专利名称：一种船舶综合数据采集、处理与传输系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数据采集、处理与传输系统，尤其涉及一种船舶综合数据采
集、处理与传输系统。
背景技术：
近几年，海上运力、运量直线上升，海上安全生产成为重中之重。目前船舶设备参 数众多，数据格式多样，例如船舶机舱监控设备数据、船载货物数据、船舶导航数据等，数据 传输方式、传输格式各不相同。同时船岸通信也有多种方式，例如海事卫星B、 C、Mini-C、 Mini-M、F站、CDMA等，各系统传输速率、计费方式、通信机制各不相同，船员选择、操作比较 复杂，岸端不能及时了解船舶实际运行的工作状态。因此，研制一种智能无需人工干预的船 舶综合数据采集、处理与传输系统十分必要。
发明内容本实用新型针对以上问题的提出，而研制一种船舶综合数据采集、处理与传输系 统，建设海上船舶安全生产监控系统，岸端人员可以及时地对船舶航行情况、设备工况及运 输货物情况进行全方位监控，并有效地降低船舶维护费用。本实用新型采用的技术方案如 下 —种船舶综合数据采集、处理与传输系统，主要由CDMA Modem、船端邮件服务器、 海事卫星Mini-C站、海事卫星F站、海事卫星B站、10M/100M高速以太网集线器、船舶综 合数据采集处理传输器、船舶机舱监控设备、船舶载货监控设备、船舶导航设备组成；其中， CDMA Modem和船舶综合数据采集处理传输器通过以太网线与10M/100M高速以太网集线器 相连接，海事卫星F站和船舶综合数据采集处理传输器通过标准串口线或标准USB端口线 相连接，海事卫星B站和船舶综合数据采集处理传输器通过标准串口线相连接，海事卫星 Mini-C站和船舶综合数据采集处理传输器通过标准串口线相连接，船端邮件服务器和船舶 综合数据采集处理传输器通过以太网线与10M/100M高速以太网集线器相连接，船舶机舱 监控设备和船舶综合数据采集处理传输器通过工业串行线相连接进行采集、处理并存储船 舶机舱数据，船舶载货监控设备和船舶综合数据采集处理传输器通过工业串行线相连接进 行实时采集、处理并存储载货数据，船舶导航设备和船舶综合数据采集处理传输器通过工 业串行线相连接进行实时采集、处理并存储船舶导航数据。 上述船舶综合数据采集处理传输器为嵌入式单板计算机，标准配备8个RS-422串 口 、4个RS-232串口 、2个以太网口 。 所述船舶综合数据采集处理传输器包括船端综合数据采集模块、船端数据处理模 块和船端通信控制模块； 所述船端综合数据采集模块包括设备端口驱动模块、协议转换模块，设备端口驱 动模块，与机舱监控设备、船舶载货监控设备和船舶导航设备的端口驱动连接； 所述船舶数据处理模块包括获取待发送数据模块和数据压縮存储模块同船端综
3合数据采集模块采集模块相连接； 所述船端通信控制模块包括信道选择模块、通信设备驱动模块和岸段指令接收模 块，信道选择模块是船舶数据处理模块与船端通信控制模块的接口模块；所述通信设备驱 动模块由海事卫星B站通信模块、海事卫星F站通信模块、海事卫星Mini-C站通信模块、 CDMA通信管理模块和邮件服务器通信模块相连接构成；所述岸端指令接收处理模块包括 指令转发模块和指令解析模块构成；以上个单元通过设备总线进行连接。 本实用新型的有益效果是该系统能够实时采集船舶机舱设备、船舶载货监控设 备、船舶导航设备输出相应的数据。并将采集的数据进行压縮、存储、传输。并对传输的通信 费用、速率、效率进行综合智能分析并进行智能路由，实现对通信信道和通信方式的控制， 达到性价比最高，效果最佳；同时，实现岸基对本系统船载设备参数的远程调取；利用本系 统，船舶指挥中心能在电子海图平台或其他方式上实时获得船舶的航速、航向、位置、机舱 数据、货物数据等动态信息，了解船舶实时的运行状态；可以方便有效、直观实时、低成本地 实现对船舶的调度管理，弥补目前船舶调度管理中通信手段单一、成本高的不足，适于船舶 设备中广泛推广。
本实用新型具有两幅附图 图1为本实用新型船舶综合数据采集、处理与传输系统的结构框图； 图2为本实用新型的船舶综合数据采集、处理与传输软件构成图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细地描述 本实用新型提供的一种船舶综合数据采集、处理与传输系统有以下四个功能 1)、多种数据采集功能 根据船舶的实际情况，实现对船舶的机舱设备、载货监控设备、导航设备输出的数 据进行采集。 2)、采集数据处理功能 根据数据的类型、时间等将采集的参数按一定索引规则，分类压縮、存储。当需要
