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智能航运船岸通信和网络数据传输处理设计
【摘 要】 船岸通信和网络数据传输处理设计是智能航运系统的核心技术,其设计水平决定了智能航运的程度.我国海上交通水平和通信水平不断提高,智能航运的实现和发展就成为业界关注的对象.本文介绍了一种基于陆地移动通信和卫星通信网络的船岸通信和网络数据传输处理的技术方案,重点讨论了多种模式船岸融合通信和数据处理传输的设计实现.
【关键词】 智能航运 船岸通信 网络数数据传输 设计
智能航运船岸通信与网络数据传输处理设计是现代航岸通信的主要任务,也是未来发展的必然趋势.总线技术做为船舶航行控制设备中的主要技术,将提供信息传输和处理等技术,与设备管理和信息传递等共同组成船舶内部的宽带网络与信息化系统.随着其发展,越来也多的智能船舶航运管理的信息化系统开始建立.当然,在这一过程中,成本消耗极大,网络数据与船舶通信均需要大量的成本,因此一方面要想办法控制其成本,在保证基本服务的基础上,对使用频率进行管理,降低成本支出,确保其可持续发展.
一、智能航运通信系统综述
航运系统的发展迅速,尤其是随着我国综合交通、智慧交通、绿色交通、平安交通理念的提出,推进了智能航运通讯系统的研究,智能航运就成为国家和相关行业重点关注的项目.智能航运监护互联网信息化技术作为核心,以实现智能化为基准.而且伴随这现在人工智能的大力发展,我们需要推动现代信息技术与航运管理、运行及服务等无缝的融合,通过船舶调度和航运组织的智能化来实现基本的网络数据传输技术和航运船岸的相关服务.目前,我国航运系统的智能性已经得到很大的提升,总线技术在船舶航行设备中的作用十分明显.
二、智能航运信息化系统的设计
智能航运信息化系统是由船舶监控调度中心平台、信息传输系统和处理系统、船端通信网络和信息化系统三部分组成.现对设计主要过程进行分析如下.
2.1 系统的通信传输网络设计
智能航运信息化系统的通信信号是由陆地移动通信系统和移动卫星网络保障系统共同组成的,移动卫星通信网络主要是指海事卫星通信和VSAT 卫星通信.可以通过3G 和4G 移动通信网络,其中信息传输通信网络可以分为三种场景,一是船舶到达港口时,主要使用的是陆地网络,提供公务和个人3G/4G 网络服务；二是航海途中的网络服务,是由VSAT 设备提供的网络.船舶在航行过程中优先选择这一网络,这一网络的特点是无法自动切换成为海事卫星模式；三是使用海事卫星通信提供的通信网络,这是目前较为先进的一种网络模式,主要使用四代星的FBB 业务与五代星的GX宽带业务,信号强,主要应用于船舶航运公务中,对其它网络起到很好的补充作用.
2.2 船舶通信网络和数据传输系统
船舶通信网络系统主要采用陆地移动通信、海事卫星通信和VSAT 等三种形式,逐步实现其智能化通信方式.在设计上,核心问题就是解决网络数据传输方式.首先：船岸通信设备和网络主要应用的陆地移动3G/4G 网络的通信终端、海事卫星移动应用终端、海事卫星Min C 报文通信终端、航运宽带网终端服务等.不同业务要选择不同的通信方式,下文将具体的分析.船舶融合通信信息处理服务器也就是信息通信的服务器,是提供信息的重要设施,决定网络状况,需要根据业务需求量和现场特点进行选择,以满足基本需求和节省成本为原则进行选择.船舶通信服务器同时还可以对管控船员通信的业务量进行调节,适当将公务和个人业务最大使用量进行设置,在人性化的基础上控制成本控制.保证公务通信资费的及时提醒,并对大数据流量产生进行查找和控制.船舶融合通信信息处理服务器设计过程中,应对船员通信服务进行分析,确定航行公务通信的更高优先等级.系统设计的船舶融合通信信息处理服务器能够独立使用陆地和移动通信网络,也能够独立或者同事使用海事卫星的其它网络形式.VSAT 通信网络等通信网络服务的功能；系统依据网络的策略设置,基于此选择最能够满足用户使用需求的网络形式,使其能够在稳定的状态下运行.
