[发明专利]一种用于船舶通航受限与监管水域的动态虚拟电子围栏系统

权利要求书

1.一种监控系统，包括：

虚拟电子围栏模块，用于虚拟电子围栏设置、碰撞风险识别和数据分析；数据集成模块，用于环境图像信息、水文气象信息、碍航信息及船位信息的识别、显示与处理；

数据存储模块，用于船位信息保存、电子围栏设定信息保存、险情信息保存和预设信息保存。

2.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于：所述虚拟电子围栏模块包括电子围栏手动设置子模块、电子围栏半自动设置子模块、电子围栏自动设置子模块、风险识别与分析子模块、警报子模块；所述电子围栏手动设置子模块具有人机交互界面，监控平台操作人员可手动输入需要设置电子围栏的船舶信息以及电子围栏的分级警报范围；所述电子围栏半自动设置子模块具有人机交互界面，监控平台操作人员可预先输入需要设置电子围栏的船舶信息；所述电子围栏自动设置子模块，具有人机交互界面，监控平台操作人员可根据船舶类型及船级的基本信息划定需要自动设置电子围栏的船舶范围；所述风险识别与分析子模块，利用检验算法准确识别是否有船舶进入预先设定的虚拟电子围栏中；所述警报子模块根据风险识别与分析子模块的结果，调用警报设备的驱动程序，发出对应级别的警报。

3.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于：所述数据集成模块包括电子江图显示子模块、电子海图显示子模块、水文气象信息处理子模块、碍航信息显示处理子模块及船位信息识别合成子模块；所述电子海图信息处理子模块将原始的电子海图信息转为统一的显示格式；所述电子江图信息处理子模块将原始的电子江图信息转为与所述电子海图信息一致的显示格式，并可与电子海图信息处理模块进行数据通信；所述水文气象信息处理子模块将接受到的水文气象信息进行数字化，以便调用时进行数据处理；所述碍航信息显示处理子模块将接收到的碍航信息转化为坐标数据；所述船位信息识别合成子模块包括ARPA数据处理模块、AIS数据处理模块、BDS数据处理模块；所述ARPA数据处理模块对从ARPA接入到监控平台的ARPA信号进行数据处理，转化成船位数据；所述AIS数据处理模块将AIS原始信号解码为船舶静态与动态信息；所述BDS数据处理模块将BDS原始信号解码为船舶静态与动态信息。

4.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于：所述数据存储模块包括船位信息存储子模块、电子围栏设定信息存储子模块、险情信息存储子模块及预设信息存储子模块；所述船位信息存储子模块将合成后的船位信息保存至数据库中；所述电子围栏设定信息存储子模块将设置好的虚拟电子围栏基本信息保存至数据库中；所述险情信息存储子模块将识别出的险情基本信息保存至数据库中；所述预设信息存储子模块将电子围栏半自动设置模块中人机交互界面获取来的预设数据保存至数据库。

5.一种用于船舶通航受限与监管水域的动态虚拟电子围栏系统，所述围栏系统基于BDS系统与AIS系统的相互配合，其特征在于：所述围栏系统包括一电子围栏监控平台，平台内部设置有权利要求1－4任一权利要求所述的监控系统，外部连接有AIS信号源、BDS信号源和ARPA信号源。

6.根据权利要求5所述的围栏系统，其特征在于，所述监控平台根据驶入船舶所处虚拟电子围栏的警报级别触发对应级别的警报信号，监控平台的操作人员可根据警报信号做出相应处置，协调相关船舶排除险情。

7.根据权利要求5所述的围栏系统，其特征在于：所述围栏系统利用AIS系统与BDS系统相互配合获取船舶动态信息与静态信息，并利用ARPA数据来校准船舶动态信息。

8.根据权利要求5所述的围栏系统，其特征在于：所述围栏系统提供手动、半自动、自动三种方式来对监控区域内的船舶设定虚拟电子围栏，监控平台操作人员可以根据不同的需要，选择虚拟电子围栏的设定方式。

9.根据权利要求5所述的围栏系统，其特征在于：所述围栏系统可以根据实时气象水文数据、船舶交通流数据为需要设定虚拟电子围栏的船舶计算出需要设定的安全级别数以及对应的尺寸大小。

10.根据权利要求5所述的围栏系统，其特征在于：所述围栏系统可将实时获取的碍航物信息进行数字化，并可实现动态与静态碍航物的同时显示。