航运安全保障辅助系统设计-机械电子工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取 得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 天津理工大 学 或 其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研 究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名： 签字日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 天津理工大学 有关保留、使用学位论文 的规定。特授权 天津理工大 学 可以将学位论文的全部或部分内容编入 有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编， 以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子 文件。 （保密的学位论文在解密后适用本授权说明） 学位论文作者签名： 导师签名： 签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日 摘要 航运安全保障辅助系统旨在通过部署于航道沿线和船舶上监测设备的实时信息采 集和 GPRS/北斗卫星互为备用的数据传输，形成水文和气象自动测报、船舶监管和面向 社会公众服务的信息发布系统，为航运安全管理、应急指挥、平安航行提供技术保障。 本系统可分为三个主要功能：全流域实时水文监测与预警、危化品船安全保障辅助 系统和客(游)轮安全保障辅助系统。区别于传统水利部门研发的水情自动测报系统，本 系统的核心目标是服务于航运，在电子航道图、GPS、AIS 系统以及 VTS 系统等港航部门 已有航运安全系统的基础上，功能有了进一步完善，辅助提高航运的安全性，防灾减灾。 系统采用 B/S（浏览器/服务器）与 C/S（客户机/服务器）相结合的体系结构，信息发布 查询界面采用 B/S 结构，后台功能应用采用 C/S 结构。充分发挥两种结构的优势，形成 优势互补，更好的满足系统需求。 本文首先通过列举实例阐述了我国内河航运安全的严峻形势，再结合国家对“智慧 航道”的战略思考，从而突出了建立航运安全保障辅助系统的重要性。其次介绍了国内 外在该领域的研究现状。 接下来交代了示范段的概况，以及结合用户需求进行的系统功能分析，然后主要从 系统建设规划、系统总体架构和系统的性能要求三个方面介绍了乌江示范段的总体设计。 在系统组网方面，经过对比 5 种常用数据传输方式，最终采用 GPRS 与北斗卫星导航通 信系统相结合的通信方式，乌江航运安全监测监控数据中心与各站点构成一点对多点的 传输模式。在核心监测仪器方面，主要介绍了水位、流速、雨情和雾情的监测设备。 最后从应用系统建设、数学预测模型以及数据工程建设三个方面介绍了中心站的建 设要素。其中，水文预警、气象预警和公众信息发布系统是三个最核心的应用系统。洪 水预测的准确性取决于数学预测模型，因此数学模型的研发至关重要。数据工程建设主 要分为两个方面，基础数据库和业务数据库。 本课题研究的初期目标是实现对涪陵区内乌江航道的水文和船舶进行远程实时监 控，在技术成熟之后逐步向全重庆市乃至全国推广，随着系统的成熟和应用的普及，能 够有效的保障航运安全。 关键词： 航运安全 水情自动测报 危化品船 北斗卫星 GPRS Abstract The shipping-safety assistant system aims to construct the automatic hydrologic and meteorological tele-metering system, shipping supervision system and social public service information release system by deploying the monitoring equipment on board and along the waterway for real-time information acquisition，and using GPRS/Beidou satellite for data transmission, in order to provide technical guarantee for shipping safety management, emergency command, safe navigation. This system can be divided into three main functions, real-time basin-wide hydrological monitoring and early warning, chemicals vessels