輸入插件，框架負責決定由哪個用戶輸入插件真正響應用戶輸入，這樣，一個用戶輸入插件只需要簡單的考慮如何響應用戶輸入即可，而無需考慮其他插件也在響應用戶輸入時的復雜情況。一個插件可以同時繼承多個接口，比如錨地插件就同時繼承用戶輸入接口和海圖繪制接口，用戶在電子海圖上繪制一個錨地的數(shù)據(jù)處理流程。
[0044]數(shù)據(jù)管理接口實現(xiàn)一些與電子海圖繪制無關的數(shù)據(jù)應用功能:海圖更新插件實現(xiàn)電子海圖自動更新、海圖管理插件實現(xiàn)自動調(diào)圖、海圖顯示設置功能。
[0045]從上述可知，統(tǒng)一框架結構平臺采用插件式架構進行處理具有非常大的靈活性，用戶可以依靠用戶界面規(guī)劃數(shù)據(jù)處理的流程，而不是以往的修改大量軟件代碼，通過這種插件式架構，更復雜的應用環(huán)境也可以簡單的配置出解決方案。
[0046]進一步的，所述AIS船舶動態(tài)子系統(tǒng)包括需在終端建設AIS基站和接收AIS船舶動態(tài)信號，AIS船舶動態(tài)子系統(tǒng)負責AIS船舶信號接收和轉發(fā)，實現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)控和控制。
[0047]進一步的，所述的電子海圖顯示平臺模塊負責電子海圖、陸圖的調(diào)圖、拼接、顯示，支持鼠標拖動漫游、拉框放大、鼠標滾輪推拉放大縮小、海圖旋轉操作，電子海圖顯示平臺模塊支持海圖投影量算長度和面積；同時電子海圖平臺模塊提供擴展顯示接口，可動態(tài)顯示AIS物標船舶，接入的AIS信息包括船舶的身份驗證信息、船舶動態(tài)信息(如船舶經(jīng)緯度、航速、航艏向、航跡向等)、船舶靜態(tài)信息(如船名、呼號、吃水及目的港等)，同時可自定義船舶顯示顏色和符號。電子海圖平臺模塊為統(tǒng)一框架結構平臺提供了統(tǒng)一的展現(xiàn)窗口，集地理信息、船舶動態(tài)信息、專題數(shù)據(jù)信息、報警信息為一體，極大地提高了監(jiān)控系統(tǒng)的信息展現(xiàn)能力和展現(xiàn)直觀性，方便了海纜運行的監(jiān)控和監(jiān)管。
[0048]數(shù)據(jù)接收及接口模塊接收到的數(shù)據(jù)統(tǒng)一進入統(tǒng)一框架結構平臺的數(shù)據(jù)總線，由數(shù)據(jù)總線負責數(shù)據(jù)的傳輸和數(shù)據(jù)變化通知，數(shù)據(jù)存儲則通過數(shù)據(jù)總成獲取數(shù)據(jù)并存儲，相應顯示模塊通過數(shù)據(jù)總線獲取數(shù)據(jù)后進行顯示，數(shù)據(jù)接收及接口模塊接收的數(shù)據(jù)為船舶物表動態(tài)數(shù)據(jù)。通過在海纜水域建設AIS基站接收船舶AIS數(shù)據(jù)，自動接收來船舶信息；識別船只、檢測和跟蹤船舶。并開發(fā)數(shù)據(jù)接收插件實現(xiàn)對AIS數(shù)據(jù)的接入和整合，并統(tǒng)一存入數(shù)據(jù)庫。
[0049]海纜區(qū)域報警模塊包括海纜區(qū)域報警計算功能、海纜區(qū)域報警提示功能、海纜區(qū)域報警處理功能。
[0050]歷史回放模塊用于事故調(diào)查、事故分析、通航情況分析應用，可按時間段對某個船舶物標進行航跡回放，也可對某個區(qū)域進行航跡回放；同時，在IIOkV海纜海域船舶自動識別監(jiān)控系統(tǒng)中，采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，統(tǒng)一數(shù)據(jù)存儲，能夠實現(xiàn)AIS船舶的歷史回放，實現(xiàn)歷史信息調(diào)查取證，即能夠按照指定區(qū)域和指定時間段進行船舶動態(tài)歷史回放，回放數(shù)據(jù)為AIS船舶動態(tài)。歷史回放模塊通過對單船、多船、指定區(qū)域的多數(shù)據(jù)信號的同步回放，為事故調(diào)查、事故分析、責任確認提供了強有力的輔助手段。
[0051]專題要素管理模塊包括點、線、面多種類型的要素，包括輸電海纜、海纜預警報警區(qū)域、AIS基站信息。輸電海纜屬于線型要素，監(jiān)控統(tǒng)一框架結構平臺提供的用戶界面，用戶可以方便得再系統(tǒng)中增加、刪除、修改電纜信息，電纜信息包括電纜編號、電纜名稱、電纜電壓、電纜位置、警示牌信息；海纜預警報警區(qū)域屬于面要素，通過在海纜位置設置自定義報警區(qū)域，并在區(qū)域內(nèi)設置相應的報警規(guī)則；AIS基站信息屬于點要素，可設置AIS基站在電子海圖平臺上的位置。在專題要素管理模塊需維護時，支持屏幕取點，便于要素空間信息的設置。
[0052]報警視頻聯(lián)動模塊預留報警視頻聯(lián)動功能接口，通過客戶端授權訪問或者數(shù)據(jù)庫訪問方式實現(xiàn)視頻接入，當船舶與海纜進行報警分析運算時，發(fā)現(xiàn)報警時，系統(tǒng)自動調(diào)度可用的視頻攝像機探頭對報警船舶進行視頻監(jiān)控。
