船载GPS系统项目方案1(完整版)资料.doc
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1、船载GPS系统项目方案1(完整版)资料(可以直接使用,可编辑 优秀版资料,欢迎下载)海洋渔业局近海渔船GPS安全救助指挥通信系统设计方案书第一章 序 言本文是广州创赢智能科技为近海船舶GPS安全救助指挥系统所做的技术方案建议书。广州创赢智能科技是专业提供定位服务、通信导航系统运营平台和应用软件的系统集成商。1.1 项目内容辽宁大连市地处欧亚大陆东岸,中国辽东半岛最南端,位于东经12058至12331,北纬3843至4010之间,东濒黄海,西临渤海,南与山东半岛隔海相望,北依辽阔的东北平原,是东北、内蒙古连通华北、华东以及世界各地的海上门户。近年来的统计数据表明,渔业生产安全形势比较严峻,表现在
2、:海损事故数量居高不下,渔民群众伤亡严重。海上渔业安全事故的主要类型有:碰撞、浪损、火灾、风灾、触礁、搁浅等。因此建立一套船舶GPS救助指挥系统势在必行。本项目是建立一个覆盖广东沿海的GPS救助指挥系统,本系统以计算机网络及现代通讯技术为基础,以GIS/GPS系统为核心,以大屏幕控制系统及管理系统为应用,将各个子系统有机地结合在一起,并为其它信息系统(如MIS、ERP、CRM等)预留数据接口。系统提供的主要功能有:渔船监控与高度功能、海难报警与救援功能、航行警告及气象、渔业行情信息服务、渔船管理功能。整个项目充分体现系统集成的思想,将GPS、GIS、以及其它子系统有机集成,组成一个为广东渔业服
3、务的综合系统。系统设计在一个较高的起点上充分保证系统的可伸缩性和可扩展性,具备相当的通讯、计算机和网络设备的信息容量及处理能力,并有一定的超前性,软硬件预留接口,便于维护、升级和扩展,以适应将来整个系统信息化发展的要求。1.2 设计原则在设计系统的技术实现方案时遵循以下几个原则:可靠性原则本系统是一个长期运行的系统,保证系统稳定可靠的运行是首先要考虑的。设计时要充分考虑后备以及灾难恢复系统,使系统在部分故障时仍然能够提供对用户的服务,并且能够很快的排除故障恢复正常运行。 扩展性原则业务的发展是有一个过程的,相应的负荷也是一个由小到大的过程。按最经济的原则,规划成一个扩展性很强且在扩容升级时浪费
4、最少的系统。遵循开放性原则,能够支持多种硬件设备和网络系统,软件支持二次开发。数据库系统和信息通讯枢纽采用标准数据接口,具有与其他信息系统进行数据交换和数据共享的能力;计算机网络系统适应将来的广域扩展。 安全性原则数据的安全性在任何系统予以高度重视,网络系统采取防范措施防止黑客的入侵。对于内部的员工以及高度客户也安排足够的权限控制,避免用户能够操作到不属于自己的数据。提供系统总体闭环检测及网管方案,实现对整个网络的自检、实时监控的自动故障报警检测以及一定程度的自恢复。 标准性和先进性原则系统实现时尽量采用符合工业标准的技术,保证技术实现的质量,以及便于日常维护和系统的扩展。系统采用成熟的高新科
5、技,以目前较为先进的方法实现需要的功能,既反应当今科技的先进水平,又具有发展潜力,保证系统在相当长的时间内不被淘汰。 开放性原则整个系统的操作以方便、简捷、高效为目标,多操作平台整体设计统一操作,既充分体现快速反应的特点又能便于工作人员进行业务处理和综合管理,便于领导层、管理层及时了解各项统计信息和决策信息。整个内部网络传输采用标准的TCP/IP协议;与CDMA的短信使用标准SGIP短信协义互相操作,其他的系统也采用相应的工业标准,充分保证系统的开放性。1.3 创赢在GIS/GPS领域的优势 长期专注于定位服务、通信导航领域的运营系统开发,拥有丰富的运营中心系统集成经验; 拥有基于完全自主知识
6、产权的全系列核心软件,为开发高效、稳定的运营系统奠定了坚实的基础; 同时可支持CDMA、GPS、基站定位等多种定位方式,为运营商扩展服务提供了空间; 同时支持包括GSM/CDMA短消息、GPRS,卫星通信等在内的多种通信方式 同时支持基于多种通信方式的用户终端的混合接入; 通信方式无关的信息透明传送; 支持多级多中心级连; 支持多中心分布式互连; 完整的安全机制; 完善的自动灾难恢复机制; 采用业界领先的Mapinfo技术,特别适合实时监控系统及决策会商系统; 提供精确的数字的地图及专业的地图服务; Internet上的公众地图服务和监控; 灵活的业务定制功能; 完善的管理信息系统。广州创赢智
