船舶身份識(shí)別及進(jìn)出港 （自動(dòng)）監(jiān)管系統(tǒng)

Word文檔船舶身份識(shí)別及進(jìn)出港（自動(dòng)）監(jiān)管系統(tǒng)第一章.基于第三代RFID技術(shù)研發(fā)的船舶身份識(shí)別及進(jìn)出港自動(dòng)監(jiān)管系統(tǒng)是采納目前國(guó)際上最先進(jìn)的RFID技術(shù)的定位系統(tǒng)。能夠準(zhǔn)時(shí)(無(wú)輪巡、無(wú)延時(shí))、精確(無(wú)錯(cuò)碼、無(wú)漏卡)地將各個(gè)區(qū)域人員及設(shè)備的動(dòng)態(tài)狀況反映到地面計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，使管理人員能夠隨時(shí)把握船舶分布狀況和運(yùn)動(dòng)軌跡，以便于進(jìn)行更加合理的調(diào)度管理。當(dāng)有臺(tái)風(fēng)、冰雹等惡劣天氣發(fā)生時(shí)，管理中心能夠準(zhǔn)時(shí)的通知相關(guān)人員進(jìn)行返航或者給出合理的建議。第三代RFID技術(shù)REFINERFID又稱精益RFID。是從第一代RFID不能精確無(wú)誤識(shí)別人員信息—--到其次代RFID只能單讀頭較精確識(shí)別，再到第三代REFINERFID精益RFID能網(wǎng)絡(luò)化、多方向、多讀頭，(兩個(gè)以上、單一子網(wǎng)即多可達(dá)上百個(gè)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)可達(dá)上千個(gè))同時(shí)精確識(shí)別人員定位信息的本質(zhì)性飛躍。第三代RFID技術(shù)REFINERFID，又稱精益RFID，應(yīng)用0.13um芯片制造工藝，依靠世界頂尖的射頻電子技術(shù)專家，整合國(guó)際上最領(lǐng)先的天線技術(shù)、光通信技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、工程結(jié)構(gòu)學(xué)技術(shù)、等多學(xué)科的綜合課題攻關(guān)，全面、完善、徹底地解決了船舶、人員定位系統(tǒng)中遇到的前兩代RFID無(wú)法突破的技術(shù)瓶頸問(wèn)題。

前兩代RFID技術(shù)雖然在一些應(yīng)用中能解決單一讀頭識(shí)別，但當(dāng)系統(tǒng)要求兩個(gè)以上讀頭組成系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，用于識(shí)別人員信息和定位時(shí)，會(huì)消失人員信息、定位數(shù)據(jù)延時(shí)達(dá)10秒、10個(gè)以內(nèi)讀頭數(shù)據(jù)延時(shí)就達(dá)30秒，10個(gè)以上讀頭，數(shù)據(jù)延時(shí)高達(dá)三、五分鐘以上甚至十?dāng)?shù)分鐘的不治之癥。并且，多讀頭時(shí)數(shù)據(jù)傳輸較慢。因數(shù)據(jù)輪巡，各讀頭數(shù)據(jù)只能分批上傳，造成各種信息忽前忽后，定位軌跡上下亂竄。根本不能即時(shí)有效反應(yīng)船舶和人員位置信息。更突出的問(wèn)題是，整套子系統(tǒng)讀頭數(shù)量不能超過(guò)30個(gè)，超過(guò)時(shí)就要增加通信箱，造成數(shù)據(jù)延時(shí)成倍增加，延時(shí)達(dá)五分種甚至十幾分鐘，這樣的系統(tǒng)根本就不再有人員定位價(jià)值。再者，嚴(yán)峻的是，前兩代系統(tǒng)不具有方向性，或方向性只能在兩個(gè)讀頭間，單進(jìn)單出。不能進(jìn)行三、四、五、六分巷以及整個(gè)定位系統(tǒng)方向性判別。

第三代REFINERFID不僅單一讀頭與卡片間能完善地達(dá)到超高速識(shí)別、超遠(yuǎn)距離識(shí)別、超低功耗、超大流量識(shí)別，而且較前兩代RFID而言，REFINERFID真正實(shí)現(xiàn)了RFID技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用和高速即時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)?、多讀頭(兩個(gè)以上、單子網(wǎng)就多可達(dá)上百個(gè))同時(shí)精確識(shí)別的難題，更重要的是識(shí)別數(shù)據(jù)甄別、上傳不再有輪巡、延時(shí)。各讀頭之間都有方向性，都能有效推斷方向性，而且海上、數(shù)據(jù)中心同一時(shí)間觸發(fā)，一秒鐘內(nèi)上位機(jī)判別，沒(méi)有延時(shí)。