调取数据时，整合成约定的数据结构。 3)、通信信道的智能路由 实现根据业务请求的类型，综合考虑实时性、数据量、费用等因素智能选择一条通
讯信道或多条信道，来实现船岸之间的通信。 4)、多模式的岸基指令控制 响应岸基控制指令，控制船端相关设备，改变设备工作参数。 如图1所示，船舶综合数据采集、处理与传输系统主要由CDMA Modeml、船端邮件 服务器2、海事卫星Mini-C站3、海事卫星F站4、海事卫星B站5、 10M/100M高速以太网集 线器6、船舶综合数据采集处理传输器7、船舶机舱监控设备8、船舶载货监控设备9、船舶 导航设备10组成；其中，CDMA Modeml和船舶综合数据采集处理传输器7通过以太网线与 10M/100M高速以太网集线器6相连接，海事卫星F站4和船舶综合数据采集处理传输器7
4通过标准串口线或标准USB端口线相连接，海事卫星B站5和船舶综合数据采集处理传输 器7通过标准串口线相连接，海事卫星Mini-C站3和船舶综合数据采集处理传输器7通过 标准串口线相连接，船端邮件服务器2和船舶综合数据采集处理传输器7通过以太网线与 10M/100M高速以太网集线器6相连接，船舶机舱监控设备8和船舶综合数据采集处理传输 器7通过工业串行线相连接，船舶载货监控设备9和船舶综合数据采集处理传输器7通过 工业串行线相连接，船舶导航设备10和船舶综合数据采集处理传输器7通过工业串行线相 连接。 船舶综合数据采集处理传输器7通过与船舶机舱监控设备8、船舶载货监控设备 9、船舶导航设备10的连接实时采集、处理并存储船舶机舱数据、载货数据、船舶导航数据。 舶综合数据采集处理传输器7通过与CDMA Modeml、船端邮件服务器2、海事卫星 Mini-C站3、海事卫星F站4、海事卫星B站5的连接，实时检测各通信设备的工作状态、网 络信号强度，发送数据时根据可用通信信道种类、发送数据量大小、发送数据优先级等因素 综合智能分析，选择性价比最高，效果最佳的信道进行船岸通信；该船舶综合数据采集处理 传输器满足了对船舶各种数据采集、处理及海上航行船舶与岸端间进行数据高速传输，解 决了船岸间数据通信种类单一、数据通信不及时和通信方式选择不合理的瓶颈；，是一种 智能无需人工干预的新方式，改变了船岸间传统的人工船岸数据采集、处理、传输方式。 如图2所示本实用新型的船舶综合数据采集处理传输器7所使用的船舶综合数据 采集处理传输软件的构成如下 1)、船端综合数据采集模块 2)、船端数据处理模块 3)、船端通信控制模块 其中，船端综合数据采集模块包括设备端口驱动模块、协议转换模块，设备端口驱 动模块主要功能是与机舱监控设备、船舶载货监控设备和船舶导航设备的端口驱动连接， 采集机舱监控设备、船舶载货监控设备和船舶导航设备输出的参数。协议转换模块主要功 能是根据国际标准或不同厂商的协议标准提取、解析相关参数。 船舶数据处理模块包括获取待发送数据模块、数据压縮存储模块，获取待发送数 据模块将船端综合数据采集模块采集的数据转换成符合传输标准的数据格式，保存在缓存 中，随时供系统调取。数据压縮存储模块功能是将采集的各种数据进行压縮处理，并按照一 定规则分类存储，供调取历史数据使用。 通信控制模块主要包括信道选择模块、通信设备驱动模块和岸段指令接收模块。 其中，信道选择模块是船舶数据处理模块与船端通信控制模块的接口模块，通过船端通信 控制模块对当前可用的信道智能检测，根据待发送数据的类型、数量、优先等级进行信道选 择。 通信设备控制模块包括信道选择模块、海事卫星B站通信模块、海事卫星F站通信 模块、海事卫星Mini-C站通信模块、CDMA通信管理模块和邮件服务器通信模块；其中，信 道选择模块根据业务请求的类型，综合考虑实时性、数据量、费用等因素，并检测当前可用 的信道智能选择一条通讯信道或多条信道；海事卫星B站通信模块实时检测海事卫星B站 的工作状态、网络信号强度，当信道选择模块触发时启动海事卫星B站连接实现船岸通信； 海事卫星F站通信模块实时检测海事卫星F站的工作状态、网络信号强度，当信道选择模块触发时启动海事卫星F站连接，并根据实际需要确定连接种类，实现船岸通信；海事卫星
Mini-C站通信模块实时检测海事卫星Mini-C站的工作状态、网络信号强度，接收海事卫星
Mini-C站的报文，当信道选择模块触发时将待发送数据封装成海事卫星Mini-C站发送格
式文件发送到岸端卫星地面站；CDMA通信管理模块实时检测CDMA Modem的工作状态、网络