[0053]進一步的，所述的海纜區(qū)域報警計算功能，以海纜預警報警區(qū)域為基礎，通過對AIS船舶動態(tài)位置的實時計算，自動識別海纜預警報警區(qū)域的低速船舶和停泊船舶，并產(chǎn)生
報警信息。
[0054]海纜區(qū)域報警提示功能根據(jù)報警位置、報警種類在電子海圖顯示平臺模塊上動畫展現(xiàn)報警提示，同時輔以聲音提示，以引起值班人員的注意。
[0055]海纜區(qū)域報警處理功能包括報警確認、報警登記、警情處置功能；當值班員收到報警信息后可通過統(tǒng)一框架結構平臺了解現(xiàn)場的具體狀況，監(jiān)控報警船舶實時狀態(tài)，第一時間為報警信息處理提供全面的決策依據(jù)。
[0056]每條需要保護的海底電纜均有報警監(jiān)測區(qū)域，該區(qū)域是由系統(tǒng)通過海底電纜的經(jīng)緯度坐標序列和防護距離這兩個參數(shù)自動計算而成。系統(tǒng)使用報警監(jiān)測區(qū)域的經(jīng)緯度坐標進行報警計算，無需額外的人工干預，自動生成的報警監(jiān)測區(qū)域。當新報警發(fā)生或某未結束的報警產(chǎn)生新的子系統(tǒng)報警時，系統(tǒng)會發(fā)出聲光提示，提醒管理員進行處理。
[0057]該海纜區(qū)域報警模塊的主要報警分類如下:
禁止進入報警:可自定義禁止進入?yún)^(qū)域，對進入該區(qū)域航行的船舶進行報警；
低速報警:可自定義海纜報警區(qū)域的速度范圍，對在該區(qū)域航速過低的船舶進行報
m.1=I ，
禁錨報警:可自定義海纜報警區(qū)域禁錨規(guī)則，對在該區(qū)域停泊的船舶進行預警；
其他報警:可根據(jù)用戶需求可定制開發(fā)其他報警功能。
[0058]上述實施例僅為本發(fā)明的若干較佳實施例，并非依此限制本發(fā)明的保護范圍，故:凡依照本發(fā)明的結構、形狀、原理所做的各種等效變化，均應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種IlOkv海纜海域船舶自動識別監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括:一個平臺、一個支撐系統(tǒng)和六個功能模塊；所述的一個平臺為統(tǒng)一插件式平臺、統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型、統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換總線、統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口的統(tǒng)一框架結構平臺；所述的一個支撐系統(tǒng)為AIS船舶動態(tài)子系統(tǒng)；所述的六個功能模塊為電子海圖顯示平臺模塊、數(shù)據(jù)接收及接口模塊、海纜區(qū)域報警模塊、歷史回放模塊、專題要素管理模塊、報警視頻聯(lián)動模塊。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種IlOkv海纜海域船舶自動識別監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述的統(tǒng)一框架結構平臺由框架及插件接口總成，框架在運行時動態(tài)載人所有符合插件接口總成的插件并運行；所述的插件接口總成包括三類服務器端插件接口和四類客戶端插件接口，服務器端插口為數(shù)據(jù)路由接口、數(shù)據(jù)處理接口和數(shù)據(jù)發(fā)布接口，客戶端插件接口為數(shù)據(jù)接收接口、海圖繪制接口、用戶輸入接口和數(shù)據(jù)管理接口。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種IlOkv海纜海域船舶自動識別監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于， ——數(shù)據(jù)路由接口負責數(shù)據(jù)的接收、解析和轉發(fā)，數(shù)據(jù)路由接口連接數(shù)據(jù)源、解析原始數(shù)據(jù)和轉發(fā)原始數(shù)據(jù)的功能由框架封裝；新開發(fā)的插件需要解析原始數(shù)據(jù)的部分即可并將解析后的數(shù)據(jù)通知框架，框架會將此解析后的數(shù)據(jù)通知數(shù)據(jù)服務組件中需要處理此數(shù)據(jù)的相應插件； ——數(shù)據(jù)處理接口向框架訂閱需要處理的數(shù)據(jù)并在框架收到數(shù)據(jù)路由插件傳來數(shù)據(jù)時將數(shù)據(jù)分發(fā)處理插件； ——數(shù)據(jù)發(fā)布接口和數(shù)據(jù)接收接口通過網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)交換，使用戶可以查看通航環(huán)境信息、標繪信息、應急知識庫、船舶實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、統(tǒng)計信息，也可根據(jù)需要進行海上突發(fā)公共事件登記、電子海圖標繪操作； 