第三代REFINERFID同時(shí)也解決了前兩代RFID技術(shù)感應(yīng)距離短、防沖突力量差的致命弱點(diǎn)。多頻段多頻道碰撞性轉(zhuǎn)移，杜絕了沖突的可能。其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)在同類產(chǎn)品中均處于行業(yè)領(lǐng)先地位，開(kāi)創(chuàng)了真正的超遠(yuǎn)距離、真正網(wǎng)絡(luò)化、高速移動(dòng)條件下、超低功耗放射、真正即時(shí)傳輸?shù)淖R(shí)別技術(shù)的新紀(jì)元。

第五章.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思路

船舶進(jìn)出港定位跟蹤及考勤管理系統(tǒng)涉及計(jì)算機(jī)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)、電子電路、數(shù)字通訊、無(wú)線識(shí)別RFID技術(shù)等方面。因此，在設(shè)計(jì)方案時(shí)，除了考慮其功能外，在穩(wěn)定性、牢靠性、抗干擾力量、容錯(cuò)力量及特別愛(ài)護(hù)等方面也進(jìn)行了充分考慮。項(xiàng)目方案確定利用現(xiàn)有成熟的高速工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)或者無(wú)線傳輸系統(tǒng)作為主傳輸平臺(tái)，開(kāi)發(fā)相應(yīng)的海上跟蹤定位基站、人員無(wú)線編碼放射器等設(shè)備與系統(tǒng)掛接，通過(guò)定位基站跟蹤定位及考勤管理專用軟件與主系統(tǒng)以標(biāo)準(zhǔn)的專用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行后臺(tái)數(shù)據(jù)交換從而實(shí)現(xiàn)更加平安和快捷、便利的管理。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在：

1.實(shí)現(xiàn)船舶進(jìn)出的有效識(shí)別和監(jiān)測(cè)監(jiān)控，使管理系統(tǒng)充分體現(xiàn)“人性化、信息化和高度自動(dòng)化”，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理的目標(biāo)。

2.為港口管理人員供應(yīng)人員進(jìn)出限制、考勤作業(yè)、監(jiān)測(cè)監(jiān)控等多方面的管理信息，一旦發(fā)生平安事故，通過(guò)該系統(tǒng)可在事故現(xiàn)場(chǎng)3～100米甚至更遠(yuǎn)的范圍內(nèi)立即探測(cè)到作業(yè)面工作人員及其數(shù)量，保證搶險(xiǎn)救災(zāi)和平安搶救工作的高效運(yùn)作。

3.系統(tǒng)設(shè)計(jì)具備平安性、可擴(kuò)容性、易維護(hù)性和易操作性。

4.輕松聯(lián)網(wǎng)，BS結(jié)構(gòu)，輕松實(shí)現(xiàn)各港口及更寬闊地域聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。

第六章.系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理及系統(tǒng)介紹

6.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理

船舶身份識(shí)別及進(jìn)出港自動(dòng)監(jiān)管系統(tǒng)是由地面監(jiān)控中心主計(jì)算機(jī)在系統(tǒng)軟件支持下，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸接口和沿巷道鋪設(shè)的通訊光/電纜，無(wú)間斷、即時(shí)地對(duì)海上安裝的無(wú)線數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行數(shù)據(jù)信息采集，無(wú)線數(shù)據(jù)采集器將自動(dòng)采集有效識(shí)別距離內(nèi)的標(biāo)識(shí)卡的信息，并無(wú)間斷、即時(shí)地通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送至地面中心站。數(shù)據(jù)信息經(jīng)分析處理后，將海上船舶和人員等動(dòng)態(tài)分布在主計(jì)算機(jī)界面中得以實(shí)時(shí)反映，從而實(shí)現(xiàn)港口數(shù)字化管理的目的。

遵循“統(tǒng)一發(fā)卡、統(tǒng)一裝備、統(tǒng)一管理”的原則，將標(biāo)識(shí)卡視為“上崗證”或“港口準(zhǔn)入證”，按準(zhǔn)許上崗人員實(shí)行“一人一卡或者一船一卡”制。

1)依據(jù)海面監(jiān)測(cè)需求，在海上航道、港口、某些船舶?？康淖鳂I(yè)面等地點(diǎn)安裝無(wú)線數(shù)據(jù)采集器，并通過(guò)電纜/光纖數(shù)據(jù)或者無(wú)線傳輸接口相互連接為高速工業(yè)以太網(wǎng)或者局域網(wǎng)，從而構(gòu)成完整通訊線路。

2)港口管理人員輸入工作人員或者船舶相關(guān)信息后，向漁民頒發(fā)并裝備標(biāo)識(shí)卡。

3)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)記錄該標(biāo)識(shí)卡相對(duì)應(yīng)人員或者船只的基本信息，包括姓名、年齡、性別、職務(wù)、本人照片、有效期、船舶的類型、證件的有效期等基本信息。

