一.方案介紹

　　自2011年國務院提出建立現代化內河水運體系和現代化內河海事監管體系，并提出具體的10年目標以來，完善內河管理基礎設施，保障內河運輸，提高河運效率，保障水網暢通已成為內河監管的重要任務。為此，這里提出利用LDSW新一代智能有源電子標簽技術，結合物聯網、云計算等現有技術建立系統完善的內河海事監管系統。

　　示意圖如下：

RFID技術的內河海事監管系統示意圖

　　內河監管系統設計如下：

　　所有內河航行的船只必須安裝1只LDSW智能電子標簽，安裝位置位于船只高處(如桅桿)，如果條件受到限制，則可通過增加天線饋線長度，將標簽天線安裝在高處。標簽通過USB(或RS485/RS232)與船上的平板電腦連接，或一個簡單的顯示屏連接，用于顯示河監讀寫器發來的航行安全信息，或管理相關的指令信息。需要時標簽還將與一個語音播報設備連接，用于將接收到的河監語音指令代碼信息，通過播報設備向船上人員廣播。

　　一般情況下，除非在緊急求助報警的情況下(通過標簽按鍵)標簽將主動向河監讀寫器發送求助報警信息外，標簽平常并不向外發射任何信號。為了省電的目的，標簽平常處于周期性睡眠的低功耗方式。只有在船只進入到河監讀寫器的通信距離范圍內，接收到讀寫器發來的指令信息后，才會根據要求向讀寫器返回信息。LDSW智能標簽采用船舶供電加電池備電工作方式，斷電模式下，保證標簽工作1個月。在數據傳輸量不大，工作不頻繁的情況下，也可使用電池供電。

　　渡口選擇一固定位置作為檢測過往船只監測點，該點選擇務必以無遮擋、無屏蔽，視野開闊，讀寫器天線與被檢船只之間不易有任何遮擋。盡量靠近河邊，或安裝在河邊建筑物頂上，以容易保持與被測船只最佳距離為最好。立桿安裝讀寫器。

　　渡口如有監管單位、并有監管服務器或服務管理終端系統，讀寫器可通過網線/光纖/3G/RS485/RS232等接入渡口本地服務系統。本地服務系統接到數據后，經過相應處理，實行監管或服務，同時通過公網(INTERNET/光纖)與云平臺或大數據平臺相連，形成一個更大的一個跨地域，跨平臺的物聯網處理平臺。

　　渡口如沒有監管單位部門駐扎，又必須監管該點內河服務，可按渡口讀寫器固定安裝選點原則，安裝讀寫器，就近使用網線/光纖/3G等便捷方式，直接將讀寫器與云平臺或大數據平臺相連，形成一個更大的一個跨地域，跨平臺的物聯網、云處理平臺。

　　每個渡口的監管人員，可每人配備1臺移動讀卡辦公設備。該設備通過3G/GPRS與本地系統或云平臺直接相連。處理結果存于本地或與后臺驗證交互，保證安全

　　執法船安裝1讀寫器，安裝需求原則上與地面安裝相同，讀寫器與執法船上的服務器(計算機)相連。接口選擇USB(RS485/RS232).執法船同時也按民用船只要求安裝1標簽，執法人員同時配備移動讀寫器，以方便多方式執法。執法船通過GPRS/3G等方式接入本地管理系統 或直接入云平臺。

　　1. 系統架構

　　采用在新一代LDSW技術，標簽和讀寫器之間的通訊距離可達1.5km，采用高增益天線，增加天線的架設高度，降低射頻通信速率，還可進一步增加標簽與讀寫器之間的通信距離。標簽與讀寫器之間可在遠距離實現讀/寫/傳輸操作。標簽內有32Kbytes數據存儲空間，供用戶用于數據庫存儲。標簽本身訪問可有多種密級，保證標簽數據安全。

　　系統在LDSW技術的支持下，分別建有渡船證書數據庫、渡船船員數據庫、簽證信息數據庫、安檢信息數據庫，內外監管網絡數據庫，并將上述信息分別寫入對應LDSW標簽和后臺計算機中。海事執法人員、船方需要辦理業務、查詢數據、遠程糾違時可以激活相應標簽進行數據交換并在終端平臺上顯示，完成整個管理流程。

