一种用于港口船舶的引航、管控和通信系统的制作方法

本发明公开了一种用于港口船舶的引航、管控和通信系统，属于通信。

背景技术：

1、目前港口企业普遍使用卫星ais系统作为船舶引航的主要通信系统，卫星ais是一种船舶定位技术，通过低轨道的卫星接收船舶发送的ais报文信息，卫星将接收和解码ais报文信息转发给相应的地球站，从而让陆地管理机构掌握船舶的相关动态信息，实现对海域航行船舶的监控。采用卫星ais技术存在以下问题：1.系统数据传输时间间隔问题，卫星ais报告的时间间隙为几分钟或者几个小时不等，时间间隔主要取决于卫星ais系统的容量以及海区船舶的密度。卫星ais不能保证在任何环境下都能立刻获取数据，存在因卫星星座设置和目标船舶环境会延迟信息收集或发送的情况，在最坏的情况下，时间间隔会达半个小时；2.信息安全问题，卫星探测ais信息的一个特点就是全球开放性服务，用户可以自由获取并使用接收到的ais信号。但信息的公开就会影响到数据的安全。可能会对船舶保安带来一定的负面影响；3.规避碰撞有效性问题，ais设备价格相对较高，对小型船舶通常不安装ais设备，ais系统无法发现，仍需进行其他安全管控手段进行补充。

技术实现思路

1、本发明公开了一种用于港口船舶的引航、管控和通信系统，解决现有技术中，ais系统作为船舶引航的通信系统带来的通信效果差的问题。

2、一种用于港口船舶的引航、管控和通信系统，包括智慧航运平台、地图引擎、船载终端、毫米波雷达、激光雷达、高清摄像头、数据库、5g模组及天线、北斗定位终端和探测仪，智慧航运平台、地图引擎和数据库部署在岸端机房和监控室，船载终端、毫米波雷达、激光雷达、高清摄像头、5g模组及天线、北斗定位终端和探测仪固定在船上；

3、北斗定位终端在布设船艏、船中、船尾3个位置，依靠北斗高精度定位技术获取各监测点距离码头岸线距离、航向角度以及与其他船舶和拖轮的距离，对船舶靠离泊过程中船船距离、船岸距离进行动态亚米级测量，对地航向角精度为1度，实现船舶靠离泊过程中精准测距，通过专用网络实时传输到岸端平台、移动端及web端，辅助船舶驾引人员靠离泊作业；

4、在船艏、船尾及左右舷安装若干个高清摄像头，高清摄像头进行全景视频拼接，视频处理并压缩后基于专用网络将全景视频实时传输至船端驾驶室和岸侧监控中心的船舶辅助靠离泊系统显示端和相关移动端，实现船舶全方位可视化实时监控；

5、智慧航运平台在船舶运营中收集存储数据，通过数据的智能分析，对系统各类设备的运行状态、港口生效效率的波动、生产作业短板、航线利用效率指标进行掌控；

6、地图引擎提供地理信息服务，用于辅助航行和导航，将船舶各个角落的信息进行整合和展示，提供地图导航功能，地图引擎通过无线网络连接，在船载终端上进行实时展示，船员利用船载终端展示的信息，判断当前的位置和周边地貌环境；

7、船载终端用于无线通信和数据交互，通过wi-fi和5g网络连接到地面的基站或卫星网络，实现语音、图像、文本多种形式的通信，执行数据采集、处理和存储多种任务，为船舶管理和运行提供支持。

8、对航线进行5g网络测试，根据网络测试结果进行700m的5g专网基站选址，确认纳入5g专网范围的基站明细，满足航道近海区域的连续5g网络覆盖，并根据船舶数量进行基站资源切片定制。

9、当船只进入近海海域后，船舶智慧航运平台首先搜集船只运行数据，如船舶速度、方向和位置，通过5g专用网络将这些数据传输给指挥中心，指挥中心判断船只的位置和状态，并及时作出相应的调整和指挥。

