苏州轨道交通工程船舶信息化监管系统方案

1、研究内容、拟解决的关键问题

本研究主要以江苏省苏州市轨道交通土方工程船舶运输监管为研究目标，主要对工程土方运输管理施工过程中的船舶全程数据监控分析，在关键时间节点抓拍照片作为流程进展佐证，从而实现对运泥船的装泥、运泥、卸泥全过程智能监控。对于以前运泥船随意倾倒淤泥，工作消极怠工的现象实现限制以致杜绝，进而提高河道土方运输管理的实际工作效率。

2、实施内容

2.1 系统功能设计

系统把卫星定位技术、地理信息系统( Geographical Information System, GIS)技术、现代通信技术和数据库技术综合在一起的综合系统，整体结构，由终端设备、无线通信网络、通信服务器、数据库服务器、Web服务器、监控中心等部分组成。终端设备是信息采集和命令的执行单元，包括GPS定位模块、无线通信模块、数据采集模块、运算控制模块等。GPS定位模块接收卫星信号获得车辆的位置、速度、方向等信息，与数据采集模块获得的设备状态信息进行整合封装成PPP数据报文，通过无线通信模块发送到无线通信网络，最终到达通信服务器。通信服务器对得到的数据根据协议进行解析，首先对数据库服务器中相应船舶实时信息数据进行同步更新，再将数据存放到对应的历史数据库中用于后期查询和统计操作，最后将数据按照客户端协议格式组包后发送给正在使用系统的监控客户端。同时系统运行云端数据分析模块，对船舶数据按照工作合作关系进行实时分析，在关键时间节点进行图像抓拍，对船舶运行范围进行监控，如有违规立即产生报警信息发送到监控端或推送给监控人员。通过一系列自动化的监控手段来提高船舶清淤施工的规范和效率水平。

2.2系统架构设计

整体系统架构分为平台层、协议层、数据库、应用层、服务对象五个部分，具体解释如下：

平台层：系统搭建在微软.Net Framwork 3.5基础平台上，此平台功能强大，基本满足系统各种开发需求。

协议层：系统使用TCPIP、Web Service、Remoting、Asp.net、Html5等技术，用于解决服务组件之间、服务组件与服务对象之间的数据通信需要。

数据库：系统使用Microsoft SQL Server 2005作为系统的数据存储管理支撑。

应用层：主要包括通信服务、地址解析、数据管理、监控管理几个部分，通信服务负责接收终端数据、解析后存储到数据库中、同时转发到监控客户端；地址解析和道路分析负责提供经纬度解析功能服务；数据管理是系统的后台，主要负责管理各种平台基础数据；监控管理模块负责提供用户车辆监控、轨迹回放、车辆跟踪、报警提示、数据报表等功能；

2.3系统业务逻辑

2.3.1 船舶数据处理流程

船舶工作数据主要依靠终端设备采集GPS信息和状态信息上传到通信服务器，通信服务器对数据按照协议进行解析，存储到数据库，按照客户端协议发送到监控客户端，最后推送给数据分析模块进行后续分析工作。

每一次运泥过程是到固定的装泥区装载淤泥，然后运送到卸泥区位置进行卸载操作。其中共涉及5个关键时间节点：靠近装泥区、离开装泥区、运送途中、靠近卸泥区、离开卸泥区。系统控制每一个节点相关的船载设备拍摄照片，并记录此过程的时间、位置等信息，从而实现对协同工作全程监控。

根据船舶实际工作流程，对于运泥船可以生成对应的工作流程报表，包括实际的历史轨迹数据、关键节点抓拍照片、过程信息统计三个要素。以下是实际的系统截图

实时监控：

轨迹回放

工作船数据报表：