RFID船舶身份识别及进出港自动管理系统

1、船舶身份自动识别船舶身份自动识别 及进出港监管系统及进出港监管系统 方 案 书 目录目录 第一章中国渔业现状及存在的问题.3 11 中国渔业的现状.3 12 渔业中渔船检测管理存在的问题.3 第二章RFID 技术介绍 .4 21 概述.4 2. 2 RFID 系统基本结构 .5 2.3 RFID 系统的工作原理 .5 2.4 RFID 特性 .6 第三章RFID 系统实施的作用 .6 31 进一步规范渔工劳务市场.6 32 进一步落实渔船进出港签证制度.6 33 强化日常监管，落实渔船安全隐患排查整治工作.6 34 加大渔业行政执法力度，促进生产管理制度的落实.7 第四章系统概述.7 第五章系

2、统总体设计思路.8 第六章. 系统设计原理及系统介绍.9 61 系统设计原理.9 62 系统介绍.9 第七章产品介绍及特性（见产品手册）.11 第八章. 硬件设备操作、测试及安装要求.11 81 应用测试.11 83 安装要求.12 第一章中国渔业现状及存在的问题第一章中国渔业现状及存在的问题 11 中国渔业的现状中国渔业的现状 2008 中国舟山国际船业博览会浙东经济合作区渔船管理高层论坛在市行政中心会议 室召开。来自部分高校的专家和渔业管理部门负责人济济一堂，共同探讨渔船管理大计。 农业部东海区渔政渔港监督管理局副局长宋志俊、省海洋与渔业局副局长林东勇、副市长 王忠志出席。上海海洋大学副校

3、长黄硕琳介绍了世界渔业资源、渔船基本状况和我国的渔 船管理现状。他认为，应加强对渔船的管理，尽快降低我国管辖海域内的捕捞力量。浙江 海洋学院副校长虞聪达介绍了我国捕捞许可证制度实行现状，并建议严格捕捞许可证制度， 科学规范各种捕捞作业强度。省海洋与渔业局，宁波市、台州市、温州市海洋与渔业局， 绍兴市农业局的专家分别针对渔船管理提出了书面建议。 12 渔业中渔船检测管理存在的问题渔业中渔船检测管理存在的问题 （一）、小型渔船强制报废的年限与其正常使用的年限之间差距较大。 理论上前者的确定 应以后者为基础，依据暂行规定，这些小型渔船的报废年限为 13 年，而实际情况是它 们的正常使用年限一般为 2

4、3 年左右（ 这里对 23 年的说法不再进行详述），无须多词，二 者之间的差距越大，则暂行规定执行起来的难度也就越大。 （二）、延期报废制度的完善程度有待进一步提高。延期报废制度的制定在一定程度增加 了暂行规定的包容性和可操作性，为报废渔船的退出提供了缓冲区，使报废难度大的 渔船的退出成为可能；为充分发挥这一制度的作用并提高工作效率，基于延长期内每年参 照换证检验要求对船体质量的把关，建议：1、增加延长期的年限，比如将原定的五年改为 十年；2、将这一制度常规化：每年定期办理延期报废渔船的申报与审批手续。比如，设定 每年的六月与十二月为申报和办理渔船延期报废审批手续的时间；3、在可能的情况下尽量

5、 简化程序。4、采用 RFID 技术对船只的身份、渔船进出港进行有效的管理。 （三）、渔业船舶报废制度的执行力度有待进一步加强。渔船报废后的更新改造和转产 转业及渔船的强制报废执行，不但涉及船检部门，还涉及执法、渔政、渔监等部门， 如果相关的执法部门对暂行规定认识不一、步调不一致，则易导致工作上的磨 擦与内耗，使暂行规定的执行陷入困境。如对报废延长期的执行、报废对象 的确定、渔船报废后的处置等等，各部门应有统一的认识。建议：统一领导，加 强督查，全面平衡开展，确保渔船报废制度贯彻执行。 第二章第二章RFID 技术介绍技术介绍 21 概述概述 RFID 射频识别技术，是一种利用射频通信实现的非接

6、触式自动识别技术。RFID 标签 具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用等特点，可支持快速读写、非可视识别、移动 识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理。RFID 技术与互联网、通讯等技术相结合，可实 现全球范围内物品跟踪与信息共享。RFID 技术应用于物流、制造、公共信息服务等行业， 可大幅提高管理与运作效率，降低成本。随着相关技术的不断完善和成熟，RFID 产业将成 为一个新兴的高技术产业群，成为国民经济新的增长点。因此，研究 RFID 技术，发展 RFID 产业对提升社会信息化水平、进一步提高我国渔业的管理水平、促进经济可持续发展、 提高人民生活质量、增强公共安全与国防安全等方面产生深远影

