航标遥测遥控终端与航标灯器通信规约L1.2
基于北斗短报文模块的航标遥控遥测系统设计

基于北斗短报文模块的航标遥控遥测系统设计作者:胡润东徐松颖姜林蔡昊来源:《中国水运》2022年第02期摘要:北斗卫星导航定位系统正在社会经济发展中发挥着越来越重要的作用,而北斗短报文功能是北斗系统区别于其他同类导航系统的独特功能。
针对当前航标终端系统中还没有成功应用北斗短报文模块的现状,本文設计了基于北斗短报文模块的航标遥控遥测系统,利用串口技术实现了北斗短报文信息的接收和发送,并利用北斗定位模块中的时间信息,设计了航标灯的定时亮灭遥控。
该系统的设计有助于北斗短报文模块在航标终端中的应用与产品研发。
关键词:北斗卫星导航定位系统;短报文;航标终端中图分类号:U644 文献标识码:A 文章编号:1006—7973(2022)02-0067-03长江航道被誉为“黄金水道”,为我国经济发展提供了重要支撑。
在《武汉长江中游航运中心总体规划》中,要求增强干线航运能力、改善支流通航条件、健全智能服务和安全保证系统,这为长江航运提出了更高的要求。
航标遥测遥控系统在航运保障过程中起着至关重要的作用。
目前航标灯无线通信通常为GPRS\3G\4G移动通讯模式,对于通信基站分布比较稀疏的地方会存在航标灯终端与服务器通讯异常。
在宽阔的水域和流经高山区域的航道,这种因通讯不畅而导致的航标灯报警现象屡见不鲜,为航标灯遥测遥控信息管理带来较多困难,对航道保障带来了极大的隐患。
在我国北斗卫星导航系统成功建设并广泛应用的背景下,国内的科研人员对于北斗卫星导航系统在航标灯遥测遥控中的作用进行了充分的探索。
宓宗龙[1]介绍了连云港航标处在使用的各型北斗遥测终端产品以及监管手段,对不同厂家产品实际使用情况进行对比,提出了航标用北斗遥测终端软硬件优化的设想。
宋广军[2]基于卫星和通用无线分组业务技术设计了航标灯智能监测系统,对航道环境进行实时监测。
该系统可以获取航标灯位置信息、灯质参数、航道水位及水深参数,利用GPRS通讯模块将这些数据实时传回服务器,在服务器端对数据进行分析,在出现险情之前可以发出预警信号,从而实现对航标灯的遥测遥控。
航标遥测遥控系统在航道维护管理中的应用

航标遥测遥控系统在航道维护管理中的应用作者:刘金沅来源:《水运管理》2020年第04期【摘要】为更好地开展航道维护管理工作,在阐述航标遥测遥控系统结构和工作原理的基础上,分析航标遥测遥控系统的关键技术和建设中需要注意的问题,并就航标遥测遥控系统在航道维护管理中的具体应用进行探究,以此提升航道维护管理成效。
【关键词】航标遥测遥控系统;航道维护管理;信息传输0 引言航道维护管理工作十分复杂繁琐,为提升航道管理成效,需要相关人员运用先进的技术设备来进行管理。
航标遥测遥控系统是一种用于航道信息收集、整理和应用的航道信息系统,将其应用到航道维护管理中能够有效提升航道运行的管理质量和管理水平,实现航道维护管理手段从传统劳动密集型向技术管理型转变。
1 航标遥测遥控系统运作及结构1.1 系统运作航标遥测遥控系统的运作综合了无线遥测遥控技术与航标动态运行检测技术,能够不受时间、地点限制对航道中的航行船舶进行监控。
在航道运行中,航标遥测遥控系统会重点检测电子助航标志的状态,在发现电子助航标志异常后及时执行远程维护,具体表现为利用监控系统内的航标历史信息查询航标报警之前的相关技术信息,综合分析天气等因素确认报警情况,并立即通知相关船舶恢复通行。
与此同时,监控人员还能结合监控系统的航标指令功能,对有关信息的发送内容进行设置,以便更正关于航标异常情况的信息,提升航标运行的正常率和有效率。
1.2 系统结构航标遥测遥控系统由3个部分组成:(1)数字化航标终端。
数字化航标终端一般安装在航标上,包含全球定位系统和传感器数据系统,其中传感器数据系统对航标灯所处位置和状态进行综合测定,测定的基本信息包含航标所在位置和航标电流、电压、闪光周期频率等。
(2)信息传输终端系统。
信息传输终端系统利用全球移动通信系统(GSM)技术和通信专网以短信方式将航标信息上传到综合监控系统中。
(3)终端综合监控系统。
综合监控系统包含前置通信装置、数据库、地理信息系统平台,在获取信息后通过多种途径和平台叠加显示这些信息,有效率地发送航标指令,实现对各类信息的高效处理。
航标遥控遥测终端的设计和实现

航标遥控遥测终端的设计和实现鲁照权;毛羽;朱敏;陈芹【期刊名称】《微型机与应用》【年(卷),期】2012(031)011【摘要】在探讨了航标功能需求的基础上,给出了有效的航标遥控遥测终端软硬件设计方案,着重阐述了SIM548C模块与LPC2136的硬件连接及GPRS连接过程和GPS信息采集的软件实现。
