【JT交通运输标准】 内河航运企业GPS/GSM&GPRS/ GIS/ NET系统技术要求

ICS 33.040.20
备案号：
中华人民共和国交通行业标准
JT/T.625--2005
内河航运企业GPS/GSM&GPRS/GIS/NET系统技术要求
Requirements of GPS/GSM&GPRS/GIS/NET technical system forinland shipping business enterprise2005-05-26发布
2005-09-01实施
中华人民共和国交通部
规范性引用文件
术语和定义
系统描述
技术要求
传输协议
JT/T625—2005
本标准由交通部通信导航标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位：中国长江航运（集团)总公司。本标准主要起草人：龚道平、孙亚夫、吴兰、高勤、戈捷、田明山、王志斌、肖兴国。JT/T625—2005
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JT/T625—2005
内河航运企业GPS/GSM&GPRS/GIS/NET系统技术要求1范围
本标准规定了内河航运企业GPS/GSM&GPRS/GIS/NET系统的系统描述、基本功能、技术要求、传输协议。
本标准适用于GPS/GSM&GPRS/GIS/NET系统的设计、建设和使用。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。CB/T2312信息交换用汉字编码字符集基本集GB/T2887计算机场地设计规范
GB/T4208外壳防护等级
JT/T4522船用电子设备环境试验条件和方法YD/T1037—2000900/1800MHzTDMA数字蜂窝移动通信网CAMEL应用部分（CAP)技术规范YD/T1038—2000900/1800MHzTDMA数字蜂窝移动通信网移动应用部分（Phase2+）技术规范YD/T1093一2000900/1800MHzTDMA数字蜂窝移动通信网通用分组无线业务（GPRS)隧道协议技术规范
《船舶与海上设施法定检验规则之内河船舶法定检验技术规则》（2004版）中华人民共和国海事局发布
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1
GPS/GSM&GPRS/GIS/NET系统global positioningsystem,global systemformobilecommunication general packetradio service,geographic informationsystemand network由全球定位系统、移动通信系统、地理信息管理系统和计算机网络系统等相关技术集成，并应用于内河航运船舶监控，简称GGGN系统。3.2
船载型用户终端设备userterminaldevice equipmentforvessel应用于GGGN系统，安装在内河各类船舶上，具备全天候船舶定位及通信功能的设备，简称船载终端。
基本型船载终端basicteminalforvessel具备全天候定位数据采集与船岸间话音、短信息交互通信能力的终端。3.4
扩展型船载终端
expandteminal forvessel
具备全天候定位数据采集与船岸间话音和数据信息、图像、邮件交互通信能力，可在GIS（电子江1
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图）上实现位置信息显示，并对各类相关信息编辑、管理、存贮，同时具备各类接口实现功能扩展的船载终端。
系统监控终端
systemmonitortemina
具备监控功能的计算机终端，可分为在监控中心的计算机终端（监控中心座席）和不在监控中心的独立的计算机终端（独立监控端）。3.6
传输协议1transferprotocal1
GCGN系统船载终端与监控中心间应用层通信协议及其数据格式。3.7
传输协议2transferprotocal2
监控中心、独立监控端间或本系统与其他系统间应用层通信协议及其数据格式。3.8
船舶局域网LANinvessel
单一船舶计算机局域网络
4系统描述
4.1系统组成
GGGN系统技术上由四部分组成：全球卫星定位系统（GPS）、移动通信网络（GSM&GPRS）、地理信息系统（GIS）、计算机网络（NET)。其系统结构由船载终端、监控中心及相关通信网络链路组成。4.2结构模式
