船舶身份識別及進出港 （自動）監(jiān)管系統(tǒng)

Word文檔船舶身份識別及進出港（自動）監(jiān)管系統(tǒng)第一章.基于第三代RFID技術(shù)研發(fā)的船舶身份識別及進出港自動監(jiān)管系統(tǒng)是采納目前國際上最先進的RFID技術(shù)的定位系統(tǒng)。能夠準(zhǔn)時(無輪巡、無延時)、精確(無錯碼、無漏卡)地將各個區(qū)域人員及設(shè)備的動態(tài)狀況反映到地面計算機系統(tǒng)，使管理人員能夠隨時把握船舶分布狀況和運動軌跡，以便于進行更加合理的調(diào)度管理。當(dāng)有臺風(fēng)、冰雹等惡劣天氣發(fā)生時，管理中心能夠準(zhǔn)時的通知相關(guān)人員進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不能精確無誤識別人員信息—--到其次代RFID只能單讀頭較精確識別，再到第三代REFINERFID精益RFID能網(wǎng)絡(luò)化、多方向、多讀頭，(兩個以上、單一子網(wǎng)即多可達上百個，整個網(wǎng)絡(luò)可達上千個)同時精確識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)庫處理技術(shù)、計算機軟件技術(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無法突破的技術(shù)瓶頸問題。

前兩代RFID技術(shù)雖然在一些應(yīng)用中能解決單一讀頭識別，但當(dāng)系統(tǒng)要求兩個以上讀頭組成系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，用于識別人員信息和定位時，會消失人員信息、定位數(shù)據(jù)延時達10秒、10個以內(nèi)讀頭數(shù)據(jù)延時就達30秒，10個以上讀頭，數(shù)據(jù)延時高達三、五分鐘以上甚至十?dāng)?shù)分鐘的不治之癥。并且，多讀頭時數(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。根本不能即時有效反應(yīng)船舶和人員位置信息。更突出的問題是，整套子系統(tǒng)讀頭數(shù)量不能超過30個，超過時就要增加通信箱，造成數(shù)據(jù)延時成倍增加，延時達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讀頭間，單進單出。不能進行三、四、五、六分巷以及整個定位系統(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到超高速識別、超遠(yuǎn)距離識別、超低功耗、超大流量識別，而且較前兩代RFID而言，REFINERFID真正實現(xiàn)了RFID技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用和高速即時數(shù)據(jù)傳輸?shù)?、多讀頭(兩個以上、單子網(wǎng)就多可達上百個)同時精確識別的難題，更重要的是識別數(shù)據(jù)甄別、上傳不再有輪巡、延時。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)中心同一時間觸發(fā)，一秒鐘內(nèi)上位機判別，沒有延時。

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

第五章.系統(tǒng)總體設(shè)計思路

船舶進出港定位跟蹤及考勤管理系統(tǒng)涉及計算機軟件、數(shù)據(jù)庫、電子電路、數(shù)字通訊、無線識別RFID技術(shù)等方面。因此，在設(shè)計方案時，除了考慮其功能外，在穩(wěn)定性、牢靠性、抗干擾力量、容錯力量及特別愛護等方面也進行了充分考慮。項目方案確定利用現(xiàn)有成熟的高速工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)或者無線傳輸系統(tǒng)作為主傳輸平臺，開發(fā)相應(yīng)的海上跟蹤定位基站、人員無線編碼放射器等設(shè)備與系統(tǒng)掛接，通過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)庫進行后臺數(shù)據(jù)交換從而實現(xiàn)更加平安和快捷、便利的管理。系統(tǒng)總體設(shè)計主要體現(xiàn)在：

1.實現(xiàn)船舶進出的有效識別和監(jiān)測監(jiān)控，使管理系統(tǒng)充分體現(xiàn)“人性化、信息化和高度自動化”，實現(xiàn)數(shù)字化管理的目標(biāo)。

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

3.系統(tǒng)設(shè)計具備平安性、可擴容性、易維護性和易操作性。

4.輕松聯(lián)網(wǎng)，BS結(jié)構(gòu)，輕松實現(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)計原理及系統(tǒng)介紹

6.1系統(tǒng)設(shè)計原理

船舶身份識別及進出港自動監(jiān)管系統(tǒng)是由地面監(jiān)控中心主計算機在系統(tǒng)軟件支持下，通過數(shù)據(jù)傳輸接口和沿巷道鋪設(shè)的通訊光/電纜，無間斷、即時地對海上安裝的無線數(shù)據(jù)采集器進行數(shù)據(jù)信息采集，無線數(shù)據(jù)采集器將自動采集有效識別距離內(nèi)的標(biāo)識卡的信息，并無間斷、即時地通過傳輸網(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態(tài)分布在主計算機界面中得以實時反映，從而實現(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)識卡視為“上崗證”或“港口準(zhǔn)入證”，按準(zhǔn)許上崗人員實行“一人一卡或者一船一卡”制。

1)依據(jù)海面監(jiān)測需求，在海上航道、港口、某些船舶停靠的作業(yè)面等地點安裝無線數(shù)據(jù)采集器，并通過電纜/光纖數(shù)據(jù)或者無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)識卡。