结合GPS定位、GPRS通信及微控制器技术,能够实时、准确地检测航标及终端状态信息,并能远程设置航标灯及终端的工作参数。
%After discussing the functional requirements of the navigation mark, this paper gives an effective software and hardware design of the pharos RTU. It focuses on the hardware connection between SIM548C module and LPC2136, and also the software implementation of GPRS connectivity and GPS information gathering process. This terminal combines GPS location, GPRS communications and microcontroller technology. It can detect state informations of the pharos and the terminal itself real-timely and accurately, and can also set their operating parameters remotely.【总页数】4页(P31-33,37)【作者】鲁照权;毛羽;朱敏;陈芹【作者单位】合肥工业大学电气与自动化工程学院优化控制技术研究所,安徽合肥230009;合肥工业大学电气与自动化工程学院优化控制技术研究所,安徽合肥230009;合肥工业大学电气与自动化工程学院优化控制技术研究所,安徽合肥230009;合肥工业大学电气与自动化工程学院优化控制技术研究所,安徽合肥230009【正文语种】中文【中图分类】TP393【相关文献】1.基于北斗导航系统的航标遥控遥测单元设计 [J], 王万昭;王惠良;和志强2.试析以北斗导航系统为框架的航标遥控遥测单元的设计 [J], 敖自栋;杨兴辉3.基于GPS和北斗卫星的智能航标遥控遥测系统设计 [J], 方杰4.应用北斗通信定位技术的遥控遥测航标灯设计∗ [J], 郑伟; 秦实宏; 杨启伟; 饶云5.智能航标灯远程监控终端系统的设计与实现 [J], 张永红;庞柯成;徐永胜因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
航标遥测遥控系统升级改造技术

航空航天◎
DOI:10.3969/j.issn.1001- 8972.2017.21.004
可实现度
可替代度
行业曲线
link
industry
影响力 真实度
林秀明 郑佳春
图4
GPRS 通 信 服 务 器 有 两 个 网 卡, 其 中 一 个 网 卡 (198.11.212.243) 在 GPRS 专 网 网 段, 通 过 10000 端 口从 GPRS 专网接收 RTU 报文 ; 另一网卡 (192.168.3.137) 在内网网段,与通信服务器以及数据库进行通信。 GPRS 通 信 服 务 器 运 行 程 序 位 为 于 RTUPacketParserServer.exe。
RTUPacketParserServer 文件夹下。该文件夹下以日期命 名的文件夹为系统运行时的相关日志文件,包含:调试日志 (debugfile) 、 错误日志 (errorfile) 、 相关信息日志 (infofile) 、 跟踪日志(tracefile)。
AIS 基站服务器
图5
(2)依据系统备份及存储系统特性,研究基于热备份 模式下建立通信服务器、数据服务器的运行实时监测及故障 自动切换方案;以确保航标遥测系统的工作稳定性和可靠性。 (3)研究开发基于数据队列的多终端并发支持机制; 支持机制可以适用超过 1000 终端。 (4)研究数据服务器并发数据支持机制、服务机制、 管理机制,解决多客户端冲突问题、数据库服务异常问题。 (5)研制服务器运行监测机制,设计服务器切换管理 机制,数据存储机制,以及管理支持软件。 AIS 基站服务器接收 AIS 航标与船舶的 AIS 报文,通过 GPRS 专网转发 AIS 报文。 AIS 基站服务器 IP 为:198.11.212.8。通过 8040 端 口发送 AIS 报文数据。
南海海区航标遥测遥控系统完善与优化

