摘要：利用RFID技术进行船舶自动无线识别可实现自动化的信息采集功能、队船舶的检查以及船舶信息采集。对提高内河航道船舶管理的工作效率，提升内河航运行业管理水平和交通运输效率有重大作用。

　　关键词：无线射频内河航运船舶管理

　　我国内河河道分布比较广泛，特别是在珠三角地区。对从事内河运输的船舶管理一直是相关管理部门非常重要的工作。随着信息技术的不断发展，管理部门的管理手段也在不断提高，管理成本也在不断降低。近几年来，随着运输船只数量的不断增加，船舶监管工作越显重要，急需一种能够对船只进行精细化管理的技术手段。RFID技术的出现和不断趋于成熟，为精细化管理提供了可靠的技术手段。

　　无线射频技术概述

　　射频识别技术RFID是从上世纪八十年代起走向成熟的一种非接触式的自动识别技术。美国政府是RFID应用的积极推动者，在其推动下美国在RFID标准的建立、相关软硬件技术的开发与应用领域均走在世界前列。目前，射频技术在我国内河航运业务中开始得到初步应用，在国内浙江嘉兴和湖州等某些内河水域开始采用RFID技术和互联网技术的结合，建立了"港航监管系统"，对该项技术在港航管理中的应用进行了初步探讨。

　　系统整体方案模型结构

　　1、系统硬件构成

　　基于RFID技术过闸船舶身份自动识别系统，根据内河流域广西长洲航段的具体情况，建立航道中船舶主动侦测系统硬件系统布局如图1所示。

　　基于无线射频技术的船舶主动侦测技术系统包含：监控中心系统部分（运行在PC机上）和船舶安全检查部分（运行在PAD上）。

　　2、系统软件构成

　　船舶过境实时监控软件集成船舶航行监控、船舶航向识别、船舶过境检查、船舶航行身份侦测以及身份卡发放等功能，具体如下：

　　船舶身份卡发放部分：由读卡器读取RFID卡的卡号，然后在计算机上显示出卡号，后由人工输入本卡将要发给对应船舶的信息，如船主、船型等参数，再通过写卡器写入RFID卡中。之后通过网络将本卡对应的传播信息传入监控中心服务器的数据库中，有两种方式来实现：其一，网络中心采用SQLServer2005的数据库，而发卡部门的软件数据库则配置成远程网络中心的数据库即可；其二，发卡部分采用TCP/IP的方式，将对应的数据包传送给监控中心服务器后再由服务器对其进行解析后填写入数据库。

　　船舶航行身份侦测部分：通过两个读卡器来识别船舶的上下行，并采集有关信息通过3G网络传输给监控中心服务器。

　　船舶航行监控：监控中心数据库接收船舶发卡信息（注册信息）；接收船舶过桥、过航道信息；或提供船舶注册信息；对是否允许通过做出正确的判断和报警；客户机实时显示本监控点附近过桥或过航道船舶信息；客户机和服务器可用同一套软件，客户机不做数据接收只做显示，显示本监测点的有关信息。

　　数据库设计

　　对于船舶过航道的检测，即考虑船舶在特定情况下能否通过指定的航道。船舶的特定情况包含以下几个方面：①船舶本身的固有信息，如：船长、船宽、船舶型深、抗风等级、适航区等；②船舶航行过程中的动态信息，如：出发港、目的港、货物种类、货重、吃水、实时船舶位置等；而对于RFID采集器，系统中需要知道其安装位置的水域情况，以及设备的维护和附近执法权的归属（便于出现设备故障或者需要出警时方便通知有关人员）。

　　鉴于以上原因，系统中数据库设计了如下的表及各个表中有关数据项：

　　适航条件检测与报警

　　内河航道针对船舶通航安全主要考虑以下因素：船舶吃水与航道水深；船舶净高、船宽与桥梁净高、净宽的关系。判断决策流程图如图2所示。

　　其中有两个主要的判断：

　　通过航道时，查询船舶当前的吃水和航道的最大水深。如果当前吃水没有超过最大水深，则提示可以放行。否则，不能放行。例如：Water_Depth>=1.2*Fore_Drat且Water_Depth>=1.2*Aft_Draft（其中Water_Depth为航道最大水深，Fore_Draft、Aft_Draft分别为船舶首吃水和尾吃水），这是能够安全通行的判断条件。

　　通过桥梁时，查询船舶净高、船宽与桥梁净高、净宽，对应进行比较以判断能否通行。

　　监控中心有地图显示船舶的位置，如果判断为不能通行，监控中心会马上报警，提示进行进一步的处理，保证桥梁和船舶的安全。

　　基于线射频技术的船舶主动侦测系统主要功能

　　1、通行船舶的可靠定向识别与有效监控

　　船舶每次经过监控点（读写器），都会自动地被记录到中心数据库中。船舶在通航过程中，会依次经过多个RFID读写器，根据RFID读写器采集到船舶信息的时间先后和RFID读写器自身的安装位置，可以判断出船舶通航轨迹和航向。同时根据业务需要可以由监控点的读写器将船舶轨迹写入主动标签，为船舶的安全航行提供基础数据。

　　2、定义RFID电子数据交换标准，采用信息融合技术，实现全航道的实时监控和不停船检查。

　　通过主动式RFID设备获取的ID信息后，便可知晓船舶的航行方向和相关信息，巡逻艇可利用便携式读写器实现对航行船舶的跟踪和不停船检查。该类检查以金属标签和便携式读写器为主。

　　3、建立管理信息系统的模型和实时信息交换平台，实现问题船舶的黑名单管理。

　　读写器接收到船舶信息，可以由控制计算机实时向中心数据库查询船舶资料。如违章船舶、年检过期、证书过期等问题船舶将无所遁形。具体来说，当主动式RFID识别出问题船舶时，会通知监控中心，此时巡检人员可以携带手持被动式读写器跟踪船只进行近距离确认检查。

　　4、采用多种类数据及大数据量情况下的信息融合技术实现辖区流量和运量统计。可精确统计出过往船舶的流量以及货运量。

　　结语

　　鉴于RFID技术在内河航道管理的广阔应用空间，可以在内河航道及重要码头上部署RFID读写器，并连接Internet构成一个大的网络，实现对内河船舶监控、船舶通航信息共享，有效解决通航中的"信息孤岛"。主动式RFID技术将在内河船舶监控、流量控制、签证缴费等业务处理等领域实现有效的应用，特别是在重要航道、重要码头，通过部署RFID读写器实现通航信息的采集、签证缴费等业务处理、加强航运管理、提高海事管理水平。总之，将主动式RFID技术与金属标签的结合是我国内河航道信息化工作未来发展的必然趋势，是实现"数字海事"的有效途径。

 

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