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航标遥测遥控在AIS技术上的系统框架构建研究 摘 要：随着全球化的深入与船舶技术的不断进步，也带动了我国的船舶事业向前发展，但与此同时航海建设也受到水域交通、船舶密度等条件的影响。为了完善海事安全管理，加强AIS技术在航标遥测系统中的运用研究也便显得尤为必要。因而，本文便从AIS技术在航标遥测遥控系统中的功能发挥入手，并就构建AIS航标遥测遥控系统框架提出具体方法，以期为各位读者提供参考。 关键词：航标遥测遥控 AIS技术 系统框架建构 航海任务的实现以及各项海事活动的开展均需要完成对海事信息的综合收集、互相交换与显示分析的过程，从而才能为航海人员的整个航程提供全面、及时的信息资料，进一步达到维护航海人员安全的目的。据此，针对先进的AIS技术在航标遥测遥控系统构建所做出的方法研究，也便具有了极为重要的现实作用。 1.AIS技术在航标遥测遥控中的功能 1.1AIS技术的内容及功能 AIS技术在航标遥测遥控中的运用是建立在AIS通信功能之上的，关于该项技术的研究始于上个世纪末。经过近些年来的深入探索，当前AIS技术在航标遥测遥控系统中所发挥的功能主要可以概括为监测与控制两大方面，具体来说有如下内容。 第一，关于监测功能的实现。首先，AIS技术能够将所采集的信息进行汇总，并通过规范的电文格式按照预设要求或定时定期向航标管理的复杂部门予以发送，从而为管理部门实时监控、做出判断提供充分、准确的依据。其中关于航标运行状态的健康指数主要体现在以下内容上：一是航标设备在运行过程中显示的基本参数，主要包括了灯器开关的状态与灯质情况、运行时设备的电流电压情况以及耗电情况、主副机的状态情况、换泡机的状态情况等等。二是关于周围环境状况的参数分析，囊括了设备温度、电池温度、以及是否出现电池冒烟、易燃物烟雾、侵入航标的安全距离、碰撞航标船舶等情况的分析。三是在供电系统中的各项参数数据。其中涵盖了发电机、电池、市电的用电电压、经过电流以及用电功率等信息内容。 第二，有关控制功能的运用。AIS的通信功能，能够通过二进制的电文将监控数据传输到管理中心，并且通过对航标状态的设置与监测，便可以对航标信息进行获取。为了满足监测与控制的功能要求，其构建的AIS航标遥测遥控系统主要结构框架则如下图1所示。 1.2航标遥测遥控系统的发展现状 航标遥测遥控的系统运行主要是融合了电子海图、网络技术、GPS技术、数据处理、通信技术等功能，从而为航标管理的部门快速地对远程中的航标故障进行确定，并及时发布信息。继而为降低安全事故发生几率、缩减维护成本、提升管理效能以及提高航标管理的能力水平创造有利条件。 从航标遥测遥控系统的发展现状来看，当前的遥测遥控系统主要在监控航标灯器中得到了较多的运用，通过对供电设备的自动化管控，从而使得在实时的监控状态下，一旦发生预警情况则可以完成工作报警警示等任务。在实践中常用的监测设备主要为可编程控制（PLC）、遥控终端（RTU），经常会运用到的传输技术设备则有：卫星通信、蜂窝电话（NMT）、数据电台、无线通信等渠道。随着AIS技术加入到航标遥测遥控系统之中，不仅能够为实现航标监测遥控搭建更为广阔的平台，同时也切实弥补了过去监测遥控过程中的不足之处，极大提高了航行的安全系数。举例来说，近年来LALA在航标遥测遥控中的运用，则大幅提升了航行的效率与性能水平，促进了航海事业的发展。 2.构建AIS航标遥测遥控系统的方法 2.1关于系统框架的整体设? AIS技术的使用需要借由航标终端、基站、电子海图、维护设备、服务器以及其他监控设备共同组成。在完成系统大致构建的过程中，需要在以下几点上加强注意：其一，有关航标终端的设计。将AIS装置直接安装在航标系统上，能够通过监测出的本地数据生成出准确详细的AIS信息，再经由广播电台或其他通信渠道的发射，便可以对航标状态与位置信息进行传输。其二，关于AIS基站的设计。基站的主要作用在于能够将管辖区域中汇总得来的信息资料及时传送到管理中心，以便于中心发出指令。通过通信技术的利用，AIS文本信息也能够在船载终端予以广播，从而虚拟出航标的具体位置。进入到终端服务器的数据再经过处理与解析之后，便可以经由socket完成信息数据向电子海图的传输。在不断的刷新更新中完成实时监控与及时监控的要求。 关于利用AIS技术完成航标遥测遥控系统设计，在基站设计中还需注意以下几点：一是由于航标遥测遥控的特殊属性，AIS航标通常会被安装在海上，所以基站的建立通常也被布局在岛屿或者在沿海位置，而这也使得基站要面临着更为复杂的环境条件。为了确保遥测遥控任务的顺利实现，在工作过程中，需要对所发射的指标进行反复的核查，从而确保指标的准确具有参考价值。那么在基站中便还需引入便携式的航标检测仪器，从而为实现设备的全面化、细致化监测提供路径。二是在基站监测时，需要完成数据回收等任务，所以采用模块式的设计方式也能帮助管理中心更好完成统一化、安全化管理的目标，进而促使数据资源可以得到进一步的优化。 2.2关于航标遥测遥控的系统设计 关于AIS技术在构建航标遥测遥控系统中的设计，还需划分为硬件与软件两方面的内容展开分析。首先，从航标监测系统的系统硬件来看，其中主要由AIS终端单元、GPS天线、VHP天线、电池、灯器等五大部分构成。其中需要概括来说其控制功能着重体现在以下几点：其一是对灯器设备的控制。在昼夜交替的监测过程中，能够根据自身需要做出开、闭航标灯的任务指令，该项功能往往在系统中充当后备控制的作用。当出现故障或管理部门发出遥控指令时，这种后备控制功能则有了“用武之地”。其二是关于供电系统的控制。这里的控制不仅对供电系统中各项设备起到了有效维护的效果，同时也能够促使各项设备达到更好的使用状态。其三是对环境的控制，在监测获得相关数据之后，也要根据温度、烟雾信号等参数信息做出应对。例如，调节设备间内部的换风装置、启用预设区的消防器材等，均能够获得减少风险，降低损失的结果。 其次，从系统的软件构成来看，AIS航标遥测监控主要采用了s57的海图数据模式，其软件的设计模块主要可以分为如下表所示的内容：其一，关于电子海图的功能模块；其二，关于AIS 目标显示模块；其三，有关面积、距离等具体数据参数的计算模块；其四，关于TCPA/CPA的计算模块；其五，关于系统监测历史信息的查询模块；其六，关于航标状态的分析模块；其七，关于历史轨迹信息的回放模块；其八，关于航标基站发射情况的统计模块。 通过引入AIS技术构建出航标遥测遥控的系统，既在提高设备效能、稳定性能等方面有着重要帮助，同时也满足了更为强大的兼容性目标，达到了不同软件与软硬件的兼容需求，从而为完善整个遥测遥控系统奠定了良好的基础，也为各项系统功能与运行机制的升级铺平了道路。 参考文献： 王月薇，李卓妮，施劲松.航标遥控遥测系统技术应用初探J .西部交通科技，2014，（03）：86-89. 邱云.航