第43卷第2期中国航海Vol.43Nc.2 2020年6月NAVIGATION OF CHIDA Jun.2020文章编号:1000-4653(2020)02-0035-06南海海区航标遥测遥控系统完善与优化桑凌志1,洪四雄2(1.中国交通通信信息中心,北京100011;2-交通运输部南海航海保障中心,广州510235)摘要:为解决航标遥测遥控系统数据准确、终端在线、监测预警、资产管理和系统平台等5个方面存在的问题,实现对南海航标的有效监测,保障船舶安全航行,对系统需求进行分析,并对其进行完善和优化)从前端通信设计的角度解决数据准确、终端在线方面的问题;利用系统后台运算解决监测预警方面的问题;通过设计实现航标、终端和卡号的自动识别与绑定,解决资产管理方面的问题;对系统结构与功能等进行设计,解决系统平台方面的问题。
完善和优化后的系统可有效解决这些问题,在南海海区全面应用该系统的结果表明,该系统的使用能有效保障南海水域船舶的航行安全。
关键词:南海;航标;遥测遥控系统;通信;故障预警;自动绑定中图分类号:U644.2文献标志码:ADevelopment of NavigationaO Aids Telemetry andTelecontroO System in South China SeaSANG LingzLi1,1023Sixiong2(1-China Transpoiation Telecommunication and Information Center,Beijing100011,China;2-The Navigation Guarantee Center of South China Sex,MOT,Guangzhou510235,China)Abstract:The requirements of navigational aids telemetra and telecontrol system in South China Sea for data accuracy,ter-monBeBeBoeboeoiy,eBoeywBonongoeBbnoomBeeeenis,BseimBnBgemeni,Bnd iheBppeocBioon sysiemsBoeoneesiogBied on deep.The taceted system developed is satisfactora in its effectiveness and s—ety.The front-end communication design ensures the data accuracy and the capacity for connecting terminals;The early warning is provided by the computing capacity of the server design;The identification and binding of the buoys and other navigation marks,terminals and SIM cards facilitates asset management;The system architecture and functions are designed to provide a platorm for variety applications.The optimized system is in full use in South China Sea,ensuring the marine safety in the area.Key words:South China Sea;aids to navigation;telemetra and telecontrol system;telecommunication;early warning of oaoeuoe;auiomaiocbondong航标是重要的航运基础设施,对保障船舶航行安全、宣誓国家海域主权有着极其重要的意义。
中华人民共和国海事局关于发布《海区航标遥测遥控系统技术规范》的通知

中华人民共和国海事局关于发布《海区航标遥测遥控
系统技术规范》的通知
文章属性
•【制定机关】中华人民共和国海事局
•【公布日期】2005.06.21
•【文号】海航测[2005]232号
•【施行日期】2005.06.21
•【效力等级】部门规范性文件
•【时效性】失效
•【主题分类】水运
正文