7、能科技简介广州创赢智能科技成立于2005年,注册资本1001万人民币,坐落国家软件园基地广州天河软件园;她的前身系广东创信科技,成立于1997年,注册资本800万人民币。公司是国内从业最早、时间最长的专业智能GPS全球卫星定位系统研发设计、生产销售及运营的综合性科技公司。主营业务有GPS+GPRS/WCDMA、GPS+CDMA2000、GPS+TD-SCDMA、GPS+CDMA1/EVDO车载终端及行业应用产品的研发、生产,并提供完整的GPS综合应用技术解决方案。公司拥有30余人的技术研发团队,其中大部分研发人员都是GPS行业中从业最早、技术拔尖及综合能力强的高科技人才。公司自成立以来始终坚持
8、自主研发、以人为本,自主创新的道路,其研发的产品已获得多项自主知识产权。公司经过多年的技术及经营积累,在建国50周年、建国60周年“国庆阅兵卫星指挥保障系统”项目投标中,公司以领先的技术性能,卓越的系统设计,可靠稳定的质量保障及优良的产品服务分别从40多家和120多家全国GPS行业精英厂家中脱颖而出,一举中标;产品自投入使用以来,运行可靠,各项技术指标均达到设计要求,圆满的完成了多次重大保障任务。1999年建国50周年国庆阅兵中,公司产品得到有关方面的一致好评,北京军区司令部通信部“国庆阅兵卫星指挥保障系统使用报告”中指出:我公司系统采用了国际先进技术,在国内处于领先水平,产品运行可靠,圆满成
9、功地完成国庆阅兵赋予任务;并授予“军民携手,永铸辉煌”锦旗。2021年建国60周年国庆阅兵中,公司产品再一次得到有关方面的肯定,国庆阅兵联合指挥部及北京军区司令部通信部给我公司的祝贺信中指出“在建国60周年国庆首都阅兵中发挥了重要作用,为保障国庆阅兵做出了突出贡献”;并授予“军民携手科技强军,国庆阅兵再立新功!”锦旗及牌匾。公司先后成为:广东省科委批准认证的高新技术企业,广东省卫星应用协会理事单位,广州市民营企业常务理事单位。公司建立了自有品牌产品的销售渠道,发展代理商200多家;产品遍布全国各大城市,远销美国、东南亚、非洲等地区。公司坚持“创造卓越,赢取先机,赢得未来。”的经营理念,力求在短
10、时间内使公司:成为卫星定位行业的领头羊,行业内技术最先进,产品市场占有率最大,管理水平最优秀的一流高科技企业;成为员工施展才华和乐于献身的理想平台;成为合作对象的最佳商业伙伴。公司目前月产销量达三千多台,月生产能力达一万台;第二章总体设计2.1 系统结构整个系统由广东海洋渔业局总监控中心、市级渔业局分监控中心、无线通信网络、智能移动终端组成。该系统是集船舶救助调度管理、无线监控报警、GPS定位跟踪为一体的综合无线网络系统。2.2 总体架构系统首期需要在当地实现一个监控总中心,并且预留接口,方便用户后期根据业务需要在其它城市添加分中心或者虚拟监控中心。中心支持远程客户端登录:信息可以通过WEB网
11、站、服务 以及短消息的方式发布。图略总中心是各个分中心、虚拟监控中心、远程监控中心的通信出口,所有的通信数据由监控总中心汇集转发。总中心服务功能完善,配有完整的通信服务器、数据库服务器以及WEB服务器。2.3 监控中心监控中心是整个信息系统的通讯核心,负责与移动智能终端的信息交互和各个职能分中心的网络互连,完成各种短信息的分类、记录和转发,以及分中心之间业务信息的流动。同时对整个网络状况进行监控管理。为了用户提供优质的服务,必须保证系统24小时不间断运行,所以对系统的可靠性和稳定性要求非常高,所以监控中心的系统设计为高吞吐量、高冗余,数据库服务器应采用双机热备方式,以防止主服务器因故不能正常运
