[發(fā)明專利]一種用于船舶通航受限與監(jiān)管水域的動(dòng)態(tài)虛擬電子圍欄系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810438682.2
• 申請(qǐng)日: 2018-05-09
• 公開（公告）號(hào): CN108417093A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘偉;謝新連;李猛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連海事大學(xué)
• 主分類號(hào): G08G3/02
• 分類號(hào): G08G3/02
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 李洪福

1.一種監(jiān)控系統(tǒng)，包括：

虛擬電子圍欄模塊，用于虛擬電子圍欄設(shè)置、碰撞風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和數(shù)據(jù)分析；數(shù)據(jù)集成模塊，用于環(huán)境圖像信息、水文氣象信息、礙航信息及船位信息的識(shí)別、顯示與處理；

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，用于船位信息保存、電子圍欄設(shè)定信息保存、險(xiǎn)情信息保存和預(yù)設(shè)信息保存。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述虛擬電子圍欄模塊包括電子圍欄手動(dòng)設(shè)置子模塊、電子圍欄半自動(dòng)設(shè)置子模塊、電子圍欄自動(dòng)設(shè)置子模塊、風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與分析子模塊、警報(bào)子模塊；所述電子圍欄手動(dòng)設(shè)置子模塊具有人機(jī)交互界面，監(jiān)控平臺(tái)操作人員可手動(dòng)輸入需要設(shè)置電子圍欄的船舶信息以及電子圍欄的分級(jí)警報(bào)范圍；所述電子圍欄半自動(dòng)設(shè)置子模塊具有人機(jī)交互界面，監(jiān)控平臺(tái)操作人員可預(yù)先輸入需要設(shè)置電子圍欄的船舶信息；所述電子圍欄自動(dòng)設(shè)置子模塊，具有人機(jī)交互界面，監(jiān)控平臺(tái)操作人員可根據(jù)船舶類型及船級(jí)的基本信息劃定需要自動(dòng)設(shè)置電子圍欄的船舶范圍；所述風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與分析子模塊，利用檢驗(yàn)算法準(zhǔn)確識(shí)別是否有船舶進(jìn)入預(yù)先設(shè)定的虛擬電子圍欄中；所述警報(bào)子模塊根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與分析子模塊的結(jié)果，調(diào)用警報(bào)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序，發(fā)出對(duì)應(yīng)級(jí)別的警報(bào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)集成模塊包括電子江圖顯示子模塊、電子海圖顯示子模塊、水文氣象信息處理子模塊、礙航信息顯示處理子模塊及船位信息識(shí)別合成子模塊；所述電子海圖信息處理子模塊將原始的電子海圖信息轉(zhuǎn)為統(tǒng)一的顯示格式；所述電子江圖信息處理子模塊將原始的電子江圖信息轉(zhuǎn)為與所述電子海圖信息一致的顯示格式，并可與電子海圖信息處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；所述水文氣象信息處理子模塊將接受到的水文氣象信息進(jìn)行數(shù)字化，以便調(diào)用時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；所述礙航信息顯示處理子模塊將接收到的礙航信息轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)數(shù)據(jù)；所述船位信息識(shí)別合成子模塊包括ARPA數(shù)據(jù)處理模塊、AIS數(shù)據(jù)處理模塊、BDS數(shù)據(jù)處理模塊；所述ARPA數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)從ARPA接入到監(jiān)控平臺(tái)的ARPA信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，轉(zhuǎn)化成船位數(shù)據(jù)；所述AIS數(shù)據(jù)處理模塊將AIS原始信號(hào)解碼為船舶靜態(tài)與動(dòng)態(tài)信息；所述BDS數(shù)據(jù)處理模塊將BDS原始信號(hào)解碼為船舶靜態(tài)與動(dòng)態(tài)信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊包括船位信息存儲(chǔ)子模塊、電子圍欄設(shè)定信息存儲(chǔ)子模塊、險(xiǎn)情信息存儲(chǔ)子模塊及預(yù)設(shè)信息存儲(chǔ)子模塊；所述船位信息存儲(chǔ)子模塊將合成后的船位信息保存至數(shù)據(jù)庫中；所述電子圍欄設(shè)定信息存儲(chǔ)子模塊將設(shè)置好的虛擬電子圍欄基本信息保存至數(shù)據(jù)庫中；所述險(xiǎn)情信息存儲(chǔ)子模塊將識(shí)別出的險(xiǎn)情基本信息保存至數(shù)據(jù)庫中；所述預(yù)設(shè)信息存儲(chǔ)子模塊將電子圍欄半自動(dòng)設(shè)置模塊中人機(jī)交互界面獲取來的預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)保存至數(shù)據(jù)庫。

5.一種用于船舶通航受限與監(jiān)管水域的動(dòng)態(tài)虛擬電子圍欄系統(tǒng)，所述圍欄系統(tǒng)基于BDS系統(tǒng)與AIS系統(tǒng)的相互配合，其特征在于：所述圍欄系統(tǒng)包括一電子圍欄監(jiān)控平臺(tái)，平臺(tái)內(nèi)部設(shè)置有權(quán)利要求1－4任一權(quán)利要求所述的監(jiān)控系統(tǒng)，外部連接有AIS信號(hào)源、BDS信號(hào)源和ARPA信號(hào)源。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圍欄系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控平臺(tái)根據(jù)駛?cè)氪八幪摂M電子圍欄的警報(bào)級(jí)別觸發(fā)對(duì)應(yīng)級(jí)別的警報(bào)信號(hào)，監(jiān)控平臺(tái)的操作人員可根據(jù)警報(bào)信號(hào)做出相應(yīng)處置，協(xié)調(diào)相關(guān)船舶排除險(xiǎn)情。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圍欄系統(tǒng)，其特征在于：所述圍欄系統(tǒng)利用AIS系統(tǒng)與BDS系統(tǒng)相互配合獲取船舶動(dòng)態(tài)信息與靜態(tài)信息，并利用ARPA數(shù)據(jù)來校準(zhǔn)船舶動(dòng)態(tài)信息。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圍欄系統(tǒng)，其特征在于：所述圍欄系統(tǒng)提供手動(dòng)、半自動(dòng)、自動(dòng)三種方式來對(duì)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的船舶設(shè)定虛擬電子圍欄，監(jiān)控平臺(tái)操作人員可以根據(jù)不同的需要，選擇虛擬電子圍欄的設(shè)定方式。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圍欄系統(tǒng)，其特征在于：所述圍欄系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)時(shí)氣象水文數(shù)據(jù)、船舶交通流數(shù)據(jù)為需要設(shè)定虛擬電子圍欄的船舶計(jì)算出需要設(shè)定的安全級(jí)別數(shù)以及對(duì)應(yīng)的尺寸大小。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圍欄系統(tǒng)，其特征在于：所述圍欄系統(tǒng)可將實(shí)時(shí)獲取的礙航物信息進(jìn)行數(shù)字化，并可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)與靜態(tài)礙航物的同時(shí)顯示。