3)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫記錄該標(biāo)識卡相對應(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)進入海疆的船舶必需攜帶標(biāo)識卡，當(dāng)持卡船只或者人員經(jīng)過設(shè)置識別系統(tǒng)的地點時被系統(tǒng)識別。系統(tǒng)將讀取該卡號信息，通過系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)，將持卡人通過的路段、時間等資料傳輸?shù)降孛姹O(jiān)控中心進行數(shù)據(jù)管理，并可同時在地理信息大屏幕墻上消失提示信息，顯示通過人員或船只的的基本信息。假如感應(yīng)的無線標(biāo)識卡號無效或進入限制區(qū)域，系統(tǒng)將自動報警，平安監(jiān)控中心值班人員接到報警信號，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，對該標(biāo)識卡進行授權(quán)管理。授權(quán)范圍包括：該員工可以準(zhǔn)入的水域或航道。坑道

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

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

6.2系統(tǒng)介紹

船舶身份識別及進出港自動監(jiān)管子系統(tǒng)主要采納無線射頻識別技術(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。從目前的進展看，無論是技術(shù)還是產(chǎn)品價格，已能完全滿意船舶進出港管理的需要。視頻監(jiān)控設(shè)備主要用來準(zhǔn)時供應(yīng)船只進出港時的圖像信息，并將這些圖像信息記錄下來，以便以后的追溯。

船舶身份識別及進出港自動監(jiān)管系統(tǒng)是由監(jiān)控中心、港口自動識別系統(tǒng)、電源和信號傳輸系統(tǒng)，移動式自動識別器和視頻探頭等主要部分組成，通過在每艘漁上安裝以電子標(biāo)簽為信息載體的電子身份證，在電子身份證中寫入加密的船舶信息，通過授權(quán)的射頻讀寫器對電子身份證內(nèi)的信息進行讀/寫操作，來實現(xiàn)船舶的自動識別和監(jiān)管的電子信息處理系統(tǒng)。

船舶的自動識別及進出港自動監(jiān)管子系統(tǒng)的主要功能包括：

自動記錄船舶進出港：系統(tǒng)無需漁民進行任何操作，作業(yè)船舶在每次進港和出港經(jīng)過港口監(jiān)控點時，系統(tǒng)都會自動地將信息反饋到監(jiān)控中心。漁政主管部門可以通過監(jiān)控平臺清晰的把握每條船舶進出港的狀態(tài)，此外，還可以在作業(yè)船舶進出港時調(diào)用視頻監(jiān)控觀看實時進出港狀況，并進行視頻圖像記錄，以備后期查詢。

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

船舶出港時，系統(tǒng)通過通信鏈路自動提示船只開啟AIS系統(tǒng)及衛(wèi)星船位監(jiān)控系統(tǒng)，同時向出港船只發(fā)送各種重要信息，包括出港問候，船只留意航行平安提示，主管部門的各種通知和公告等。當(dāng)發(fā)覺船只未開啟相應(yīng)AIS系統(tǒng)或衛(wèi)星監(jiān)控系統(tǒng)時，系統(tǒng)會自動提示主管部門實行措施。

當(dāng)船只進港時，系統(tǒng)可以自動通過通信鏈路向船只發(fā)送回港問候，主管部門的通知公告等各種信息。

不停船檢查及問題船舶管理。通過遠(yuǎn)程射頻的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，主管部門的執(zhí)法船可實現(xiàn)對航行船舶的不停船檢查。在檢查過程中，由于執(zhí)法船的系統(tǒng)可以實時向中心數(shù)據(jù)庫查詢船舶資料，如違章船舶、年檢過期、證書過期等問題船舶將無所遁形。有效杜絕黑名單船舶出海生產(chǎn)。

錨地統(tǒng)計：在各個錨地統(tǒng)計錨地內(nèi)船舶數(shù)量，從而有效的管理船舶?？俊?/p>

流量統(tǒng)計?？删_統(tǒng)計出過往船舶的流量。

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

圖4-1船舶身份識別及進出港自動監(jiān)管子系統(tǒng)架構(gòu)圖

系統(tǒng)在實現(xiàn)船舶進出港環(huán)節(jié)的自動監(jiān)控的同時，配備的便攜式船舶身份識別讀卡器使執(zhí)法人員能免登船，遠(yuǎn)距讀取安裝在船舶上的船舶識別電子標(biāo)簽(RFIDTag)，就能在船舶身份識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(見產(chǎn)品手冊)

第八章.硬件設(shè)備操作、測試及安裝要求

8.1應(yīng)用測試

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

第一步、將讀寫器通過RS485-RS232轉(zhuǎn)換器連接到計算機的RS232接口;

其次步、在距離讀寫器幾米遠(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、接通讀寫器電源，啟動讀寫器;

第四步、在計算機上啟動測試軟件，該軟件可以通過讀寫器隨機攜帶的光盤進行安裝;

第五步、軟件詳細(xì)使用方法參見測試軟件使用說明。

8.3安裝要求

RW-RXX系列讀寫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器工作質(zhì)量，因此，必需仔細(xì)對待。

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

2、讀寫器支架安裝方式

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

3、讀寫器的固定與高度調(diào)整

側(cè)裝時，要求讀寫器的安裝立桿直徑50~55MM、長度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器固定在立桿的頂部。

頂裝時，要求安裝龍門架