*注:本篇法规已被:中华人民共和国海事局公告2013年第1号――关于公布现行有效规范性文件的公告(发布日期:2013年2月26日,实施日期:2013年2月26日)废止
中华人民共和国海事局关于发布《海区航标遥测遥控系统技
术规范》的通知
(海航测[2005]232号2005年6月21日)天津、上海、广东、海南海事局:
为完善和统一海区航标遥测遥控系统建设的整体结构及功能,提高航标遥测遥控系统的先进性、可靠性和可拓展性,根据年度航测工作安排,部海事局完成了《海区航标遥测遥控技术规范》的起草工作,经审查批准,现予发布。
本规范适用于我局所辖航标的遥测遥控系统设计、建设和验收,自发布之日起生效。
本规范是在总结我局航标遥测遥控一期工程建设经验的基础上编制的,它规范了航标遥测遥控系统的结构、功能、技术指标、数据传输接口、显示界面等,是建立航标设备运行信息数据库,提高航标可利用率,促进航标管理现代化,建设航标
综合保障平台,实现航标综合信息提供的重要支持文件。
请各单位及时组织相关人员学习,结合今年航标遥测遥控二期工程的实施,认真贯彻落实。
附件:海区航标遥测遥控系统技术规范(略)。
航标遥测遥控信息系统的设计与实现

De in a m p e e t to f a o mo eCo to sg nd I lm n a i n 0 Ph r sRe t n r l
l Or T m at  ̄ys・ m n nI -0n 一 t l ● e
W U n i g , Yu p n CAIS e g h n , U Hu s n 2 S W ed W U iy n LI a g io h n z e LI a o g U i a, J n ig , n b a W
维
VL 2 o 3
№ l 2
计
算
机
工
程
20 06年 6月
J n 0 6 u e20
Co u e gn e i g mp t rEn ie rn
・ 工程应用技术与实现 ・
文 ■ o . 4 ( o l _ 5- 2 章 号 1 3 8o )_2 _ o 2 2 6 0 0
if r a o re i d v lp dh sd o S GI n P S GS t h iu s T es s m o ss f e t tr ia u i R U) C S s u trl no t ns s m e eo e a e nGP , S a d G R / M c nq e . h y t c n i s moe e n l nt T , / t cu a m i 3t s e e to r m ( r
息系统 。系统 由低功耗遥测平白、CS结构的 中心数据服务器与 G S / I 风格 的客户端等部分组成 ,具 备 “ 数据采集一遥测遥控一预警预 报一 We 发布”等功能 ,针对性地制订 维护计划 , 高效率。 b 提
关t诃:航标维护 ; 测遥控 ; P SG M;G S 遥 G R/S I
航标遥测遥控系统在航道维护管理中的应用

航标遥测遥控系统在航道维护管理中的应用摘要:航道数字化建设将进一步提升维护管理效率,减少维护资金投入,本文对传统的航标监测和维护方式进行论述,并对数字航道航标遥测遥控系统进行分析,对航标监测和维护效果展开探讨。
关键词:航道维护管理;航标遥测遥控;信息技术航标对于保证河流内船舶航行安全至关重要,航标技术的水平对于保证航运安全起着重要作用。
很多河流地形变化都比较大,航道内经常分布着礁石,通行船舶对航标有着较大的依赖。
在自然航道情况下,河流中的不良流态比较集中,如果在汛期条件下,航道中会出现数量较多的缠绕物,经常会出现航标流失问题,航标无法起到应有的作用,给航运带来安全隐患。
做好航标状态的监测,是做好航道维护管理的重要任务。
以往所采取的航道维护,多采取每天进行查航,较高频次的语音通话或监听等办法来得知航标信息,无法进行有效的监测,无法24小时保证航标的可靠性和准确性。
航标遥测是航道建设的重要内容,可以及时掌握河流航标状态,如果航标出现异常,需要及时进行报警,为航道管理部门提高准确、可靠的航标信和记,从而更好地保证船舶航行安全。
1传统的航标监测和维护方式很多河流区段的在不同的时期具有天然航道、库区航道和回水航道特征,需要设置上千座航标和浮标。
管辖区域河段比较长,维护管理存在着较大的难度。
传统的航道维护管理办法,采用日查航的管理制度,航标和标灯需要每天进行巡查,并通过较高频次的电话来对通行船舶进行问询。
在汛期来临时,在航标失常较为严重的河段,如果航标失常以后无法进行准确的定位,则需要采用沿途搜查的办法找回航标,维护管理工作需要更多的时间和精力,维护效率得不到保证,维护人员的工作量比较大,航道维护管理费用较大。
