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摘要:

隨著海上運行船舶數量的急劇增加，用于海上安全航行的各種設備也應運而生，如船舶避碰撞系統、海上救援系統、目標跟蹤系統等，這些設備由于不同的部門設計制造，具有設備不兼容、信息管理不方便等缺點，所以需要一個一體化信息管理系統對這些設備進行綜合調度管理。本文在研究海上交通管理現狀及海上一體化信息管理平臺總體架構的基礎上，對信息管理平臺中的關鍵技術進行研究，提出智能化的信息管理系統流程，并給出實現方式。

關鍵詞:

數據交換;數據融合;信息管理系統

0引言

隨著現代海洋業務的飛速發展，海上航行船只數量急速擴展，海上交通事故也隨之增多。為了保障船舶航行安全，各類安全保障系統也隨之增多，如船舶避碰系統、海上救援系統、海上巡邏系統及目標跟蹤系統等。這些系統可能由不同的部門及企業設計完成，軟硬件可能不兼容，數據也可能出現重復，并且各個系統的管理及維護成本較高，所以需要一個統一的海上一體化信息管理系統來對海上交通進行統一的管理及調度。海上統一信息管理系統最根本的是對各個單獨系統中的數據信息進行統一管理，現有的包括海上船舶雷達數據、自動識別AIS數據［1］、船舶實時監控及跟蹤數據及通信數據。對這些數據進行有效融合及實現數據的自動化智能處理是海上統一信息管理系統最關鍵的技術。本文在研究海上交通管理現狀及海上一體化信息管理平臺總體架構的基礎上，對信息管理平臺中的關鍵技術進行研究，提出智能化的信息管理系統流程，并給出實現方式。

1海上一體化信息管理系統架構

整個海上信息處理平臺分為數據輸入、信息一體化處理及數據輸出3個部分，其中信息一體化處理部分又由數據融合模塊、數據存儲模塊(也即海上綜合數據庫)及數據顯示模塊組成。整個海上一體化信息管理系統模塊如圖1所示［2］。海上一體化信息管理系統的核心部分為綜合信息處理平臺，分為3個模塊，各模塊功能如下:1)海上綜合顯示模塊:管理人員通過此模塊實現海上船舶航行的監視，同時對各系統進行控制，如雷達觀測控制、AIS控制、船舶航行線路調度控制及船舶出航審批等。2)海上數據綜合處理模塊:對各系統發送的信息進行綜合處理及數據融合。3)海上綜合數據存儲模塊:對各系統發送的信息及海上數據綜合處理模塊加工后的信息分門別類進行保存。

2一體化信息管理系統中關鍵技術

現有的海上一體化信息由于涉及到各個獨立系統之間的數據交互，還有一些技術難題需要解決。

2.1不同平臺的數據通信

不同平臺的數據通信對于海上一體化信息管理系統來說，就是需要實現海上各個不同數據存儲系統、異構數據庫及不同操作系統之間的信息傳輸。對于不同平臺底層數據庫之間的統一訪問［3］，可以向各獨立系統開發廠家獲取數據庫訪問權限，然后在此基礎上構建統一的數據庫訪問協議ODBC，以統一的接口形式完成對所有平臺數據庫的訪問。對于非數據庫的信息交換，也即各系統之間專用信息交換，由于原來系統可能采用不同的通信協議及數據封裝格式，則需要將之進行統一的格式轉換。海上一體化信息系統的數據交互平臺連接如圖2所示。在海上一體化信息管理系統的信息交互主要包含船舶進岸審批、船舶簽證、EDI申報及船舶航行中的相關信息，之間的信息交互技術主要包含ODBC，CORBA，XML，HTTP及觸發器技術。在規劃航道前，船舶首先由公司向港口提交進岸申請，如進入別國領域還需提交簽證數據申請，然后通過CORBA中間接口系統填寫相關信息，如國籍號、港口信息、航道信息、泊位信息、航行時間及到港時間等。WEB服務器接收到這些信息，進行相關處理并進行判斷，如符合則給CORBA中間接口返回0，錯誤則返回其他錯誤碼，并最終在平臺顯示。

2.2信息交換格式

上節描述了不同平臺數據交換用的一些協議及接口，在數據符合這些接口規范的同時，還需要對其格式最統一的規劃。現有IALA，MOVIT兩種比較通用的標準，其中MOVIT標準集成了大部分VTS系統數據，具有更廣泛的通用性。數據交換系統通過CORBA中間接口及ETPO數據交換平臺來對各個不同廠家的VTS系統數據進行轉換，MOVIT標準也需要定義ETPO數據交換平臺與不同廠家的VTS系統之間數據的格式［4］。在海上一體化信息管理系統中，需要對如下6種船舶信息進行標準定義:1)船舶航行中的動態跟蹤信息數據:包括航行時間、船速、航向、經緯度等。2)船舶的靜態特征信息:包括船只體積、長寬高等。3)船舶裝載貨物信息:包括船舶裝載貨物物品名稱、重量、吃水深度等。4)船舶航道規劃信息:包括進港地址、目的港地址、進港時間、到達時間等。5)船舶告警日志信息:包括告警類型、告警時間等。6)海面環境信息:包括海風、海浪、氣候等信息。

3軟件實現及架構

本文實現的海上一體化信息管理系統軟件模擬了船舶進入港口時簽證申報信息、船舶自身靜態信息及載物信息、船舶航行過程中的動態信息以及到達目港口的移泊信息。具體功能有如下4點:1)通過方式進行船舶進入港口的簽證申報填寫，完畢后點擊發送按鈕。2)對填報信息的編解碼，當申請發送后，服務端接收到發送的消息，對船舶申請簽證信息進行解析判斷，如全部通過，則返回成功消息，并通過XML格式進行保存。3)一體化信息平臺的串口通信:整個系統符合SPCP串口通信協議。4)航行過程中動態數據及計劃的更新:根據申請計劃進行調整，需要向平臺發送計劃更新信息，獲得許可后可進行自動更新。

4結語

針對現有海上船舶行情中安全保障系統種類繁多、數據不共享特點，本文在研究了海上交通管理現狀及海上一體化信息管理平臺的總體架構的基礎上，對信息管理平臺中的關鍵技術進行研究，并給出系統軟件實現。

作者：王林泓 單位：重慶電子工程職業學院應用電子學院

參考文獻:

［4］潘燕華，牟暢．基于設計生產管理一體化的船舶物資編碼研究［J］．艦船科學技術，2012，34(7):131－135．

［5］宗思光，吳榮華，張顯峰．水下信息體系發展及運用探討［J］．艦船科學技術，2014，36(5):1－5．