本發(fā)明涉及一種數(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，海上運力、運量直線上升，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、計費方式、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際運行的工作狀態(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。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明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)費用。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種船舶綜合數(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。

本發(fā)明的有益效果是：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刨M用、速率、效率進(jìn)行綜合智能分析并進(jìn)行智能路由，實現(xiàn)對通信信道和通信方式的控制，達(dá)到性價比最高，效果最佳；同時，實現(xiàn)岸基對本系統(tǒng)船載設(shè)備參數(shù)的遠(yuǎn)程調(diào)??；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，了解船舶實時的運行狀態(tài)；可以方便有效、直觀實時、低成本地實現(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。

附圖說明

本發(fā)明具有兩幅附圖：

圖1為本發(fā)明船舶綜合數(shù)據(jù)采集、處理與傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明的船舶綜合數(shù)據(jù)采集、處理與傳輸軟件構(gòu)成圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)地描述：

本發(fā)明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)船舶的實際情況，實現(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

實現(xiàn)根據(jù)業(yè)務(wù)請求的類型，綜合考慮實時性、數(shù)據(jù)量、費用等因素智能選擇一條通訊信道或多條信道，來實現(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 Modem1、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 Modem1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，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所示本發(fā)明的船舶綜合數(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，綜合考慮實時性、數(shù)據(jù)量、費用等因素，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站連接實現(xiàn)船岸通信；海事衛(wèi)星F站通信模塊實時檢測海事衛(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)實際需要確定連接種類，實現(xiàn)船岸通信；海事衛(wèi)星Mini-C站通信模塊實時檢測海事衛(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行軟件，無界面，無需人工干預(yù)。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。