7、响，具有战略性的重大意 义。 2. 2 RFID 系统基本结构系统基本结构 最基本的 RFID 系统由三部分组成：硬件、软件和基本的数据格式与通信协议。硬件 部分主要包括：标签：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在车 辆、船舶、设备上标识目标对象；阅读器：读取标签信息的设备，可设计为手持式或固定 式；天线：在标签和读取器间传递射频信号。 在 RFID 系统中的软件部分主要包括两方面的内容：中间件应用平台和应用管理软件。 中间件平台具有以下一些关键特征：1）提供不同 RFID 读写器相兼容的标准化界面。2） 提供数据过滤和不同格式的消息转换与传输。3）对 RFID 硬件设施进

8、行有效地管理与监控。 4）支持不同应用软件系统对 RFID 数据的请求。5）支持企业原有系统与标准化协议。 RFID 技术在标签的数据格式上与目前国际主流的标准相匹配，主要包含了以下几类： EPC、UID、ISO/IEC 以及 IP-X 等标准所规定的数据格式。 2.3 RFID 系统的工作原理系统的工作原理 RFID 系统在实际应用中，电子标签附着在待识别物体的表面，电子标签中保存有约定 格式的电子数据。阅读器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据，从而达到 自动识别物体的目的。阅读器通过天线发送出一定频率的射频信号，当标签进入磁场时产 生感应电流从而获得能量，发送出自身编码等信息，

9、被读取器读取并解码后送至电脑主机 进行相关处理。 2.4 RFID 特性特性 RFID 射频识别技术，是从二十世纪 90 年代兴起的一项非接触式自动识别技术。它是 利用射频方式进行非接触双向通信，以达到自动识别目标对象并获取相关数据，具有精度 高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等许多优点。 第三章第三章RFID 系统实施的作用系统实施的作用 31 进一步规范渔工劳务市场进一步规范渔工劳务市场 311促进渔工的规范化、科学化管理水平的提高。 312严厉打击非法雇用老鼠式渔工，规范渔工劳务市场秩序。 32 进一步落实渔船进出港签证制度进一步落实渔船进出港签证制度 针对当前渔船停泊区域宽广、船只

10、量多，船管站签证员不足的现状，各级政府 和渔业职能部门要进一步要进一步开动脑筋，集思广益，拿出一套切实可行的管理办 法，确保渔船进出港签证制度的落实。比如：是否可引进局域网，采取网上签证、行 政执法部门抽检的签证模式，减轻繁重的签证工作量，方便渔民签证；是否可采用电 子标签取代人工签证的方法等等。 33 强化日常监管，落实渔船安全隐患排查整治工作强化日常监管，落实渔船安全隐患排查整治工作 各级政府和渔业职能部门以 RFID 技术和互联网技术为基础，通过对通过电子标 签技术可以宣传教育、船检、渔船进出港签证、船员持证上岗、救生设施、通信设备、 消防设施等日常监管工作。同时能够使港口管理人员认真开

11、展渔船、渔港、渔排和渔 船停泊点等场所的安全隐患排查治理工作，确保我省渔业生产安全形势保持平态势。 34 加大渔业行政执法力度，促进生产管理制度的落实加大渔业行政执法力度，促进生产管理制度的落实 通过 RFID 电子标签平台可以使管理人员采取有效的措施，加大海上和港口安全 监管工作力度，可以重点打击未年审、老旧、三无、救生设备短缺、未签证、出海 未编队、擅自改变作业方式、渔工证件不齐以及船名号标识不清等船舶，促进渔业安 全生产管理制度的真正落实，从源头上切实防范和遏制重大渔业安全生产事故的发生。 第四章系统概述第四章系统概述 佛山市安讯智能科技有限公司基于第三代 RFID 技术研发的船舶身份识

12、别及进出港自动 监管系统是采用目前国际上最先进的 RFID 技术的定位系统。能够及时（无轮巡、无延时） 、 准确（无错码、无漏卡）地将各个区域人员及设备的动态情况反映到地面计算机系统，使 管理人员能够随时掌握船舶分布状况和运动轨迹，以便于进行更加合理的调度管理。当有 台风、冰雹等恶劣天气发生时，管理中心能够及时的通知相关人员进行返航或者给出合理 的建议。第三代 RFID 技术-REFINE RFID-又称精益 RFID。是从第一代 RFID 不能准确 无误识别人员信息-到第二代 RFID 只能单读头较准确识别，再到第三代 REFINE RFID- -精益 RFID 能网络化、多方向、多读头，

