北斗三号短报文+4G的低功耗太阳能船载报位监控方案
一、背景与必要性
（一）方案背景
在国内的广阔海域，海洋船舶及其船员面临着独特的通信挑战。由于海上通信基础设施的局限，广袤的洋面上常常成为信号的盲区，传统的移动通信网络无法触及，导致船员与外界的联系被切断。加之个人使用的卫星通信服务成本高昂，一般海员难以负担，这进一步加剧了他们在海上孤立无援的状态。
更为紧迫的是，在面临海上突发状况，比如恶劣天气、海上事故或是健康紧急情况时，船员往往因无法即时对外发送求救信号而陷入危险之中，错过了最佳救援窗口。
此外，对于岸上的管理单位来说，无法实时获取船舶的位置、状态和船员的安全信息，意味着在面对突发事件时，他们缺少有效的应对依据，难以迅速采取行动，从而增加了海上作业的风险，危及船员的生命安全和船只的财产安全。
（二）方案必要性
鉴于此，开发一种经济高效、操作简便且覆盖广泛的海上通信解决方案显得尤为重要。这种解决方案不仅应当具备紧急通信功能，以便在危急时刻能够迅速传达求救信息，为海上救援争取宝贵时间。更重要的是，该系统需要与船舶的监控和管理系统集成，为岸基控制中心提供实时的船舶动态，以便于进行有效的船舶管理和应急响应，从而最大限度地减少海上作业的风险，保护船员的生命安全和海洋资产。
二、方案概述
本方案是基于北斗三号短报文与4G通信技术的低功耗太阳能船载报位监控系统，旨在为船只提供全天候、全海域的定位与通信服务，即使在偏远海域也能实现有效监控与紧急响应。
本方案采用了融合北斗RNSS定位和全网通4G通信功能，集海洋船舶远程定位监控、调度、信息交互以及本地导航等功能于一体，该方案船载定位终端用于采集、存储和传输终端定位信息、船速信息、方向、高程、报警等数据的装置。包括独立数据采集设备、集成包括大容量存储终端行驶轨迹和定位模块在内的相关模块电路。实现了海上船舶位置上报功能，解决了困扰已久的难题，对于海洋船舶信息管理具有十分重要的意义。
三、方案特点
高度集成：融合音频、视频、数据通信，实现全方位监控。
平战结合：满足日常管理与应急处置需求。
统一指挥：跨部门、跨层级信息共享，协同作战。
智能分析：大数据支撑，科学决策。
四、方案通信架构
通过硬件终端实时传输定位经纬度，结合高精度终端智能管理终端GPS/BD卫星定位数据，通过4G网络和短报文网络，将终端的定位数据传输到云数据中心；云平台运用大数据算法，对数据进行统计分析，对终端定位数据进行上传，并将定位数据传送至监管平台。
五、方案终端概述
（一）概述
太阳能型北斗船舶示位终端专门为海洋、内河船舶定制的船用北斗监控终端，终端设备采用了一体化高集成度设计思路，结合了北斗RDSS通信、无线移动通信、北斗定位、低功耗电源技术等多种技术。北斗船舶监控终端内置电池，采用太阳能充电方式，支持长时间连续续航。为适应海上恶劣环境，一体机的设计充分考虑了防水、防盐雾、防腐蚀等要求。
（二）终端功能
- 高精度定位：支持北斗/GPS双模定位，精度优于10米。
- 多模式通信：结合北斗短报文和4G网络，实现定时上报船舶信息。
- 远程管理：支持远程设置船载终端的管理参数。
- 长效电源：太阳能充电，正常模式下连续工作时间超过3年。
- 安全防护：具备防拆卸报警、电量检测，IP68防护等级。
- 紧急响应：一键紧急报警功能，快速响应紧急情况。
- 数据采集：采集船舶的定位信息、速度、方向等关键数据。
- 盲区补传：在信号弱的区域存储数据，信号恢复时补报。
- 侧翻报警：通过高精度加速度计检测船舶倾斜，超出阈值即报警。
- 远程升级：支持空中下载技术(OTA)，远程更新系统软件。
- 智能管理：北斗+GPS双模智能管理，适应不同定位需求。
六、数据大屏服务
（一）地图服务
搭建GIS电子地图，加载矢量地图、卫星影像地图、专业电子海图等提供底图服务。提供电子海图、影像地图、标准区划地图的底图切换显示。实现地图缩放、漫游、测量、电子方位线等基础操作。
（二）渔场渔区
在电子地图展示渔场渔区图，标注渔区网格线和渔区编号，并可以展示渔场渔区内的终端数量。
（三）天气预报
在电子地图上可视化动态展示精细化海洋气象预报信息，包括用流向图展示风场和波向，用热力图显示气温和浪高；点击地图任意一点都可查看该点详细的对应气象预报信息，支持数字、柱状图、颜色等多种方式同时展示。
（四）智能预警服务
- 一键告警：紧急情况下快速响应。
- 侧翻告警：监测船舶倾斜，及时警告。
- 电子围栏报警：划定警戒区域，防止越界。
- 越界告警：监控边界，避免非法侵入。
- 低电量告警：监测电量，预防设备失效。
- 拆除告警：防止非法拆解。
- 休渔期出海告警：监测休渔期间违规出海。
- 离线告警：监控设备状态，确保在线。
（五）告警信息提示
实时展示各类告警信息，支持声音提醒与详细信息展示。
七、应用场景
本系统适用于各种规模的船舶，包括商船、渔船、游轮等，尤其适合于远洋航行和海上作业，确保船舶安全和高效运营。
本方案通过整合北斗三号短报文、4G通信、低功耗电源与太阳能充电技术，构建了一个高效、可靠、智能的船载监控系统，极大地提升了海上船舶的安全管理水平。通过实时数据采集、智能预警与数据大屏服务，为船舶运营者、监管机构与应急响应团队提供了有力的支持，有助于提升船舶的安全管理水平和运营效率。
原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_44303398/article/details/140691514
免责声明：本站文章内容转载自网络资源，如本站内容侵犯了原著者的合法权益，可联系本站删除。更多内容请关注自学内容网（zxcms.com）！