水运安全实时动态管控系统技术方案

本发明专利技术公开了水运安全实时动态管控系统，其基于计算机、智能手机、蓝牙、视频监控、射频识别于一体，用于控制由多艘船舶、多条航道、多个港口构成的内河航运，在内河航运全面推广，对船舶航行全过程进行监管，降低管控费用，实施科学化管理，适应新时期航运业发展的需要。

【技术实现步骤摘要】
水运安全实时动态管控系统
本专利技术涉及一种水运安全实时动态管控系统，属于水运信息化
。
技术介绍
近年来，我国的内河航运得到了长足发展，其运能大、占地少、能耗低、污染小的独特优势和带动经济社会发展的作用十分特出。然而，由于航道分布广泛、错综复杂且通行船舶大小各异，我国的内河航运很难实现对港口装卸、船闸调度、航道管理、船舶行驶等全面动态监管，不能提供优质的信息服务，影响了航运业的发展。随着计算机技术和电子技术的不断发展，GPS、AIS等技术在内河航运监管与服务系统也正在运用，此类技术的应用在一定程度上实现了船舶的动态监管或信息服务。然而，GPS和AIS的船载终端的费用较高，很难实现在内河航运的全面推广；目前还没有做到对船舶航行全过程监管，航行管理手段落后，不能适应新时期航运业发展的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于:提供一种水运安全实时动态管控系统，基于RFID、视频监控、智能手机、蓝牙技术，对船舶在航行过程中不停靠、不停顿就进行航行监管、港监执法、航运业务信息发布，成本低，易于推广，提高航运安全，提高经济效益，避免人工采集的不足，适用于我国的内河航运安全动态管理。 本专利技术的技术解决方案是:该水运安全实时动态管控系统基于计算机、智能手机、蓝牙、视频监控、射频识别于一体，用于控制由多艘船舶、多条航道、多个港口构成的内河航运，该系统包括计算机查找数据库、查询模块和动态管理模块，计算机查找数据库是在计算机的存储介质上提供的船舶数据、船舶状态数据、港口数据、航道数据和维护数据，数据库查询确保完成多条航道、港口的稳定运行，由因特网、RFID、手机通讯、视频监控配置成基于内河的船舶行驶、航道管理、港口码头作业的查询模块，查询模块在配置数据库的计算机上执行，布置于航道、船舶、港口监控设备上的动态管理模块产生实时数据库，呈现给管理人员供其选择、决策，动态管理模块在配置查询模块的计算机上执行；其特征是包括以下步骤:(O在船舶上安装采用微波频段的RFID电子标签，对船舶进行唯一性标记，记录船舶相关原始登记信息；(2)在影响航行安全的桥梁、河道、水文复杂区域、港口码头作业区、船闸上下等待区、航道交汇区、检查站部署航道安全监控仪，航道安全监控仪由RFID读卡器、计算机、视频监控器组成；航运安全监控中心在指挥值班室通过有线或3G无线网络根据航运安全管理需要对船舶航行速度、吃水深度等航行行为进行预先设定，对经过监控区域的船舶进行管控；(3)通过安装在船舶上的RFID电子标签的ID来确认船舶身份，再读取电子标签内的指定信息，获取船舶登记信息，将获取的船舶信息经RFID中间件处理后传输至视频监控器中的视频处理子系统，与视频监控器获取的船舶航行动态信息同时进行检测与统计，当由航速、吃水深度、航道占用行为组成的船舶信息不符合预先设置的航行规则时，航道安全监控仪就启动报警器向船舶发出报警信号，同时经有线网络或3G无线网络传输到航运安全监控中心、航运企业，提醒值班人员与违章船舶进行联系，要求船舶驾驭人员及时消除危险因素。 其中，航道安全监控仪向航运安全监控中心发送数据，航运安全监控中心对航道安全监控仪传输的若干船舶信息进行去重复、清理操作并保存，以提供经其它内河港航管理系统使用；在大量船舶通航信息中，以一定辖区内的航道为统计目标，统计内河港航各时段船舶流量、船舶密度和船舶平均航行速度；以船舶为统计目标，绘制船舶航行轨迹，得到船舶运行轨迹，由船舶通航信息经加工为船舶航行轨迹记录，通过数据分析内河交通网中航道调度，供内河港航建设决策。 其中，航道安全监控仪由RFID读卡器、RFID中间件、视频监控器组成，其中RFID读卡器对经过监控区域内的船舶RFID电子标签内的信息进行读取，经过RFID中间件处理后形成数字信号传输至视频监控器中。 