喜訊科技的智慧航道以航道高等級(jí)化、養(yǎng)護(hù)管理信息化、管理體制機(jī)制現(xiàn)代化為核心的航道現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展理念，通過(guò)對(duì)內(nèi)河航道Ⅰ至Ⅳ級(jí)航道橋梁安裝凈高顯示外場(chǎng)終端，在該終端的基礎(chǔ)上增加AIS收集過(guò)往船舶信息，包括船舶名稱(chēng)、用途、歸屬地、尺寸、等信息，了解主力船舶的船型選擇和主要港口的布局等，為航道的管理和規(guī)劃提供強(qiáng)有力的依據(jù)。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：

采用現(xiàn)場(chǎng)顯示屏+數(shù)據(jù)收集單元—云服務(wù)器-用戶(hù)模式，即B(瀏覽器)/S(服務(wù)器)模式，也是當(dāng)前監(jiān)控系統(tǒng)主流的方式，現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)顯示屏+數(shù)據(jù)收集單元分布在各個(gè)橋梁，通過(guò)4G信號(hào)與云服務(wù)器傳輸信息備份數(shù)據(jù)，現(xiàn)場(chǎng)顯示屏+數(shù)據(jù)收集單元采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)主機(jī)，云服務(wù)器根據(jù)需要可以架設(shè)在管理部門(mén)或者云端，使用者可以在任何地方通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)現(xiàn)場(chǎng)顯示屏+數(shù)據(jù)收集單元數(shù)據(jù)，并可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)施控制；系統(tǒng)利用AIS的原理在卡口區(qū)域范圍設(shè)置虛擬航標(biāo)，當(dāng)船舶靠近虛擬航標(biāo)時(shí)，船舶自身的AIS系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出警告信息，提醒船舶駕駛員。

二、系統(tǒng)功能

1、LED橋梁凈高顯示功能

(1)功能簡(jiǎn)述

   橋梁實(shí)時(shí)凈高LED示屏安裝于橋孔靠左或靠右1/4凈空寬度的位置上，安裝位置應(yīng)避免與橋涵標(biāo)發(fā)生干擾。通過(guò)遙測(cè)實(shí)時(shí)水位實(shí)時(shí)尺寸，然后計(jì)算出實(shí)時(shí)通航凈高尺寸。

 

(2)實(shí)現(xiàn)效果展示

 

2、遙測(cè)水位功能

(1)功能簡(jiǎn)述

   在測(cè)量中超聲波脈沖由傳感器（換能器）發(fā)出，聲波經(jīng)液體表面反射后被同一傳感器接收或超聲波接收器，通過(guò)壓電晶體或磁致伸縮器件轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并由聲波的發(fā)射和接收之間的時(shí)間來(lái)計(jì)算傳感器到被測(cè)液體表面的距離。 由于采用非接觸的測(cè)量，被測(cè)介質(zhì)幾乎不受限制，可廣泛用于各種液體和固體物料高度的測(cè)量。

 

(2)實(shí)現(xiàn)效果展示

 

3、收集過(guò)往船舶信息功能

   系統(tǒng)通過(guò)AIS裝置收集過(guò)往船舶的信息，包括船名、呼號(hào)、MMSI、IMO、GPS位置等。

4、虛擬航標(biāo)設(shè)置功能

(1)功能簡(jiǎn)述

根據(jù)需要系統(tǒng)在設(shè)備安裝點(diǎn)水域附近（10公里左右）設(shè)置虛擬航標(biāo)，船舶駕駛員在船載AIS系統(tǒng)上可見(jiàn)虛擬航標(biāo)，讓船舶航行更加安全。

 

(2)實(shí)現(xiàn)原理

根據(jù)AIS協(xié)議的原理，把航道上特定區(qū)域（如橋梁墩臺(tái)、淺灘）等位置封裝成航標(biāo)的數(shù)據(jù)包向外發(fā)送，使得安裝有AIS設(shè)備的船舶能自動(dòng)識(shí)別虛擬航標(biāo)，并自動(dòng)報(bào)警的功能。

5、通過(guò)VHF發(fā)布語(yǔ)音航道管制信息功能

   系統(tǒng)通過(guò)VHF（甚高頻對(duì)講機(jī)）能自動(dòng)向駛?cè)霕騾^(qū)水域的船舶發(fā)布各種管制信息，橋梁施工、封航信息等。

 

6、大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能

(1)功能描述

通過(guò)對(duì)進(jìn)入轄區(qū)的船舶的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行收集統(tǒng)計(jì)，為管理部門(mén)的管理決策提供科學(xué)的依據(jù)。

 