一一海圖繪制接口將數(shù)據(jù)展現(xiàn)在電子海圖上，每個實現(xiàn)此接口的插件作為一個圖層顯示在電子海圖上； ——用戶輸入接口通過框架訂閱需要的`數(shù)據(jù)接收插件，當用戶產(chǎn)生輸入時，將用戶的輸入通過數(shù)據(jù)接收插件發(fā)送給數(shù)據(jù)服務插件，數(shù)據(jù)服務插件^(醒處理后講處理結果返回數(shù)據(jù)接收插件，海圖繪制插件將此結構展現(xiàn)在用戶界面上； ——數(shù)據(jù)管理接口實現(xiàn)一些與電子海圖繪制無關的數(shù)據(jù)應用功能:海圖更新插件實現(xiàn)電子海圖自動更新、海圖管理插件實現(xiàn)自動調(diào)圖、海圖顯示設置功能。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種IIOkv海纜海域船舶自動識別監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述AIS船舶動態(tài)子系統(tǒng)包括需在終端建設AIS基站和接收AIS船舶動態(tài)信號，AIS船舶動態(tài)子系統(tǒng)負責AIS船舶信號接收和轉發(fā)。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種IlOkv海纜海域船舶自動識別監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于， ——電子海圖顯示平臺模塊負責電子海圖、陸圖的調(diào)圖、拼接、顯示，支持鼠標拖動漫游、拉框放大、鼠標滾輪推拉放大縮小、海圖旋轉操作，電子海圖顯示平臺模塊支持海圖投影量算長度和面積； ——數(shù)據(jù)接收及接口模塊接收到的數(shù)據(jù)統(tǒng)一進入統(tǒng)一框架結構平臺的數(shù)據(jù)總線，由數(shù)據(jù)總線負責數(shù)據(jù)的傳輸和數(shù)據(jù)變化通知，數(shù)據(jù)存儲則通過數(shù)據(jù)總成獲取數(shù)據(jù)并存儲，相應顯示模塊通過數(shù)據(jù)總線獲取數(shù)據(jù)后進行顯示，數(shù)據(jù)接收及接口模塊接收的數(shù)據(jù)為船舶物表動態(tài)數(shù)據(jù)； ——海纜區(qū)域報警模塊包括海纜區(qū)域報警計算功能、海纜區(qū)域報警提示功能、海纜區(qū)域報警處理功能； —歷史回放模塊用于事故調(diào)查、事故分析、通航情況分析應用，可按時間段對某個船舶物標進行航跡回放，也可對某個區(qū)域進行航跡回放； —專題要素管理模塊包括點、線、面多種類型的要素，包括輸電海纜、海纜預警報警區(qū)域、AIS基站信息；輸電海纜屬于線型要素，監(jiān)控統(tǒng)一框架結構平臺提供的用戶界面，用戶可以方便得再系統(tǒng)中增加、刪除、修改電纜信息，電纜信息包括電纜編號、電纜名稱、電纜電壓、電纜位置、警示牌信息；海纜預警報警區(qū)域屬于面要素，通過在海纜位置設置自定義報警區(qū)域，并在區(qū)域內(nèi)設置相應的報警規(guī)則；AIS基站信息屬于點要素，可設置AIS基站在電子海圖平臺上的位置； ——報警視頻聯(lián)動模塊預留報警視頻聯(lián)動功能接口，通過客戶端授權訪問或者數(shù)據(jù)庫訪問方式實現(xiàn)視頻接入，當船舶與海纜進行報警分析運算時，發(fā)現(xiàn)報警時，系統(tǒng)自動調(diào)度可用的視頻攝像機探頭對報警船舶進行視頻監(jiān)控。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種IlOkv海纜海域船舶自動識別監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，——海纜區(qū)域報警計算功能，以海纜預警報警區(qū)域為基礎，通過對AIS船舶動態(tài)位置的實時計算，自動識別海纜預警報警區(qū)域的低速船舶和停泊船舶，并產(chǎn)生報警信息； ——海纜區(qū)域報警提示功能根據(jù)報警位置、報警種類在電子海圖顯示平臺模塊上動畫展現(xiàn)報警提示，同時輔以聲音提示，以引起值班人員的注意； ——海纜區(qū)域報警處理功能包括報警確認、報警登記、警情處置功能；當值班員收到報警信息后可通過統(tǒng)一框架結構平臺了解現(xiàn)場的具體狀況，監(jiān)控報警船舶實時狀態(tài)，第一時間為報警信息處理提供全面的決策`依據(jù)。
【文檔編號】G08G3/00GK103680212SQ201310734274
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權日:2013年12月27日
【發(fā)明者】黃耀升 申請人:廣東電網(wǎng)公司江門供電局