信号强度，判断在线状态，实时与通信网关建立连接，当信道选择模块触发时，将待发送数
据传输到岸端通信网关；邮件服务器通信模块实时接收岸端发送的邮件信息，当信道选择
模块触发时将待发送数据以电子邮件的形式发送到岸端卫星地面站邮箱。 岸端指令接收处理模块包括指令转发模块和指令解析模块，岸端指令接收处理模
块主要功能是获取通过船端各通信设备接收到的岸端数据或指令，并将接收到的指令解析
或转发。 远洋船舶智能通信控制软件为自动运行软件，无界面，无需人工干预。 以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不
局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用
新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种船舶综合数据采集、处理与传输系统，其特征在于包括CDMA Modem(1)、船端邮件服务器(2)、海事卫星Mini-C站(3)、海事卫星F站(4)、海事卫星B站(5)、10M/100M高速以太网集线器(6)、船舶综合数据采集处理传输器(7)、船舶机舱监控设备(8)、船舶载货监控设备(9)、船舶导航设备(10组成；其中，CDMA Modem(1)和船舶综合数据采集处理传输器(7)通过以太网线与10M/100M高速以太网集线器(6)相连接，海事卫星F站(4)和船舶综合数据采集处理传输器(7)通过标准串口线或标准USB端口线相连接，海事卫星B站(5)和船舶综合数据采集处理传输器(7)通过标准串口线相连接，海事卫星Mini-C站(3)和船舶综合数据采集处理传输器(7)通过标准串口线相连接，船端邮件服务器(2)和船舶综合数据采集处理传输器(7)通过以太网线与10M/100M高速以太网集线器(6)相连接，船舶机舱监控设备(8)和船舶综合数据采集处理传输器(7)通过工业串行线相连接进行采集、处理并存储船舶机舱数据，船舶载货监控设备(9)和船舶综合数据采集处理传输器(7)通过工业串行线相连接进行实时采集、处理并存储载货数据，船舶导航设备(10)和船舶综合数据采集处理传输器(7)通过工业串行线相连接进行实时采集、处理并存储船舶导航数据。
2. 根据权利要求1所述一种船舶综合数据采集、处理与传输系统，其特征在于上述 船舶综合数据采集处理传输器(7)为嵌入式单板计算机，标准配备8个RS-422串口 、4个 RS-232串口 、2个以太网口 。
3. 根据权利要求1所述一种船舶综合数据采集、处理与传输系统，其特征在于所述船 舶综合数据采集处理传输器(7)包括船端综合数据采集模块、船端数据处理模块和船端通 信控制模块；所述船端综合数据采集模块包括设备端口驱动模块、协议转换模块，设备端口驱动模 块，与机舱监控设备、船舶载货监控设备和船舶导航设备的端口驱动连接；所述船舶数据处理模块包括获取待发送数据模块和数据压縮存储模块同船端综合数 据采集模块采集模块相连接；所述船端通信控制模块包括信道选择模块、通信设备驱动模块和岸段指令接收模块， 信道选择模块是船舶数据处理模块与船端通信控制模块的接口模块；所述通信设备驱动模 块由海事卫星B站通信模块、海事卫星F站通信模块、海事卫星Mini-C站通信模块、CDMA通 信管理模块和邮件服务器通信模块相连接构成；所述岸端指令接收处理模块包括指令转发 模块和指令解析模块构成；以上个单元通过设备总线进行连接。
专利摘要本实用新型公开了一种船舶综合数据采集、处理与传输系统，主要由CDMAModem、船端邮件服务器、海事卫星Mini-C站、海事卫星F站、海事卫星B站、10M/100M高速以太网集线器、船舶综合数据采集处理传输器、船舶机舱监控设备、船舶载货监控设备、船舶导航设备组成。该系统能够实时采集船舶机舱设备、船舶载货监控设备、船舶导航设备输出相应的数据，并将采集的数据进行压缩、存储和传输。利用本系统，船舶指挥中心能在电子海图平台或其他方式上实时获得船舶实时的运行状态；可以方便有效、直观实时、低成本地实现对船舶的调度管理，弥补目前船舶调度管理中通信手段单一、成本高的不足，适于船舶设备中广泛推广。
文档编号G08G3/00GK201514701SQ200920203770
公开日2010年6月23日 申请日期2009年9月28日 优先权日2009年9月28日
发明者张秀国, 张英俊, 肖卫东, 韦磊, 黄辉 申请人:大连海事大学;大连易海科技有限公司