其中，视频监控器由五个模块组成，为视频采集模块、视频处理模块、基于规则的行为识别模块、航道监控中心管理平台和报警模块，视频采集模块、视频处理模块、基于规则的行为识别模块、报警模块和航运监控中心管理平台依次串联连接，通过航道监控中心管理平台管理其它模块，形成多层次的智能视频监控，每一个视频处理单元自适应地检测待检测区域的目标轨迹，然后由基于行为的识别模块识别出异常行为，再由报警模块进行报警；其逻辑上的执行顺序是先在监控中心管理平台上设定每一个摄像机的预警规则，然后由视频采集模块采集视频、视频分析和存储、基于规则的行为识别，最后输出报警信号；视频采集模块，用于获取数字视频序列，兼容不同的相机，能产生数字图像信息的摄像机都可以作为视频采集模块；视频处理模块包括视频编码模块、选择存储模块、背景建模模块、前景提取模块、场景分析模块和参数自适应调整模块、目标跟踪模块、目标轨迹模块，视频编码模块采用MPEG标准编码，选择存储模块根据智能分析的结果只存储有跟踪目标的视频序列，并把跟踪信息和视频同步起来并存储；背景建模模块用于建立背景模型，模型参数根据场景分析自适应调整；前景提取模块用于提取前景，模型参数根据场景分析自适应调整；目标跟踪模块对提取的前景进行跟踪；目标轨迹模块则包含与目标运动相关的时间、轨迹、大小、类型、形状、颜色信息，轨迹分析采用基于学习和场景标定的方法；基于规则的行为识别模块用于行为识别，根据用户上层定义的规则，以及预警的等级，在不同的目标轨迹中，提取符合规则的轨迹，并进行预警；网络管理平台，用于管理不同的智能分析终端，并根据不同的安全等级设置多层次预警方式，并使所有智能终端接受上层管理，便于形成一个区域监控系统；报警模块，接收视频处理模块的信号来实时预警。 其中，航道安全监控仪RFID读卡器所读取的电子标签信息，经RFID中间件处理的获取的RFID船舶信息数据和航道安全监控仪视频监控器获取的船舶动态信息经视频混合传输到视频处理模块、视频采集卡、视频编码子系统后用有线网络或3G无线网络传输至航道监控中心，由中心数据库进行去重复、清理操作，并保存，以提供经其它内河港航管理系统使用。 其中，航道安全监控仪包括RFID读卡器、计算机、视频监控器、水位控制监控仪、室内空气监测模块、智能手机，(1)在船舶驾驶室内安装计算机，该计算机与船舶安全监控其它子系统相连接，用于对船舶安全控制系统进行管理；(2)在船舶上安装RFID读卡器，获取过往船舶RFID电子标签内的信息，并将该信息通过有线方式传送至安装在船舶驾驭室中的计算机；(3)在船舶上安装视频监控器对过往船舶进行视频监控，并将获取的视频信息传送至安装在船舶上的计算机；(4)在船舶首、尾分别设置三道水位控制监控仪来控制船舶吃水深度，该仪器通过RFID与安装在船舶上的计算机相连接；(5)分别在驾驶室、轮机舱安装视频监控器用于对船舶驾驭行为、机器操作行为进行有效监管，视频监控器与安装在船舶上的计算机通过有线连接；(6)在船舶轮机舱、油舱设置室内空气监测模块，对轮机舱、油舱进行空气敏感性监测，室内空气监测模块通过有线形式与安装在船舶上的计算机相连接；(7)在船舶上设立智能手机，智能手机通过蓝牙技术与计算机相连接；(8)设置在船舶上的计算机对信息进行清理、处理、保存、统计、存储，计算机通过无线网桥与航运监控中心和航运企本文档来自技高网...

【技术保护点】
水运安全实时动态管控系统，其基于计算机、智能手机、蓝牙、视频监控、射频识别于一体，用于控制由多艘船舶、多条航道、多个港口构成的内河航运，该系统包括计算机查找数据库、查询模块和动态管理模块，计算机查找数据库是在计算机的存储介质上提供的船舶数据、船舶状态数据、港口数据、航道数据和维护数据，数据库查询确保完成多条航道、港口的稳定运行，由因特网、RFID、手机通讯、视频监控配置成基于内河的船舶行驶、航道管理、港口码头作业的查询模块，查询模块在配置数据库的计算机上执行，布置于航道、船舶、港口监控设备上的动态管理模块产生实时数据库，呈现给管理人员供其选择、决策，动态管理模块在配置查询模块的计算机上执行；其特征是包括以下步骤：（1）在船舶上安装采用微波频段的RFID电子标签，对船舶进行唯一性标记，记录船舶相关原始登记信息；（2）在影响航行安全的桥梁、河道、水文复杂区域、港口码头作业区、船闸上下等待区、航道交汇区、检查站部署航道安全监控仪，航道安全监控仪由RFID读卡器、计算机、视频监控器组成；航运安全监控中心在指挥值班室通过有线或3G无线网络根据航运安全管理需要对船舶航行速度、吃水深度等航行行为进行预先设定，对经过监控区域的船舶进行管控；（3）通过安装在船舶上的RFID电子标签的ID来确认船舶身份，再读取电子标签内的指定信息，获取船舶登记信息，将获取的船舶信息经RFID中间件处理后传输至视频监控器中的视频处理子系统，与视频监控器获取的船舶航行动态信息同时进行检测与统计，当由航速、吃水深度、航道占用行为组成的船舶信息不符合预先设置的航行规则时，航道安全监控仪就启动报警器向船舶发出报警信号，同时经有线网络或3G无线网络传输到航运安全监控中心、航运企业，提醒值班人员与违章船舶进行联系，要求船舶驾驭人员及时消除危险因素。...

