航標遙測遙控統(tǒng)一顯示平臺的建設

王松

摘 要：近年來，航標遙測遙控技術(shù)日趨成熟，終端數(shù)量不斷增多，航標的管理模式逐漸從傳統(tǒng)向數(shù)字化、信息化轉(zhuǎn)變。由于目前國內(nèi)尚未針對遙測遙控終端出臺統(tǒng)一的通信規(guī)約，目前各終端制造商的遙測遙控系統(tǒng)無法兼容，且功能不能滿足航標管理部門的需求。本文對建設遙測遙控綜合顯示平臺的必要性，以及建設這一平臺應注意事項進行了分析，旨在更好發(fā)揮平臺的作用，提高效率等。

關(guān)鍵詞：航標 遙測遙控 數(shù)據(jù) 平臺

1.航標遙測遙控系統(tǒng)的現(xiàn)狀

航標是航海安全保障體系的重要組成部分，遙測遙控技術(shù)在航標上的成功應用，實現(xiàn)了對航標的實時監(jiān)控管理，能及時掌握航標故障信息，快速組織修復，確保航標效能正常。

現(xiàn)有航標遙測遙控系統(tǒng)由監(jiān)控中心及通信系統(tǒng)組成。其拓撲結(jié)構(gòu)如圖1.1所示。目前航標數(shù)據(jù)采集終端到監(jiān)控中心的傳輸有AIS系統(tǒng)的VHF、GPRS/CDMA公共通信網(wǎng)絡、北斗衛(wèi)星通信等3種模式。由于3種無線傳輸模式各有優(yōu)劣（詳見表1.1），所以航標管理部門會根據(jù)航標所在水域的信號覆蓋情況擇優(yōu)選擇遙測終端。

綜合運行成本、覆蓋范圍等因素考慮，目前使用最為廣泛的遙測終端是基于公共通信網(wǎng)絡。

除了通信傳輸模式的不一致外，遙測終端的制造商更是五花八門，雖然這些系統(tǒng)都能滿足航標遙測遙控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范要求，但系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式、解碼算法都不一致，有時商家出于技術(shù)保護等原因，不愿公開這些信息，從而造成了各系統(tǒng)的不兼容。

2.建設航標遙測遙控統(tǒng)一顯示平臺的需求

為了整合并優(yōu)化現(xiàn)有資源，避免多系統(tǒng)重復建設，實現(xiàn)遙測遙控集中統(tǒng)一管理，必須建設一套適用于AIS、公共通信網(wǎng)絡、北斗衛(wèi)星等各類航標數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)相互兼容的航標遙測遙控統(tǒng)一顯示平臺。

3.航標遙測遙控統(tǒng)一顯示平臺的設計

3.1航標數(shù)據(jù)采集終端

數(shù)據(jù)采集終端負責平臺的基礎數(shù)據(jù)采集、控制并向監(jiān)控中心發(fā)送運行參數(shù)，執(zhí)行監(jiān)控中心下達的遙控指令。

3.2監(jiān)控中心

監(jiān)控中心負責收集航標運行信息，并對數(shù)據(jù)進行存儲、顯示、處理、報警、編輯、生成、存檔、打印各類航標報表。

監(jiān)控中心可監(jiān)視、查詢、分析航標設備運行信息，并向采集終端發(fā)送遙控指令，以檢查、控制航標的運行狀態(tài)。

3.3客戶端

客戶端可通過互聯(lián)網(wǎng)查詢、顯示航標遙測遙控信息?？蛻舳说牟樵儥?quán)限、查詢內(nèi)容、功能定位由監(jiān)控中心設定。

3.4數(shù)據(jù)鏈路

數(shù)據(jù)鏈路是航標遙測遙控顯示平臺的重要組成部分，負責傳輸航標運行參數(shù)及控制航標指令數(shù)據(jù)。其中AIS遙測遙控數(shù)據(jù)鏈路是通過VHF與AIS基站連接，再由基站通過海事內(nèi)網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳回轄區(qū)中心后送監(jiān)控中心；GSM/CDMA/WCDMA和北斗遙測遙控航標分別通過公共通信網(wǎng)絡、北斗衛(wèi)星將數(shù)據(jù)直接傳至監(jiān)控中心。

3.5AIS轄區(qū)中心

AIS轄區(qū)中心負責處理航標遙測數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)自動分配至距離航標最近的基站并對外發(fā)布。將航標信息與船舶信息一并儲存在NMR-800服務器供VTS調(diào)取。

3.6實現(xiàn)功能

3.6.1電子海圖顯示、編輯及航標圖形輸出

在平臺內(nèi)加入電子海圖顯示功能，可以直觀地將各航標的實時位置信息在海圖上展示，航標的種類可通過圖形區(qū)分。

3.6.2航標基礎數(shù)據(jù)的編輯、修改

具有健全的航標基礎信息數(shù)據(jù)庫，授權(quán)用戶可以編輯和修改航標基礎數(shù)據(jù)。

3.6.3航標數(shù)據(jù)的查詢

用戶可通過平臺客戶端查詢監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫的航標基礎數(shù)據(jù)、工作狀況的實時數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)。