(2)實(shí)現(xiàn)原理

根據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫(kù)的預(yù)警信息、水位信息、超速信息進(jìn)行各種數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，分析駕駛員航行習(xí)慣；分析水紋信息對(duì)船舶航行的影響等數(shù)據(jù)，找出有規(guī)律的數(shù)據(jù)，供決策使用，主要的統(tǒng)計(jì)有：

全部航道船舶類(lèi)型日、月、年統(tǒng)計(jì)；

全部航道船舶數(shù)量日、月、年統(tǒng)計(jì)；

全部航道船舶噸位日、月、年統(tǒng)計(jì)；

某段航道船舶類(lèi)型日、月、年統(tǒng)計(jì)；

某段航道船舶數(shù)量日、月、年統(tǒng)計(jì)；

某段航道船舶噸位日、月、年統(tǒng)計(jì)；

某段航道的船舶不同時(shí)段的航行軌跡統(tǒng)計(jì)等。

三、軟件
 

智慧航道大數(shù)據(jù)收集、分析軟件解決方案

1、功能特點(diǎn)

智慧航道大數(shù)據(jù)收集、分析軟件主要功能是為航道管理單位遠(yuǎn)程訪問(wèn)航道大數(shù)據(jù)提供服務(wù)，軟件系統(tǒng)采用C#開(kāi)發(fā)。系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)開(kāi)發(fā)，分布式Redis緩存技術(shù)，讓系統(tǒng)支持大量并發(fā)，Web端能適應(yīng)從IE7到IE11和Firefox、Chrome常用的瀏覽器，同時(shí)支持移動(dòng)端查看。提供GIS數(shù)據(jù)資源地閣，對(duì)區(qū)域內(nèi)航道所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢(xún)、分析等服務(wù)。

系統(tǒng)能夠接收前端設(shè)備上傳的各種數(shù)據(jù)，進(jìn)行分折處理，保存監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、告警等信息至監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫(kù)中，用于監(jiān)測(cè)、分析、處理。

大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)使用包括Spring MVC4.0+,MyBatis,Apache .Bootstrap,WebSocket等技術(shù)，支持多種數(shù)掘庫(kù)MySQL, Oracle, sqlserver等。分層設(shè)計(jì)：使用分層設(shè)計(jì)，分為dao，service，Controller，view層，層次清楚，低耦合，高內(nèi)聚。安全考慮：嚴(yán)格遵循f web安全的規(guī)范，前后臺(tái)雙重驗(yàn)證，參數(shù)編碼傳輸，密碼md5加密存儲(chǔ)，shiro權(quán)限驗(yàn)證，從根木上避免了SQL注入，XSS攻擊，CSRF攻擊等常見(jiàn)的web攻擊手段。

 

3、服務(wù)器軟件功能模塊

（1）AIS接口模塊

AIS接口模塊是負(fù)責(zé)將AIS硬件收集回來(lái)的船舶信息（速度、航向、坐標(biāo)等）進(jìn)行過(guò)濾、錄入到數(shù)據(jù)庫(kù),同時(shí)具有給指定船舶發(fā)送AIS信息下發(fā)的功能

（2）助航預(yù)警模塊

助航預(yù)警模塊主要負(fù)責(zé)對(duì)進(jìn)入檢測(cè)范圍的船舶進(jìn)行播報(bào)常規(guī)注意的VHF語(yǔ)音和AIS等內(nèi)容，提醒船主注意航行，通過(guò)AIS獲取船名信息，可以對(duì)每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的預(yù)警內(nèi)容進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置。

（3）超速事件模塊

由AIS硬件收集回來(lái)的船舶信息（速度、航向、坐標(biāo)等）進(jìn)行分析比對(duì)，確船是否超速、并且錄入到數(shù)據(jù)庫(kù),同時(shí)具有給指定船舶發(fā)送VHF警告語(yǔ)音的功能

（4）水紋氣象信息自動(dòng)發(fā)布模塊

由現(xiàn)場(chǎng)主控單元根據(jù)系統(tǒng)采集，或者錄入的信息，對(duì)過(guò)往船舶自動(dòng)進(jìn)行VHF語(yǔ)音播報(bào)

（5）檢測(cè)設(shè)備在線模塊

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各設(shè)備是否在線，如果離線馬上通過(guò)郵寄通知維護(hù)單位進(jìn)行處理。

（6）登錄模塊

登錄管理

（7）用戶(hù)管理模塊

用戶(hù)管理

（8）內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器軟件接口

系統(tǒng)的硬件總服務(wù)器架設(shè)在海事局的內(nèi)網(wǎng)，每個(gè)點(diǎn)的擴(kuò)容接入服務(wù)。