　　2.系統功能

　　實現在航船舶遠程電子簽證、船舶不停船繳納稅費、巡航不登輪檢查、安全信息自動播報、船舶安檢自動選船/缺陷督促整改、船舶在航糾違等功能

　　2.1 遠程安全信息發布

　　可針對轄段航道信息、水文信息、氣象信息、航行注意事項以及特殊要求等通過海事處LDSW讀寫器向過往的船只廣播。當船只RFID進入到河監讀寫器與標簽的通信范圍，(上下游1.5公里)，即可自動接收到這些信息，并通過與船載LDSW標簽連接的顯示屏顯示出來，或通過語音播放器播放出來。這樣在惡劣天氣情況、高洪水位、突發濃霧能做到及時提示并采取禁、限航措施，確保渡運安全。此外，系統數據庫自動核對渡船證書有效期信息，通過海事處LDSW讀寫器為各渡船LDSW標簽傳送提示信息，并通過顯示器顯示。

　　2.2 遠程辦理船舶簽證

　　按照目前渡船管理模式，渡船需每十天由海事執法人員到各渡口現場為其辦理并跟船檢查，耗費人力、物力資源眾多?；贚DSW技術的渡船管理系統可由渡船船員或者鄉鎮渡運管理員遠程激發簽證信號并尋找就近LDSW讀寫器，系統接收信號后后臺自動核對簽證信息并形成簽證報告在終端平臺上顯示，監控室執法人員接到報告后辦理簽證并由系統自動將簽證信息寫入船載LDSW標簽中存儲。

　　2.3 安檢缺陷遠程跟蹤

　　海事執法人員對客渡船進行登輪安檢，安檢結束后將安檢缺陷錄入動態系統后，系統自動在后臺通過LDSW讀寫器將缺陷信息寫入船載LDSW標簽中，并由顯示終端向船方自動顯示缺陷項目，缺陷整改后再由終端通過LDSW讀寫器回傳，執法人員可遠程監控渡船安全缺陷整改情況，督促整改，若有疑問可派員現場監督檢查。

　　2.4 航行行為遠程監控

　　近年來因客渡船搶航，不遵守禁、限航管理規定導致的群死群傷事故時有發生，長江局為防止類似事故發生分別制定了“客渡船航行行為規范”、“劃定渡船斑馬線”等制度措施，但這一切的實施均依賴于船位信息的準確回傳，現有的AIS系統因信號刷新率低、信道帶寬窄的原因導致電子巡航系統所監控的船位信息失真，RFID技術可以協同現有的AIS系統，通過后臺自主詢問的方式及時傳送渡船船位信息，便于監控室執法人員及時規范渡船船員航行行為，嚴格遵守相關管理規定。

　　2.5 航次信息遠程報告

　　渡船船員開航前可以通過船載LDSW標簽錄入相關航次信息，系統讀寫器定時讀寫相關信息并自動記錄入數據庫進行后臺處理，監控室執法人員可專注于處理其它信息。

　　2.6 考核、評先情況公示

　　每一渡船船員服務簿末頁張貼無源RFID芯片，其記錄船員證書相關信息，包括渡船船員特培、記分、考核、評先信息，通過船載LDSW 標簽自動讀取并記錄船員變動、任職、考核評估情況，由監控室LDSW讀寫器定時讀取，供監控室執法人員及時了解船員情況并使用系統實時將考核、評先情況通過各船與LDSW 標簽連接的顯示設備顯示。

　　3.系統與電子巡航平臺的整合

　　基于LDSW技術的渡船管理系統為開源系統，其為電子巡航平臺提供數據端口，平臺可讀取系統數據并由平臺自身根據需要開發相應特定功能，最終在監控屏幕上顯示相關信息，方便執法人員開展管理工作。