C/S、B/S和C/S与B/S结合三类。4.3安全认证
4.3.1船载终端与监控中心间安全认证船载终端设置接人认证和权限管理。4.3.2系统监控中心与其他接入系统间安全认证系统间设置安全认证及权限管理。4.4网络共享
4.4.1服务共享：在GSM网络覆盖范围内满足一点接入全网服务功能。4.4.2数据共享：监控中心或独立监控端登录共享系统中数据。4.5Web服务
基于Web浏览器的服务，实现对逐一船舶定位、监控、调度和轨迹查询。5功能
5.1监控中心
指总监控中心、分监控中心、独立监控端等共同拥有的基本功能，包括定位监控、通信、监听、江图显示和管理等基本功能。
5.1.1定位监控
定位监控功能包括：
a）船舶定位：船舶航行的位置与状态，用经度、纬度、速度、时间等方式表示；b）船位跟踪：以点名、定时、定次、定距等方法，显示船舶动态位置信息；c）轨迹回放：可实现某一船舶在某一时段的航行轨迹再现。5.1.2通信
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通信功能包括：
a）船岸通信：采用CGSM或有线/GSM结合方式，实现话音和数据通信：b）监控中心间通信：采用有线或局域网方式实现话音和数据通信。5.1.3监听
支持特殊情况下对船舶驾驶室的监听和录音。5.1.4江图显示
江图显示功能包括：
a）在系统监控终端的江图显示、放大、缩小、漫游等，江图自动显示当前比例：JT/T625—2005
b）具备江图的多种查询（模糊、类别、地理位置、时间和其他点、线、面等查询）、标注、显示内容控制、距离量计算等操作功能：
c）以两种运动方式在江图上显示船舶航行动态，即被监控船舶保持不动，江图移动；与江图保持不动，监控船舶移动，当船舶移出监控窗口后，江图自动切换调整使监控船舶保持在监控窗口中。
5.1.5管理
5.1.5.1信息编辑
具有增加、删除、修改、定制等信息编辑功能。5.1.5.2实时信息交换
具备系统间话音和数据信息实时交换功能。5.1.5.3信息提示与显示
根据设定给出声、光或对话框提示，实时显示接收到的相关信息。5.1.5.4通信回执
具备调度指令、其他信息发送成功确认功能。5.1.5.5信息调阅
具备按通信时间和发信地址等方式，实现接收信息调阅后自动回复功能。5.1.5.6远程设置
对船载终端进行多种参数设置、修改。主要有通话管理、号码、报警逻辑、密码等。5.1.5.7区域监控
当船舶进人设定区域，显示该区域全部船舶动态。5.1.5.8日志管理
具备日志记录、管理，各类信息输出功能。5.2船载终端
5.2.1基本功能
基本功能包括：
a）定位：根据采集的GPS数据流形成船舶位置信息并显示，按定时、定次、定距（可选）方式向监控中心传送，发送频度设定受控于监控中心：b）通信：见5.1.2a)，并具备支持监控中心直接启动监听功能；支持监控中心远端修改船载终端通话方式设置功能；
遇险报警：紧急情况下，触发专用报警按键向监控中心发送报警信息，同时向监控中心反映船舶位置信息、船名或电台呼号；d）检测及安全保护：整机各类状态检测。如：卫星信号锁定状态、GSM&GPRS网接收信号、发射状态、供电状态的显示，并提供电源异常时各类安全保护。5.2.2
扩展功能
对扩展型船载终端在兼有基本功能基础上，还应具备：3
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a）存储：定位信息应向监控中心发送同时在船载终端实现存储：b）信息控制与处理：同5.1.5不包括5.1.5.6、5.1.5.7、5.1.5.8部分）；江图显示：同5.1.4；
d）无线上网：具备登录系统Web网站、邮件收发和转发功能，并提供接收邮件提示，支持监控中心对船载终端登录系统等的限制设定；e）支持对船舶重要设备的数据采集及处理：f)
网络基础管理：支持船舶局域网，并具备局域网基本客户端管理能力；校时：利用GPS接收到的原子钟时间信息，自动校准船载终端时钟，并按yy-mm-dd-hh-mm-ss方g）
式显示。
6技术要求
6.1系统环境
6.1.1监控中心机房
监控中心机房应符合GB/T2887的要求。6.1.2船载终端整体
存贮温度：-30℃～+70℃。
工作温度：-10℃~+60℃。
湿度：不大于95%。
防震，防霉，防盐雾。
符合《船舶与海上设施法定检验规则之内河船舶法定检验技术规则》和GB/T4208，JT/T4522的规定。
6.2监控中心
6.2.1软件配置
软件配置包括：