2数字航道航标遥测遥控系统2.1航标遥测遥控终端组成和结构终端系统可以实现对航标状态信息的采集和控制,主要的功能结构有GPS功能模块、数据采集处理模块、数据存储及GSM/GPRS模块等,可以对航标产生的位移,航标指标灯工作状态等参数进行远程采集和控制,可以实现与河流航道动态监测数据库平台进行数据的连接和处理,航标遥测遥控系统具体构成如图1所示。
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ii. 101---13 层工作;110---23 层工作;111---123 层工作
6) 电压值=0.069 * 电压测量值 精度 0.1
7) 电流值=0.015 * 电流测量值 精度 0.1
8) 使用设备
i. Bit0---- 航标灯 1 为使用
ii. Bit1----雷达应答器 1 为使用
iii. Bit2---- 太阳能板 1 为使用
正文结束 校验和 结束码
回传:40 30 36 30 39 34 3E 34 3F 34 3B 34 31 30 3F 38 2A 0D
起始码 设备码 正文长度 正文: NOK A
标志域
ASCII 码为“1”时表示数据没有送完;为 本次通讯是否结束:
“0”时表示后面数据已送完。
校验域
校验累加和:
两个 ASCII 码 ----- 以上全部 ASCII 码的 累加和
结束域
结束码:
两个 ASCII 码 ----- * 、回车
说明: A:地址域:为对应的设备号码(灯器号 1~253),254(FEH)为广播号。
SRP\SQP:比较电流的测量没有实际应用价值,暂时不用,予以保留
注解二:指令说明:
1) 每个十六进制字节,分成两个 ASCII 码 2
2) 输出光强值 16 档,步进值按最大光强值均分
3) 状态 1:
i. Bit0---- 黑/白标志 1 为黑夜
ii. Bit1---- 灯好坏情况:坏/好:1/0
起始码 设备码 正文长度 正文:LAMP 灯质 正文结束 校验和 结束
码
4)发“SDP” 在线数据
回传 “V(电源电压)(状态)I(负载电流)(测量的
灯质号)
例: 发: 40 30 36 30 37 35 33 34 34 35 30 30 37 32 2A 0D
起始码 设备码 正文长度 正文:SDP
在线测量工作数据 2
修改日光阀值(不用) 修改输出光强值 灯器光强查询 修改输出板层(三色灯用) 修改使用设备
5/9
P(太阳能充电电流)(使用设备)(报 在线测量 太阳能板等数
SUP
警间隔)(设置电池组数和灯板层数)
据
(雷达电流)(状态 2)
SWP
BELL(报警间隔)
修改报警间隔(单位: 5 分钟)
2/9
目录
1 功能定义描述............................................................. 4 2 协议内容................................................................. 5
码
6)发“SHP(设置的灯质)”
回传 “LAMP(设置的灯质)”-----修改灯质
例: 发: 40 30 36 30 39 35 33 34 38 35 30 30 31 30 3D 39 2A 0D
起始码 设备码 正文长度 正文:SHP 灯质
正文结束 校验和 结束
码
回传: 40 30 36 30 3B 34 3C 34 31 34 3D 35 30 30 31 30 34 3D 2A 0D
正文结束 校验和 结束
码
回传: 40 30 36 30 3D 35 36 39 38 30 35 34 39 30 34 30 32 30 3B 37 2A
0D
7/9
起始码 设备码 正文长度 正文:V 电源电压(状态 1)(状态 2) 负载电流 (灯质号) 正文结束 校验和 结束码
5)发“SGP(设备号)” 回传 “NO(设备号)”-----修改灯号
起始码 设备码 正文长度 正文: LAMP 灯质
正文结束 校验和 结束码
7)发“SNP(修改输出光强值)” 回传“NOK(输出光强值)”
例: 发: 40 3F 3E 30 39 35 33 34 3E 35 30 34 31 30 3F 3A 2A 0D
起始码 设备码 正文长度 正文:SNP A 档
起始码 设备码 正文长度 正文:ON
正文结束 校验和 结束码
2)发“SBP” 强制关灯
回传 “OFF”