4)進(jìn)入海疆的船舶必需攜帶標(biāo)識(shí)卡，當(dāng)持卡船只或者人員經(jīng)過(guò)設(shè)置識(shí)別系統(tǒng)的地點(diǎn)時(shí)被系統(tǒng)識(shí)別。系統(tǒng)將讀取該卡號(hào)信息，通過(guò)系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)，將持卡人通過(guò)的路段、時(shí)間等資料傳輸?shù)降孛姹O(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，并可同時(shí)在地理信息大屏幕墻上消失提示信息，顯示通過(guò)人員或船只的的基本信息。假如感應(yīng)的無(wú)線標(biāo)識(shí)卡號(hào)無(wú)效或進(jìn)入限制區(qū)域，系統(tǒng)將自動(dòng)報(bào)警，平安監(jiān)控中心值班人員接到報(bào)警信號(hào)，馬上執(zhí)行相關(guān)平安工作管理程序。

5)管理人員可依據(jù)生產(chǎn)方案，對(duì)該標(biāo)識(shí)卡進(jìn)行授權(quán)管理。授權(quán)范圍包括：該員工可以準(zhǔn)入的水域或航道?？拥?/p>

6)基站采集設(shè)備能夠精確的將人員和船舶進(jìn)行進(jìn)出推斷并將此信息傳到后臺(tái)終端，大大提高港口的管理水平，是港口的信息化更上一個(gè)新的臺(tái)階。

7)系統(tǒng)可自動(dòng)生成考勤作業(yè)的統(tǒng)計(jì)與管理等方面的報(bào)表資料，提高管理效益。

6.2系統(tǒng)介紹

船舶身份識(shí)別及進(jìn)出港自動(dòng)監(jiān)管子系統(tǒng)主要采納無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)(RadioFrequencyIdentification,RFID)和視頻技術(shù)組成。。隨著成本的下降和標(biāo)準(zhǔn)化，RFID技術(shù)的全面推廣和普遍應(yīng)用將是不行逆轉(zhuǎn)的趁機(jī)。從目前的進(jìn)展看，無(wú)論是技術(shù)還是產(chǎn)品價(jià)格，已能完全滿意船舶進(jìn)出港管理的需要。視頻監(jiān)控設(shè)備主要用來(lái)準(zhǔn)時(shí)供應(yīng)船只進(jìn)出港時(shí)的圖像信息，并將這些圖像信息記錄下來(lái)，以便以后的追溯。

船舶身份識(shí)別及進(jìn)出港自動(dòng)監(jiān)管系統(tǒng)是由監(jiān)控中心、港口自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、電源和信號(hào)傳輸系統(tǒng)，移動(dòng)式自動(dòng)識(shí)別器和視頻探頭等主要部分組成，通過(guò)在每艘漁上安裝以電子標(biāo)簽為信息載體的電子身份證，在電子身份證中寫(xiě)入加密的船舶信息，通過(guò)授權(quán)的射頻讀寫(xiě)器對(duì)電子身份證內(nèi)的信息進(jìn)行讀/寫(xiě)操作，來(lái)實(shí)現(xiàn)船舶的自動(dòng)識(shí)別和監(jiān)管的電子信息處理系統(tǒng)。

船舶的自動(dòng)識(shí)別及進(jìn)出港自動(dòng)監(jiān)管子系統(tǒng)的主要功能包括：

自動(dòng)記錄船舶進(jìn)出港：系統(tǒng)無(wú)需漁民進(jìn)行任何操作，作業(yè)船舶在每次進(jìn)港和出港經(jīng)過(guò)港口監(jiān)控點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)都會(huì)自動(dòng)地將信息反饋到監(jiān)控中心。漁政主管部門(mén)可以通過(guò)監(jiān)控平臺(tái)清晰的把握每條船舶進(jìn)出港的狀態(tài)，此外，還可以在作業(yè)船舶進(jìn)出港時(shí)調(diào)用視頻監(jiān)控觀看實(shí)時(shí)進(jìn)出港狀況，并進(jìn)行視頻圖像記錄，以備后期查詢。

防止船舶帶病出港：當(dāng)帶病船舶出港時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)提示主管部門(mén)，從而實(shí)行有效措施阻擋帶病船舶作業(yè)。

船舶出港時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)通信鏈路自動(dòng)提示船只開(kāi)啟AIS系統(tǒng)及衛(wèi)星船位監(jiān)控系統(tǒng)，同時(shí)向出港船只發(fā)送各種重要信息，包括出港問(wèn)候，船只留意航行平安提示，主管部門(mén)的各種通知和公告等。當(dāng)發(fā)覺(jué)船只未開(kāi)啟相應(yīng)AIS系統(tǒng)或衛(wèi)星監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提示主管部門(mén)實(shí)行措施。