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　　二.產品介紹

　　本系統方案采用了當今世界最先進的，新一代智能電子標簽技術LDSW。LDSW 技術是由由美籍華裔歸國博士廖應成領導的成都西谷曙光數字技術有限公司團隊，經過8年多長期堅持不懈的創造性實踐，總結開發出的一整套領先世界的，以低成本，低功耗，遠距離，多頻道協同工作為特征新一代無線智能通信技術LDSW(Low Duty Cycle Smart Wireless)。其最大特點就是在無線通信設備超低占空比運行的前提下，利用“DNA檢測”和同一系統內“多頻道協同工作”等專利技術，實現超遠距離，快速和靈活可靠的雙向通信，低成本地來滿足物聯網各種信息采集傳輸的需要。其將一般簡單低成本的有源電子標簽，在不增加硬件成本的前提下，升級成為一種具有高度工作靈活性，超低功耗，超遠距離，并可自主運行程序的“無線智能終端”。LDSW集成了射頻識別、無線傳感網、實時定位、無線遙測遙控等多種功能與一身。它解決了物聯網產業發展的最大難題-如何低成本和超低功耗地來實現公網以下各種“物”信息的無線采集和傳輸問題。LDSW經過長期反復驗證、完善和沉淀，其領先性已得到國內外業界的公認。

　　1.讀寫器

　　讀寫器是有源電子標簽的數據接收和傳輸設備，它通過RF2.4G信號，與檢測器相連，它接到檢測器的有效數據后，立即傳向控制中心或者云處理中心，上位機(控制中心或云處理節點)收到信息后，必須回以確認，否則讀寫器將把數據存在本地，讀寫器與上位機之間的通訊通道標準配置為RS232/RS485,內置通訊模塊可選擇WIFI，GPRS,3G。網線、光纖通道可懸在購買串口服務器的辦法，將串口轉為網口、光纖接口。

　　1.1 讀寫器功能框圖

　　1.2技術指標

　　外觀圖如下所示

　　輸入電壓：交流110～250ACV

　　采用多頻道/信道同時協同工作模式

　　超遠距離睡眠喚醒技術“DNA Check”(射頻編碼特征比對技術)

　　輸出接頭方式：航空接頭

　　輸出接口：RS232/RS485

　　數據接口不支持熱插拔

　　采用防水設計，防雷設計

　　控制負載工作電壓：AC220V

　　外殼：鋁材材質、表面噴砂處理

　　功能特點：

　　能夠操作有源電子標簽，能夠接收標簽的盤點信息

　　多信道工作能力

　　能夠定位識別

　　能夠方便的實現功能和設備的拓展，成為無線智能網絡的通用節點

　　具有對任意數量海量標簽的處理能力(時分，頻分，碼分)

　　支持西谷曙光企標RFId2010V1.0以及RFId2010V1.1(ascii指令集)

　　讀寫器的工作指標如下表所示。

　　2: 電子標簽

　　是西谷公司的專利產品，具有低功耗，智能接入等功能，它是西谷公司物聯網的終端接入設備，是物聯網的關鍵節點，需要接入物聯網的設備均可通過本節點進入物聯或者傳感網絡，他根據客戶的應用環境和使用用途不同，其功能、外觀和結構也有所不同。船載電子標簽采用12V/24V直流供電模式，可充電鋰電池備電的供電方式，采用間歇工作方式，常規每1~40(可調)秒工作一次，在正常工作時，每4秒檢測一次空間信號。

　　1.1功能框圖

　　1.2技術指標

　　電子標簽是本系統中的重要組成部分，它安裝在每個被監測船的高處或無遮擋處(如船桅)，

　　外觀如下

　　電子標簽技術參數見下表。

　　表1　車位探測器技術參數

　　3:移動讀寫器

　　移動讀寫器是執法人員用于移動執法時的個人佩戴設備，使用miniUSB接口，執法者單獨配備一操作系統為安卓的智能手機，將他與執法者智能手機相連，然后安裝西谷公司提供的基于安卓系統的應用軟件，即可實現移動執法。由于智能手機是一個上網功能全面的平臺，移動執法即可隨時連接在業務平臺上。

　　1.1功能框圖

　　1.2技術指標

　　表2　車位探測器技術參數

　　4：接口轉換設備

　　根據現場施工需求配置

　　三.系統報價

　　報價表

　　讀寫器：(MRW15HS6)

　　標簽：(PIDO7DS)

　　移動讀寫器：(PTD15HP7)