三、智能航运通信系统的主要功能设计
3.1 通信流量管控
系统依据通信业务类型,将通信类型分成不同模式,并且选择不同的模拟卫星业务为其提供业务流量,提供上网等功能,并设置流量控制、流量提醒等功能,防止过多的业务流量造成大量的开销.通信流量管控的核心是提供合理的流量,保证信息通信的流畅性的同时,确保其经济性.畅通性是通信的基本要求,公务和个人业务均要享受和满足信息通畅,保证网络通信设备的级别,使通信网络的无缝切换.经济性则是需要控制流量消耗,毕竟智能航海通信需要消耗大量的成本.
3.2 工况信息采集、传输和处理系统设计
船舶航行过程中,需要通过互联网及电子信息技术采集相关的数据信息,并通过节点、频次等对其进行分析和处理,以保证航行安全.航行数据、驾驶台数据具有频次高、数据复杂且多样性特点.因此数据采集和处理过程需要根据相关的参数配置,对数据进行归一化的数据变化处理,清洗和压缩等处理.并将处理后的数据存储于船端,保证数据的完整保存,并根据陆上的要求指令来完成参数配置和数据岸端传输.工况数据传输整个过程需要设计合理,以保证指令的正确性.
3.3 船舶公务通信和船员通信
船舶工作人员的通信是通过陆地移动通信网络来实现的,主要解决的是处于港口和已经停靠在码头的船只上工作人员的网络通信.目前,船舶口岸的移动通信采用的VSAT5M 通信设备,可以满足通信业务的基本需求,保证通信及时和通信安全.在陆地移动通信网络和VSAT 通信网络不能够保证信号时,则需要采用海事卫星通信网络是必然的选择.海事卫星船舶的通信功能强大,设计更加缜密.
船员可以通过海事卫星连接手机无线网,是将海事卫星网络与地面站的数据服务平台进行连接,将信息数据服务提供给智能手机或电脑的一种服务,与普通信息通信一样,可以提供文字信息、语音信息、图片信息和视频信息等内容.使用者需要登录账号和登录,并通过信息服务平台的确认,提供服务功能.在船舶通信中应识别公务通信和个人通信,并且公务通信具有更高的优先级.由数据服务中心平台为使用者提供业务类型与业务量的控制接口,船舶企业应管控船员个人通信,以保证通信的合理性,降低通信管理的费用,但也应采取人性化的管理制度.为特殊任务船舶通信人员提供个人通信业务.
四、总结
智能航运体系是用于水路环境下的一种高度智能化的运输系统.我们现在的交通感知以及通信技术的发展,计算机信息处理以及AI 都为之奠定了良好的基础.实现了有效的技术支撑.我们首先需要关注智能航运系统的内在功能的开发以及整体框架的搭建.其中包含了各种诸如大数据技术以及航联网技术在内.也包含了云计算和智能航行.主要是从智能航道,智能港口,以及智慧船舶和智慧海事这几个方面进行研究与发展.智能航运是未来发展的一种趋势,高智能的航运系统依赖于信息技术和网络技术的发展.航运系统的设计复杂,系统庞大,一次从设计上,提高航运系统效率、安全和节能环保也是智能化的必然选择.智能的航运系统可以实现快速的船岸通信,未来还将广泛应用于海事巡查处理,依托海事卫星和地面互联网减少无效信息传输量.智能航运以及电子信息技术的快速发展,将会有效的推动国民经济的快速增长以及人民生活水平的急速发展.
航运论文范文结:
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