當(dāng)船只進(jìn)港時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)通過(guò)通信鏈路向船只發(fā)送回港問(wèn)候，主管部門(mén)的通知公告等各種信息。

不停船檢查及問(wèn)題船舶管理。通過(guò)遠(yuǎn)程射頻的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，主管部門(mén)的執(zhí)法船可實(shí)現(xiàn)對(duì)航行船舶的不停船檢查。在檢查過(guò)程中，由于執(zhí)法船的系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)向中心數(shù)據(jù)庫(kù)查詢船舶資料，如違章船舶、年檢過(guò)期、證書(shū)過(guò)期等問(wèn)題船舶將無(wú)所遁形。有效杜絕黑名單船舶出海生產(chǎn)。

錨地統(tǒng)計(jì)：在各個(gè)錨地統(tǒng)計(jì)錨地內(nèi)船舶數(shù)量，從而有效的管理船舶?？?。

流量統(tǒng)計(jì)?？删_統(tǒng)計(jì)出過(guò)往船舶的流量。

系統(tǒng)主要由船舶識(shí)別電子標(biāo)簽、讀卡器、無(wú)線AP等設(shè)備組成。系統(tǒng)架構(gòu)如下圖所示。

圖4-1船舶身份識(shí)別及進(jìn)出港自動(dòng)監(jiān)管子系統(tǒng)架構(gòu)圖

系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)船舶進(jìn)出港環(huán)節(jié)的自動(dòng)監(jiān)控的同時(shí)，配備的便攜式船舶身份識(shí)別讀卡器使執(zhí)法人員能免登船，遠(yuǎn)距讀取安裝在船舶上的船舶識(shí)別電子標(biāo)簽(RFIDTag)，就能在船舶身份識(shí)別讀卡器相連的手提電腦上反映出船舶信息、船員的基本信息，了解船舶的整體狀況，從而極大的提高執(zhí)法效率。

第七章.產(chǎn)品介紹及特性(見(jiàn)產(chǎn)品手冊(cè))

第八章.硬件設(shè)備操作、測(cè)試及安裝要求

8.1應(yīng)用測(cè)試

用戶使用RW-RXX系列讀寫(xiě)器之前，可以搭建簡(jiǎn)潔的應(yīng)用測(cè)試系統(tǒng)對(duì)讀寫(xiě)器進(jìn)行功能檢測(cè)、各種參數(shù)設(shè)定等操作，下面介紹一下構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)潔的讀寫(xiě)器測(cè)試系統(tǒng)需要的操作步驟：

第一步、將讀寫(xiě)器通過(guò)RS485-RS232轉(zhuǎn)換器連接到計(jì)算機(jī)的RS232接口;

其次步、在距離讀寫(xiě)器幾米遠(yuǎn)處放置一張I-TAG系列電子標(biāo)簽，標(biāo)簽可隨便擺放，但是不要被大型金屬物體遮擋;

第三步、接通讀寫(xiě)器電源，啟動(dòng)讀寫(xiě)器;

第四步、在計(jì)算機(jī)上啟動(dòng)測(cè)試軟件，該軟件可以通過(guò)讀寫(xiě)器隨機(jī)攜帶的光盤(pán)進(jìn)行安裝;

第五步、軟件詳細(xì)使用方法參見(jiàn)測(cè)試軟件使用說(shuō)明。

8.3安裝要求

RW-RXX系列讀寫(xiě)器的安裝要考慮安裝方式、安裝位置、高度和角度等因素，安裝好壞直接影響讀寫(xiě)器工作質(zhì)量，因此，必需仔細(xì)對(duì)待。

1、讀卡器安裝在船舶進(jìn)出港必經(jīng)的橋梁上，通過(guò)低損耗電纜與天線相連，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議與掌握中心電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

2、讀寫(xiě)器支架安裝方式

讀寫(xiě)器支架安裝方式有多種，主要的安裝方式為：立式側(cè)裝(讀寫(xiě)器安裝在立柱上)或橫式頂裝(讀寫(xiě)器安裝在龍門(mén)架上)。用戶可以依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)狀況選擇安裝方式。

3、讀寫(xiě)器的固定與高度調(diào)整

側(cè)裝時(shí)，要求讀寫(xiě)器的安裝立桿直徑50~55MM、長(zhǎng)度2.5~3.5M，最好使用壁厚大于1.2~2.0MM的不銹鋼材料。使用包裝中自帶的緊固件將讀寫(xiě)器固定在立桿的頂部。

頂裝時(shí)，要求安裝龍門(mén)架