12、行时,备份服务器及时承担系统的运行,充分保障用户的服务。2.4 分中心介绍随着规模的不断扩展,全省各城市都会有许多船舶加入到运营网,在其它城市建立分中心有如下三种情况:分中心有自己的数据库服务器以及应用服务器,需要将服务器和监控端连接成局域网,通过路由器连接到总中心。船只数据以及轨迹保存在本地,它利用总中心的通信出口,自己开展业务。与总中心之间可以通过DDN(数字数据网Digital Data Network)专线连接,或者采用VPN(虚拟专用网Virtual Private Network)方式连接。这种结构造价较高,一般不建议采用。 虚拟分中心没有自己的数据库服务器以及应用服务器,数据保存
13、在总中心。监控端连接成局域网,登录到总中心工作。这样可以使集团用户专注于自己的业务,而不用对服务器进行维护。虚拟分中心与总中心之间可以通过DDN或者Internet连接,有户可以选择是否配置成VPN。远程监控端就是一个独立的监控端,可以通过Internet或者VPN的方式登录到总中心,监控自己集团下属的船只。它可以看做是虚拟监控中心的最小系统,但是它无需交换机,路由器等网络设备。2.5 系统设计容量 系统容量大小取决于系统的通讯系统的负荷承受能力,通讯系统的设计容量为630,000个,只要系统的其它配置(如硬件配置、网络带宽等)能承受负荷需求,故本系统能轻松满足80,000只船舶的容量。2.6
14、 通讯链路系统负责通讯的MCC系统能支持多种通讯方式,如:CDMA 1X、GSM、GPRS、集群通讯等。在本项目中,通讯方式采用联通公司的CDMA 1X ,定位终端采用CDMA1X+GPS船载终端和gpsOne 。指挥中心通过“广东渔业移动 专网、固话 网”呼叫协助救助的单位或船只;在船载终端上实现船只与船只间、船只与中心间一对一,一对多通信集群通信功能,实现群呼、组呼、单呼和临时组呼。 第三章 系统组成说明GPS船舶救助和通信系统是一个综合系统,它由如下几个子系统有机集成:船舶救助子系统、船舶管理子系统、渔业信息服务子系统、通令网络支撑系统、视频图像子系统、船载终端系统、客户服务及信息发布系
15、统等等。本文档重点介绍以下子系统: 船舶救助子系统 船舶管理子系统 渔业信息服务子系统 通信网络支撑系统 视频图像子系统 船载终端系统 客户服务及信息发布系统本系统在设计时会充分考虑和利用客户已有的系统和资源,并与已有的系统充分的整合集成,提高办公效率。同时,为其它系统(如MIS/ERP/CRM等)提供数据接口,在设计时考虑到本系统的平滑升级,保护客户的前期投资。3.1船舶救助子系统本子系统实现的功能包括: 信息发布向在海域捕鱼的船舶提前发送台风、风暴潮、巨浪等相关的警报信息,让渔船在风暴来临之前离开危险海域,转移到安全港湾。 接收报警监控中心在接收到移动智能终端发出的报警信息后,系统自动显示
16、对话框并发出声响报警提示,吸引监控员的注意力,让其第一时间接收报警。 现场情况了解中心在接收到报警信息后,可以通过监听方式监听现场说话,现场指挥,启动系统的视频监控功能(即视频图像子系统),通过船上的摄像头实时了解现场情况并保存。 组织营救监控中心在接收到船舶报警信息后,监控人员能在电子地图上迅速确立遇险地点(精度、纬度),实时监控该船舶,并立即通过监听和视频图像子系统,了解现声实际情况,并调度离该船只最近的求助船去救助,同时,也可以通过系统给该船只导航,在正确的导航下快速驶到安全海域,确保安全。3.2 船舶管理子系统沿海地区本省渔船55987艘,港澳流动渔船4164艘,合计60151艘;内陆
17、江河渔船10472艘,全省共有渔船约7万艘。对于主管部门-海洋渔业局来说,必须有一个管理系统来管理这7万艘渔船。本系统的业务支撑模块DATAMANAGE能对船只属性数据进行录入、修改、删除、统计、分析等功能。3.3 渔业信息服务子系统船载终端有显示文字的功能,监控中心可以通过该系统给船只发送渔业信息、新闻、天气海风预报等等有价值的信息。向渔船提供海上航行安全的航行警告(如暗礁区、风暴区、禁渔区、别国禁渔区等);向渔船提供渔业行情感信息(如各港口鱼价信息),为广大渔民提供辅助交易信息等。3.5 通信网络支撑系统CDMA系统CDMA,即码分多址技术,是高通在这个激动人心的无线通讯产品和服务的新时代