10、地图引擎提供海图和导航信息，通过船载终端实时展示当前位置和航线，指挥中心根据地图上的信息，指挥船只调整航向和速度，确保船只安全前行。

11、5g基站为通信枢纽，使船只和指挥中心进行稳定数据传输，当船只进入5g覆盖范围内时，船载终端无缝连接到5g网络上，与指挥中心进行信息交流和数据传输。

12、船载终端是与指挥中心进行实时通信和数据传输，连接各种船舶监控设备，包括雷达和高清摄像头，实现对各种船舶信息的实时掌握和管理。

13、当船只接近其他船只或障碍物时，雷达及时预警，并提醒船员进行避让；高清摄像头实时监控船只周围的情况以及船舶内部设施的运行情况，保障船只安全运行。

14、在船只停靠岸边时，船载终端向岸边的指挥人员发送数据，告知岸边的条件和需求，指挥中心提供支持和指导，确保船只能够顺利进入停靠位置，并进行安全停靠。

15、本发明的有益效果为：700m/5g专用网络频率低、路径损耗小，作为船岸通信网络具有覆盖距离远、大带宽、低时延、切片资源不受公网影响的优点，智慧航运平台具有智慧引航靠泊功能，可实现多船舶第一视角vr展示，提升船舶引航安全性；通过700m/5g专用网络，突破了原有卫星ais系统传输容量限制，实现了近海视频vr数据传输，由于5g专用网络基站复用为北斗差分基准站，进一步提升了北斗定位精度以及船舶引航的效率和安全性。

技术特征：

1.一种用于港口船舶的引航、管控和通信系统，其特征在于，包括智慧航运平台、地图引擎、船载终端、毫米波雷达、激光雷达、高清摄像头、数据库、5g模组及天线、北斗定位终端和探测仪，智慧航运平台、地图引擎和数据库部署在岸端机房和监控室，船载终端、毫米波雷达、激光雷达、高清摄像头、5g模组及天线、北斗定位终端和探测仪固定在船上；

2.根据权利要求1所述的一种用于港口船舶的引航、管控和通信系统，其特征在于，对航线进行5g网络测试，根据网络测试结果进行700m的5g专网基站选址，确认纳入5g专网范围的基站明细，满足航道近海区域的连续5g网络覆盖，并根据船舶数量进行基站资源切片定制。

3.根据权利要求1所述的一种用于港口船舶的引航、管控和通信系统，其特征在于，当船只进入近海海域后，船舶智慧航运平台首先搜集船只运行数据，如船舶速度、方向和位置，通过5g专用网络将这些数据传输给指挥中心，指挥中心判断船只的位置和状态，并及时作出相应的调整和指挥。

4.根据权利要求1所述的一种用于港口船舶的引航、管控和通信系统，其特征在于，地图引擎提供海图和导航信息，通过船载终端实时展示当前位置和航线，指挥中心根据地图上的信息，指挥船只调整航向和速度，确保船只安全前行。

5.根据权利要求1所述的一种用于港口船舶的引航、管控和通信系统，其特征在于，5g基站为通信枢纽，使船只和指挥中心进行稳定数据传输，当船只进入5g覆盖范围内时，船载终端无缝连接到5g网络上，与指挥中心进行信息交流和数据传输。

6.根据权利要求1所述的一种用于港口船舶的引航、管控和通信系统，其特征在于，船载终端是与指挥中心进行实时通信和数据传输，连接各种船舶监控设备，包括雷达和高清摄像头，实现对各种船舶信息的实时掌握和管理。

7.根据权利要求1所述的一种用于港口船舶的引航、管控和通信系统，其特征在于，当船只接近其他船只或障碍物时，雷达及时预警，并提醒船员进行避让；高清摄像头实时监控船只周围的情况以及船舶内部设施的运行情况，保障船只安全运行。

8.根据权利要求1所述的一种用于港口船舶的引航、管控和通信系统，其特征在于，在船只停靠岸边时，船载终端向岸边的指挥人员发送数据，告知岸边的条件和需求，指挥中心提供支持和指导，确保船只能够顺利进入停靠位置，并进行安全停靠。

技术总结
本发明公开了一种用于港口船舶的引航、管控和通信系统，属于通信技术领域，包括智慧航运平台、地图引擎、船载终端、毫米波雷达、激光雷达、高清摄像头、数据库、5G模组及天线、北斗定位终端和探测仪，智慧航运平台、地图引擎和数据库部署在岸端机房和监控室，船载终端、毫米波雷达、激光雷达、高清摄像头、5G模组及天线、北斗定位终端和探测仪固定在船上。本发明专用网络频率低、路径损耗小，作为船岸通信网络具有覆盖距离远、大带宽、低时延、切片资源不受公网影响的优点，突破了原有卫星AIS系统传输容量限制，实现了近海视频VR数据传输，由于专用网络基站复用为北斗差分基准站，进一步提升了北斗定位精度以及船舶引航的效率和安全性。

技术研发人员：张红卫,杨冰
受保护的技术使用者：中国移动通信集团山东有限公司青岛分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13