【技术特征摘要】
1.水运安全实时动态管控系统，其基于计算机、智能手机、蓝牙、视频监控、射频识别于一体，用于控制由多艘船舶、多条航道、多个港口构成的内河航运，该系统包括计算机查找数据库、查询模块和动态管理模块，计算机查找数据库是在计算机的存储介质上提供的船舶数据、船舶状态数据、港口数据、航道数据和维护数据，数据库查询确保完成多条航道、港口的稳定运行，由因特网、RFID、手机通讯、视频监控配置成基于内河的船舶行驶、航道管理、港口码头作业的查询模块，查询模块在配置数据库的计算机上执行，布置于航道、船舶、港口监控设备上的动态管理模块产生实时数据库，呈现给管理人员供其选择、决策，动态管理模块在配置查询模块的计算机上执行； 其特征是包括以下步骤: (1)在船舶上安装采用微波频段的RFID电子标签，对船舶进行唯一性标记，记录船舶相关原始登记信息； (2)在影响航行安全的桥梁、河道、水文复杂区域、港口码头作业区、船闸上下等待区、航道交汇区、检查站部署航道安全监控仪，航道安全监控仪由RFID读卡器、计算机、视频监控器组成；航运安全监控中心在指挥值班室通过有线或3G无线网络根据航运安全管理需要对船舶航行速度、吃水深度等航行行为进行预先设定，对经过监控区域的船舶进行管控； (3)通过安装在船舶上的RFID电子标签的ID来确认船舶身份，再读取电子标签内的指定信息，获取船舶登记信息，将获取的船舶信息经RFID中间件处理后传输至视频监控器中的视频处理子系统 ，与视频监控器获取的船舶航行动态信息同时进行检测与统计，当由航速、吃水深度、航道占用行为组成的船舶信息不符合预先设置的航行规则时，航道安全监控仪就启动报警器向船舶发出报警信号，同时经有线网络或3G无线网络传输到航运安全监控中心、航运企业，提醒值班人员与违章船舶进行联系，要求船舶驾驭人员及时消除危险因素。2.根据权利要求1所述的水运安全实时动态管控系统，其特征是:航道安全监控仪向航运安全监控中心发送数据，航运安全监控中心对航道安全监控仪传输的若干船舶信息进行去重复、清理操作并保存，以提供经其它内河港航管理系统使用；在大量船舶通航信息中，以一定辖区内的航道为统计目标，统计内河港航各时段船舶流量、船舶密度和船舶平均航行速度；以船舶为统计目标，绘制船舶航行轨迹，得到船舶运行轨迹，由船舶通航信息经加工为船舶航行轨迹记录，通过数据分析内河交通网中航道调度，供内河港航建设决策。3.根据权利要求1所述的水运安全实时动态管控系统，其特征是:航道安全监控仪由RFID读卡器、RFID中间件、视频监控器组成，其中RFID读卡器对经过监控区域内的船舶RFID电子标签内的信息进行读取，经过RFID中间件处理后形成数字信号传输至视频监控器中。4.根据权利要求1所述的水运安全实时动态管控系统，其特征是:视频监控器由五个模块组成，为视频采集模块、视频处理模块、基于规则的行为识别模块、航道监控中心管理平台和报警模块，视频采集模块、视频处理模块、基于规则的行为识别模块、报警模块和航运监控中心管理平台依次串联连接，通过航道监控中心管理平台管理其它模块，形成多层次的智能视频监控，每一个视频处理单元自适应地检测待检测区域的目标轨迹，然后由基于行为的识别模块识别出异常行为，再由报警模块进行报警；其逻辑上的执行顺序是先在监控中心管理平台上设定每一个摄像机的预警规则，然后由视频采集模块采集视频、视频分析和存储、基于规则的行为识别，最后输出报警信号；视频采集模块，用于获取数字视频序列，兼容不同的相机，能产生数字图像信息的摄像机都可以作为视频采集模块；视频处理模块包括视频编码模块、选择存储模块、背景建模模块、前景提取模块、场景分析模块和参数自适应调整模块、目标跟踪模块、目标轨迹模块，视频编码模块采用MPEG标准编码，选择存储模块根据智能分析的结果只存储有跟踪目标的视频序列，并把跟踪信息和视频同步起来并存储；背景建模模块用于建立背景模型，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王忠，王梓乜，赵丹，
申请(专利权)人：王忠，
类型：发明
国别省市：江苏;32