18、率先开发的、用于提供十分清晰的语音效果的数字技术。通过利用数字编码“扩频”无线电频率技术,CDMA能够提供比其他无线技术更好的、成本更低的语音效果、保密性、系统容量和灵活性。用户已经确定本系统的通讯链路采用联通公司的CDMA1X,定位终端采用CDMA1X+GPS船载终端和GPSOne 。CDMA 1X能支持 定位。 终端将定位信息发送监控中心服务器后,就象显示船舶位置一样在电子地图上显示 位置。3.6 视频图像子系统在船舶上安装一个摄像头,视频数据通过通讯链路发送到监控中心,监控中心在电子地图上选中船只,下达查看视频数据的命令,就可以查看视频内容。这在船舶救助时发挥很大的作用。这个可能要放在二
19、期来做。3.7 客户服务及信息发布系统由于GPS监控系统是面向广大渔民的运营系统,客户服务是其中的一个非常重要的组成部分,它是为公众服务的一个窗口,本系统提供短信、 呼叫中心、WEBGPS/WEBGIS服务,公众只要能上网,合法登陆后就能网上查找指定船舶,也可以通过 和发送指定格式的短信到系统,系统能自动回信,告诉用户目标的位置信息。3.8 船载终端系统 移动智能终端主要完成定位数据及报警信息、服务请求信息的传送及监控中心控制、配置命令的接收和执行。监控调度终端设计思想是软件功能尽量丰富,操作尽量简单。因此,对于操作面板按键的设计和定义反复考虑,面板做到简洁、明了。LCD和键盘装配有绿色背光灯
20、,以利于晚上和光线昏暗的环境下操作。特有的菜单热键功能,使操作非常简便。智能话费计费、免提功能为用户考虑得更安全、更实用。信息终端设计思想也充分考虑到技术扩展性。终端数据通讯采用总线结构,主从机串口通讯,可任意扩展从机数量或与PC机连接。移动单元由移动单元单片机中心控制单元、移动通信设备接口、GPS接收板、电源等基本模块,并可加装无线调制解调器、信息显示设备、信息输入设备、船舶安全系统接口等扩充模块组成。移动端主要完成定位数据及报警信息、服务请求信息的传送及监控中心控制、配置命令的接收和执行。其中:GPS数据接收机利用美国的全球卫星定位系统(GPS)作为定位信号源,计算出移动单元的伪距信息;单
21、片机控制单元能完成数据接口、协议、数据格式等转换和控制;通信模块进行专门的命令设置及功能控制,以满足各种需要。GPS数据接收机单片机控制单元 CDMA通信模块信息输入设备信息输出设备船舶安全接口移动端回传数据内容包括:船舶ID号、经纬度、速度、航向、时间、船舶状态(报警、求救)、请求服务等信号。移动端的定位数据回传模式有:定时回传-定时间隔及起始时刻由监控中心定时命令控制点名查询-由监控中心的点名查询命令控制紧急触发-由移动端的紧急求救按钮触发,回传紧急求救信号位置报警触发-由移动端进入或超越报警区域后自动触发或由船舶安全系统触发,回传报警信号位置 船舶定位监控功能:终端通过GPS接收模块实时
22、接收船舶当前GPS定位信息,并根据监控中心的要求通过CDMA短信息等信道向中心发送定位信息;中心收到终端定位信息后,在电子江图上实时显示船舶的位置,并存储船舶的运行轨迹和进行历史轨迹的回放。对于重点的船舶,如遇险或报警船舶,可以在中心设置,进行实时跟踪 紧急报警功能:当船舶遇到紧急情况时,可通过按紧急报警按钮通知监控中心。该终端还有防误报功能,偶尔不小心触发该按钮是不进行报警的,减少了系统中误报警率。 求助功能:船载设备通过两种方式实现求助,一是在船载手柄上面,安排了热键,按下热键,会直接将求助信息发送到特定地点;二是在菜单里面,可以设置求助菜单,通过求助菜单发送求助信息。 区域限制报警:中心
23、能够预先设定航行的范围,一旦越界,船载设备立即向中心报警。 遥控监听功能:终端装有隐蔽麦克风,在船舶报警时,自动启动监听,向中心发送船舶内声音信息。在监听的同时,中心会自动启动数字录音系统。录音文件存储在数据库里,可以随时回放。 遥控参数设置:中心可以无线修改船载设备的参数,如中心号码、功能菜单、越界区域值、定位信息发送间隔等。无线更改参数还包括对船载 的设置,一般有三种可控状态:A、只能连接监控中心;B、只能拨打固定 ;C、无限制拨打。 多中心功能:船载设备可同时向多达三个监控中心同时发送GPS状态信息,便于多中心情况时,每个中心均可以收到该船载设备的GPS状态信息。 信息服务功能:通过船载
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