a）服务器操作系统：安全级别达到C2级，宜采用IBMAIX、SUNSolaris、Linux、WindowsServer操作系统支持中文字符集，符合CB/T2312的要求；数据库管理系统：选用主流企业级数据库管理系统，宜采用：Oracle、DB2、SQLServer等。支持b）
中文字符集，符合GB/T2312要求；WEB服务器：选用主流系统，如可依据建设规模选用Tomcat+Apache、BEA的WEBLogic、Oracle的OracleiAS或IBM的WEBSphere；GIS引擎：能进行二次开发，支持Web与Desktop两类开发模式。宜采用专为定位开发的专业d
CIS引擎：
e）系统监控终端软件系统。系统支持Windows中文版窗口操作系统。硬件配置
硬件配置包括：
a）路由器：考虑内河上有多个监控中心需要互联因素，宜采用带有支持NAT、数据过滤功能的路由器；
交换机：中心交换机具备网管功能；数据库服务器：宜部门级以上服务器（支持高速总线、双路CPU，具备双元余电源）加磁盘阵列c)
方式，双机热备；
通信服务器；宜部门级以上服务器，双机热备；WEB服务器：宜部门级以上服务器，双机热备：f）UPS：宜长延时UPS(不小于8h），支持旁路功能。4
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6.2.3信息存储容量
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系统监控设备按先进先出原则，实现动态存储最近历史定位数据信息功能。监控中心数据服务器应达到存储一年定位数据能力，且定位数据存储机制应保证系统能在任何异常状态下保留不少于1728h的所有定位数据。
6.3船载终端
6.3.1软件配置
软件配置为：
a）基本型船载终端：无特殊要求；b）扩展型船载终端：见6.2.1.e），软件编制中定位信息存储宜为无损压缩。6.3.2硬件指标
6.3.2.1定位单元
6.3.2.1.1电气参数
电源电压：10VDC~40VDC；
标准工作电压：24VDC；
CPS天线增益：不小于25dB；
天线电缆：直径3/5mm的50Q同轴电缆；天线的电缆接头：BNC；
GPS通道：不小于12通道；
热启动：不大于20s
冷启动：不大于50s；
数据更新率：1s/次，连续自动；速度精度：0.1m/sc
6.3.2.1.2定位参数
a）经度、纬度：单位为度分秒(%\/\)，精度：0.01\；b）
速度：单位为千米每小时(km/h），精度：详见c)；c）航向：单位为分（\）,精度：15；d）时间：采用UTc时间，表示为yy-mm-dd-hh-mm-ss，精度：1sc6.3.2.1.3精度误差
a）：内河船载终端定位精度不大于15m，差分后定位精度不大于3m；内河船舶航行不大于5km/h时，速度显示精度误差不大于0.3km/h；航行速度大于5km/h时速b
度显示精度误差不大于0.1km/hc6.3.2.1.4信息存储容量
至少每2s采集一次定位数据，存储定位数据能力应大于168h，且定位数据存储机制应保证系统能在任何异常状态保留10min以前的所有定位数据。6.3.2.2通信单元
通信单元的参数为：
GSM工作频段：900MHz~1800MHz；a)
GSM天线：50Q全向天线，增益不小于6dB，抗风强度不小于50m/s；b)
天线电缆：直径5mm的50Q同轴电缆：c
GSM天线接头：SL16-K7/J7
符合YD/T1037—2000、YD/T1038—2000、YD/T1093—2000的第1章和第2章。e)
6.3.2.3信息控制与处理单元
6.3.2.3.1基本型船载终端
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应存储不少于30条定制信息，每条信息不少于140字节。遇险报警在撤下报警按钮5s后发送。标准险报文间隔15s，并以60s/次为定位频度，自动连续发送定位信息，直至收到监控中心回执。6.3.2.3.2扩展型船载终端
兼容基本型船载终端并增加：
a）CPU:不小于1.0GHz；
内存：不小于256M；
硬盘：不小于40G；
电压范围：12VDC~35VDC(过压保护，反接保护）或220VAC：d
标准工作电压：24VDC或220VAC；e)
f）电流：不大于10A(24VDC)。
6.4江图制作
6.4.1数据精度不大于5m。
6.4.2符合HO、MO颁布的S-57V3.0标准向下兼容，与电子海图无缝拼接。6.4.3具备航道主管部门公布的制图相关要素。6.5设备接口