例: 发: 40 30 36 30 37 35 33 34 32 35 30 30 37 30 2A 0D
起始码 设备码 正文长度
正文:SBP
正文结束 校验和 结束码
回传:40 30 36 30 37 34 3F 34 36 34 36 30 38 34 2A 0D
iii. Bit2---- 板层代码 0
iv. Bit3---- 板层代码 1
v. Bit4---- 板层代码 2
vi. Bit5---- 电压低于 10.5V 1 为低
vii. Bit6---- 强制关 1 为强制关
viii. Bit7---- 强制开 1 为强制开
4) 状态 2:
i. bit0---- 0 灯不使用通讯 其它厂家的产品
命令范例:
1)发“SAP” 强制开灯
回传 “ON”
例: 发: 40 30 36 30 37 35 33 34 31 35 30 30 36 3F 2A 0D
起始码 设备码 正文长度
正文:SAP
正文结束 校验和 结束码
回传: 40 30 36 30 35 34 3F 34 3E
30 32 30 2A
0D
南海海区 航标遥测遥控终端与航标灯器通信
规约
版 本 号:L 1.2 创建日期:2012-5-9
1/9
制定
王伟时 GDMSA GDMSA
修改项目
新协议的拟定 修订 修订
修改日 期
2011/07/24 2012/05/07 2012/07/30
版本
备注
L 1.0 L 1.1 L 1.2
协议拟定 定稿 修订
灯器控制板的主要功能参数为:
灯器控制单元 MCU
1 灯质控制 2 亮度控制 3 光敏控制 4 灯质同步 5 灯器强开强关 6 RS232 到红外或射频遥控 7 RS232 到 RTU
4/9
2 协议内容
2.1 规定
a、字节格式
祯的基本单元为字节,按异步传输,它包含一个 8 位位组的有效数据加上起始位
ii. Bit1---- 雷达应答器 1 为坏
iii. Bit2---- 有同步
1 为有
iv. Bit3---- 灯质确认 1 为确认
v. Bit4 --- EEPROM
1 为坏
5) 板层代码由 3 位组成:
6/9
i. 001--1 层工作;010---2 层工作;011---3 层工作;100---12 层工作
起始码 设备码 正文长度
正文:OFF
正文结束 校验和 结束码
3)发“SCP” 恢复
回传 “LAMP(测量的灯质)”
例: 发: 40 30 36 30 37 35 33 34 33 35 30 30 37 31 2A 0D
起始码 设备码 正文长度 正文:SCP
正文结束 校验和 结束
码
回传:40 30 36 30 3B 34 3C 34 31 34 3D 35 30 30 32 30 34 3E 2A 0D
“0”,偶校验位和停止位“1”。如下:
0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
P
1
| 起始位 |
8 个有效数据位
| 偶校验位 | 停止位 |
b、祯格式
起始域
起始符:@
一个 ASCII 码
地址域
设备号码:
两个 ASCII 码
长度域
正文长度:
两个 ASCII 码
功能域
正文内容
最长 16 个 ASCII 码
例: 发: 40 30 36 30 39 35 33 34 37 35 30 30 32 30 3D 39 2A 0D
起始码 设备码 正文长度 正文:SGP 设备码 正文结束 校验和 结束
码
回传: 40 30 32 30 37 34 3E 34 3F 30 32 30
38 30 2A 0D
起始码 设备码 正文长度 正文:NO 设备码 正文结束 校验和 结束
3/9
1 功能定义描述
遥测遥控终端的主要应用是实时采集灯器工作参数并上传后台、对灯器工作参数进行分 析、对灯器异常予以报警上传、并执行后台指令对灯器工作状态进行控制改动。遥测遥控终 端的主要功能参数为:
遥测遥控单元 RTU
1
遥测
2
遥控
3
定位
4
报警
5
通讯
灯器电流电压 灯器灯质 (通过 RS232 从灯器获取) 灯器亮度 (通过 RS232 从灯器获取) 灯器经纬度 灯器灯质同步 蓄电池电流电压 雷达应答器电流电压 AIS 电流电压 灯器灯质设置控制 (通过 RS232 传输到灯器执行) 灯器亮度设置 (通过 RS232 传输到灯器执行) 灯器光敏度设置 灯器强开强关 (通过 RS232 传输到灯器执行) 灯器、雷达应答器、AIS 或其他设备的工作参数设置 GPS/北斗 灯器、雷达应答器、AIS 或其他设备的报警参数设置、处理、和传输 GPRS