13、（两个以上、单一子网即多可达上百个，整个网 络可达上千个）同时准确识别人员定位信息的本质性飞跃。第三代 RFID 技术-REFINE RFID，又称精益 RFID，应用 0.13um 芯片制造工艺，依靠世界顶尖的射频电子技术专家， 整合国际上最领先的天线技术、光通信技术、工业以太网传输技术、数据库处理技术、计 算机软件技术、地理信息系统技术、互联网技术、工程结构学技术、等多学科的综合课题 攻关，全面、完善、彻底地解决了船舶、人员定位系统中遇到的前两代 RFID 无法突破的技 术瓶颈问题。 前两代 RFID 技术虽然在一些应用中能解决单一读头识别，但当系统要求两个以上读头 组成系统网络，用于识别

14、人员信息和定位时，会出现人员信息、定位数据延时达 10 秒、10 个以内读头数据延时就达 30 秒，10 个以上读头，数据延时高达三、五分钟以上甚至十数 分钟的不治之症。并且，多读头时数据传输较慢。因数据轮巡，各读头数据只能分批上传， 造成各种信息忽前忽后，定位轨迹上下乱窜。根本不能即时有效反应船舶和人员位置信息。 更突出的问题是，整套子系统读头数量不能超过 30 个，超过时就要增加通信箱，造成数据 延时成倍增加，延时达五分种甚至十几分钟，这样的系统根本就不再有人员定位价值。再 者，严重的是，前两代系统不具有方向性，或方向性只能在两个读头间，单进单出。不能 进行三、四、五、六分巷以及整个定位系

15、统方向性判别。 第三代 REFINE RFID 不仅单一读头与卡片间能完美地达到超高速识别、超远距离识 别、超低功耗、超大流量识别，而且较前两代 RFID 而言，REFINE RFID 真正实现了 RFID 技术的网络化应用和高速即时数据传输的、多读头（两个以上、单子网就多可达上百个） 同时准确识别的难题，更重要的是识别数据甄别、上传不再有轮巡、延时。各读头之间都 有方向性，都能有效判断方向性，而且海上、数据中心同一时间触发，一秒钟内上位机判 别，没有延时。 第三代 REFINE RFID 同时也解决了前两代 RFID 技术感应距离短、防冲突能力差的致命 弱点。多频段多频道碰撞性转移，杜绝了冲

16、突的可能。其各项技术指标在同类产品中均处 于行业领先地位，开创了真正的超远距离、真正网络化、高速移动条件下、超低功耗发射、 真正即时传输的识别技术的新纪元。 第五章系统总体设计思路第五章系统总体设计思路 船舶进出港定位跟踪及考勤管理系统涉及计算机软件、数据库、电子电路、数字通讯、 无线识别 RFID 技术等方面。因此，在设计方案时，除了考虑其功能外，在稳定性、可靠性、 抗干扰能力、容错能力及异常保护等方面也进行了充分考虑。项目方案确定利用现有成熟 的高速工业以太网系统或者无线传输系统作为主传输平台，开发相应的海上跟踪定位基站、 人员无线编码发射器等设备与系统挂接，通过定位基站跟踪定位及考勤管理

17、专用软件与主 系统以标准的专用数据库进行后台数据交换从而实现更加安全和快捷、方便的管理。系统 总体设计主要体现在： 1.实现船舶进出的有效识别和监测监控，使管理系统充分体现“人性化、信息化和 高度自动化” ，实现数字化管理的目标。 2.为港口管理人员提供人员进出限制、考勤作业、监测监控等多方面的管理信息， 一旦发生安全事故，通过该系统可在事故现场 3100 米甚至更远的范围内立刻探 测到作业面工作人员及其数量，保证抢险救灾和安全救护工作的高效运作。 3.系统设计具备安全性、可扩容性、易维护性和易操作性。 4.轻松联网，BS 结构，轻松实现各港口及更广阔地域联网监控。 第六章第六章. 系统设计原

18、理及系统设计原理及系统介绍系统介绍 61 系统设计原理系统设计原理 船舶身份识别及进出港自动监管系统是由地面监控中心主计算机在系统软件支持下， 通过数据传输接口和沿巷道铺设的通讯光/电缆，无间断、即时地对海上安装的无线数据采 集器进行数据信息采集，无线数据采集器将自动采集有效识别距离内的标识卡的信息，并 无间断、即时地通过传输网络将相关数据传送至地面中心站。数据信息经分析处理后，将 海上船舶和人员等动态分布在主计算机界面中得以实时反映，从而实现港口数字化管理的 目的。 遵循“统一发卡、统一装备、统一管理”的原则，将标识卡视为“上岗证”或“港口 准入证” ，按准许上岗人员实行“一人一卡或者一船一