3.6.4航標數(shù)據(jù)的顯示、統(tǒng)計功能

航標運行狀態(tài)，可以圖表和曲線的形式表現(xiàn)出來，同時生成相關(guān)的工作狀態(tài)報表，方便資料的存檔及上報。

3.6.5電子巡檢功能

記錄航標員查看航標運行狀態(tài)行為，生成航標電子巡檢報表，作為履行航標巡檢義務的依據(jù)。

3.6.6數(shù)據(jù)的存儲功能

用戶對海圖和航標進行的修改記錄、采集終端采集到的航標運行信息、航標員對遙測遙控航標進行的電子巡檢記錄等存儲于特定的數(shù)據(jù)庫中，以便用戶需要時查看。

3.6.7遙測終端參數(shù)設置

授權(quán)用戶可對遙測終端進行各種參數(shù)設置，包括燈光強度、日光閥值、各類報警參數(shù)、采集傳輸時間間隔等。

4.建設航標遙測遙控綜合顯示平臺需要解決的問題

4.1統(tǒng)一通信規(guī)約

要對數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀格式、數(shù)據(jù)傳輸規(guī)則、應用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、應用數(shù)據(jù)功能編碼等作出了明確規(guī)定，要求遙測燈器制造商按以上標準執(zhí)行。只有這樣，航標遙測遙控統(tǒng)一顯示平臺，才能達到科學合理、相互兼容、資源共享的信息化建設目的。

4.2平臺維護與管理

4.2.1平臺的日常運行管理

航標遙測遙控顯示平臺投入使用后，其日常運行管理工作是相當繁重的，主要是清除平臺運行中發(fā)生的故障和錯誤，改正平臺使用過程中發(fā)現(xiàn)的隱含錯誤，保障平臺的正常運行，不斷擴充在使用過程中用戶提出的新的功能及性能要求。需要有一定的工作人員，負責監(jiān)控中心、網(wǎng)絡暢通及平臺軟件系統(tǒng)的運行維護。其主要包括：對系統(tǒng)資源進行管理，包括系統(tǒng)資源分配，根據(jù)實際需要提出系統(tǒng)變更、擴充的計劃。制定并實施平臺系統(tǒng)的備份及恢復計劃。對平臺版本進行管理，提出版本升級計劃，需要時按相關(guān)流程安裝系統(tǒng)補丁，并做好記錄。負責系統(tǒng)權(quán)限的管理，監(jiān)控系統(tǒng)的安全狀況，發(fā)現(xiàn)不良侵入立即采取措施予以制止。對主機系統(tǒng)開放的服務和端口進行檢查，保證系統(tǒng)的安全性。檢查系統(tǒng)進程是否正常。檢查磁盤的空間占用率。檢查CPU、內(nèi)存的使用情況。檢查群集軟件運行情況。檢查分析系統(tǒng)日志和各種報警信息，根據(jù)分析結(jié)果提出解決方案等。

平臺軟件的日常維護內(nèi)容包括：對應用軟件的實時、定時運行進程的監(jiān)控。監(jiān)控各遙測終端、廠商接口運行情況，對發(fā)現(xiàn)的異常數(shù)據(jù)要及時處理。對數(shù)據(jù)庫中垃圾數(shù)據(jù)的定時清理，及對歷史數(shù)據(jù)的及時轉(zhuǎn)移備份。監(jiān)控各應用系統(tǒng)的登陸用戶，及時清理無效用戶。根據(jù)業(yè)務的要求調(diào)整系統(tǒng)各任務流程，以保證工作流的順暢。隨著機構(gòu)不斷變化，及時更新系統(tǒng)中部門和人員等信息，保證系統(tǒng)始終與實際同步。收集新需求，對應用軟件進行功能擴充或系統(tǒng)更新等。

4.2.2平臺維護機構(gòu)及資金的落實

由于航標遙測遙控綜合顯示平臺是基于海區(qū)的航標遙測遙控使用需求建設的，故平臺的維護機構(gòu)因架設在海區(qū)中心，各海區(qū)內(nèi)單元成立的轄區(qū)維護機構(gòu)均需配置滿足平臺正常維護所需的人員并接受海區(qū)的統(tǒng)一管理。

統(tǒng)計資料表明，一款軟件系統(tǒng)其維護階段的資金投入占整個系統(tǒng)生存期資金投入的67%，充足的資金是保證平臺發(fā)揮其正常效能的必要條件。維護資金主要用于：保證平臺運行的網(wǎng)絡租賃、備品備件的購買、軟硬件升級維護（修）、委外維護及人員日常支出等。

5.結(jié)論

航標遙測遙控統(tǒng)一顯示平臺在建立統(tǒng)一通信規(guī)約的基礎上，實現(xiàn)了不同廠家航標遙測終端數(shù)據(jù)的接入、航標數(shù)據(jù)管理、動態(tài)數(shù)據(jù)存儲、統(tǒng)計分析及報警等功能，更好的滿足了航標管理部門和航標用戶的需求，節(jié)約了資源成本。

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