19、卡”制。 1)根据海面监测需求，在海上航道、港口、某些船舶停靠的作业面等地点安装无线数据 采集器，并通过电缆/光纤数据或者无线传输接口相互连接为高速工业以太网或者局域 网，从而构成完整通讯线路。 2)港口管理人员输入工作人员或者船舶相关信息后，向渔民颁发并装备标识卡。 3)系统数据库记录该标识卡相对应人员或者船只的基本信息，包括姓名、年龄、性别、 职务、本人照片、有效期、船舶的类型、证件的有效期等基本信息。 4)进入海域的船舶必须携带标识卡，当持卡船只或者人员经过设置识别系统的地点时被 系统识别。系统将读取该卡号信息，通过系统传输网络，将持卡人通过的路段、时间 等资料传输到地面监控中心进行数据

20、管理，并可同时在地理信息大屏幕墙上出现提示 信息，显示通过人员或船只的的基本信息。如果感应的无线标识卡号无效或进入限制 区域，系统将自动报警，安全监控中心值班人员接到报警信号，立即执行相关安全工 作管理程序。 5)管理人员可根据生产计划，对该标识卡进行授权管理。授权范围包括：该员工可以准 入的水域或航道。坑道 6)基站采集设备能够准确的将人员和船舶进行进出判断并将此信息传到后台终端，大大 提高港口的管理水平，是港口的信息化更上一个新的台阶。 7)系统可自动生成考勤作业的统计与管理等方面的报表资料，提高管理效益。 62 系统介绍系统介绍 船舶身份识别及进出港自动监管子系统主要采用无线射频识别技术

21、(Radio Frequency Identification , RFID)和视频技术组成。 。随着成本的下降和标准化，RFID 技术的全面推广 和普遍应用将是不可逆转的趁势。从目前的发展看，无论是技术还是产品价格，已能完全 满足船舶进出港管理的需要。视频监控设备主要用来及时提供船只进出港时的图像信息， 并将这些图像信息记录下来，以便以后的追溯。 船舶身份识别及进出港自动监管系统是由监控中心、港口自动识别系统、电源和信号 传输系统，移动式自动识别器和视频探头等主要部分组成，通过在每艘渔上安装以电子标 签为信息载体的电子身份证，在电子身份证中写入加密的船舶信息，通过授权的射频读写 器对电子身份

22、证内的信息进行读/写操作，来实现船舶的自动识别和监管的电子信息处理系 统。 船舶的自动识别及进出港自动监管子系统的主要功能包括： 自动记录船舶进出港：系统无需渔民进行任何操作，作业船舶在每次进港和出港经过 港口监控点时，系统都会自动地将信息反馈到监控中心。渔政主管部门可以通过监控 平台清楚的掌握每条船舶进出港的状态，此外，还可以在作业船舶进出港时调用视频 监控观看实时进出港情况，并进行视频图像记录，以备后期查询。 防止船舶带病出港：当带病船舶出港时，系统可以自动提醒主管部门，从而采取有效 措施阻止带病船舶作业。 船舶出港时，系统通过通信链路自动提醒船只开启 AIS系统及卫星船位监控系统，同 时

23、向出港船只发送各种重要信息，包括出港问候，船只注意航行安全提醒，主管部门 的各种通知和公告等。当发现船只未开启相应 AIS 系统或卫星监控系统时，系统会自 动提醒主管部门采取措施。 当船只进港时，系统可以自动通过通信链路向船只发送回港问候，主管部门的通知公 告等各种信息。 不停船检查及问题船舶管理。通过远程射频的远程数据传输，主管部门的执法船可实 现对航行船舶的不停船检查。在检查过程中，由于执法船的系统可以实时向中心数据 库查询船舶资料，如违章船舶、年检过期、证书过期等问题船舶将无所遁形。有效杜 绝黑名单船舶出海生产。 锚地统计：在各个锚地统计锚地内船舶数量，从而有效的管理船舶停泊。 流量统计

24、。可精确统计出过往船舶的流量。 系统主要由船舶识别电子标签、读卡器、无线 AP 等设备组成。系统架构如下图所示。 图 4-1 船舶身份识别及进出港自动监管子系统架构图 系统在实现船舶进出港环节的自动监控的同时，配备的便携式船舶身份识别读卡器使执法 人员能免登船，远距读取安装在船舶上的船舶识别电子标签（RFID Tag） ，就能在船舶身 份识别读卡器相连的手提电脑上反映出船舶信息、船员的基本信息，了解船舶的整体情况， 从而极大的提高执法效率。 第七章产品介绍及特性（见产品手册）第七章产品介绍及特性（见产品手册） 第八章第八章. 硬件设备操作硬件设备操作、测试及安装要求、测试及安装要求 81 应用测试应用测试 用户使用 RW-RXX 系列读写器之前，可以搭建简单的应用测