6.5.1基本类型：RS-232C/485COM接口、USB接口。6.5.2其他类型：符合NEMA0183或以上接口标准。6.5.3本体数量：不小于四个。
7传输协议
定义和规范船载终端与监控中心、监控中心间和监控中心与局域网的协议。7.1传输协议1
7.1.1传输协议1结构
7.1.1.1传输协议1结构图如图1所示。GGGN系统应用层协议
HTTP、FTP、POP、DNS等互联网协议CMPP/SMPP（短消息CSM）
TCP/UDP(CPRS)
移动通信网络传输层协议
图1传输协议1结构图
7.1.1.2移动通信网络传输层协议包括TDMA900/1800MH数字公用陆地蜂窝移动通信网相关通信标准和协议，支持短消息分组数据协议和互联网P协议。7.1.1.3应用层协议标识包括应用系统的设备编号，业务数据类型，数据内容等。7.1.1.4CMPP/SMPP为短消息点对点协议。6
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7.1.1.5TCP/UDP采用TCP/IP协议，其中监控终端监控/调度信息等业务信息，可采用现有成熟的互联网高层应用协议（如HTTP、FIP、SMTP等）进行数据传输。7.1.2基本规范
由于船载终端与监控中心之间采用无线传输方式，传输层的协议主要是SMS短消息方式和GPRS数据传输协议，在不同协议下还应遵循如下规范：a）GSM遵守下列规范之一：
①采用SMPP的SMS短消息传输，遵循SMPP发布消息的传输编码规范：②采用CMPP的SMS短消息传输，遵循CMPP发布消息的传输编码规范；b）CPRS数据为二进制编码，传输方式为TCP或者UDP方式。7.1.3应用层协议
船载终端与监控中心之间信息交换采用数据顿进行传输，其顿结构定义如图2所示。标志
校验标志
1byte ibyte
图2信息交换恢结构定义
所有数据采用八位十六进制数表示。船载终端与监控中心应保证数据透明性。其中：a）标志：指示的开始和结束，以7E作为标志符，对控制、信息及校验字段中按字节（byte）的标志符进行转义处理，定义如下：
>7DH+02H
>7DH+01H;
b）信息：信息字段由信息头和命令/响应体组成，定义如图3所示。识别码
设备区域号
版本号
目的地址
信息头
源地址
图3信息字段定义
序列号址
2 byte
用户数据
命令/响应体
c）校验：校验是对发送数据进行验证，在无线传输中使用校验对所传输的数据进行确认，发送方将要发送的信息计算校验码，与数据一起发送给接收方，接收方将接收的数据计算校验码，如果与发送方发出的校验码一致，则对本条信息的正确性进行确认；否则接收方回应发送方信息接收失败。为信息字段按字节带进位的累加和，其算法为：设待校验运算的数据为Data[,0≤ifor(i=0,iChkSum = ChkSum + Data[i] :
if(ChkSum > =256)
ChkSum = (ChkSum - 256) + 1;JT/T625—2005
7.1.4信息字段定义
信息字段由信息头字段和命令/响应体字段组成。其中，信息头字段由控制、识别码、设备区域号、版本号、目的地址、源地址、序列号等字段组成，命令/响应体字段由类型及用户数据等字段组成，并由控制字段确定信息头各字段（设备区域号、版本号、目的地址、源地址、序列号等）的存在。7.1.4.1信息头字段定义
Q控制字段
控制字段由一字节组成，定义如图4所示，其中的控制字段用于确定按序定长的设备区域号、版本号、目的地址、源地址、序列号等字段的存在。Bit 7
图4控制宇段定义
Q-序列号控制字段：A-设备区域号控制字段：V-版本号控制字段：D-目的地址控制字段：S-源地址控制。Q=0指示序列号字段不存在，Q=1指示序列号字段存在，且为两字节；A=0指示设备区域号字段不存在，A=1指示设备区域号字段存在，且为两字节：V=0指示版本号字段不存在，V=1指示版本号字段存在，且为一字节；D=0指示目的地址字段不存在，D=1指示目的地址字段存在，且为八字节：S=0指示源地址字段不存在，S=1指示源地址字段存在，且为八字节。7.1.4.2识别码字段
识别码字段为八字节，用于监控中心与船载终端之间的鉴别。识别码由监控中心定义，并注人船载终端保存。
7.1.4.3设备区域号字段
设备区域号字段为两字节，定义如图5所示，用于区分船舶的归属的监控中心。其中，总监控中心设备区域号字段为Bit6～Bit15.共10位可表示1024个总监控中心。分监控中心区域号字段为BitO～Bit5，共六位，取值0x00表示总控中心，取值0x01~0x3F表示分监控中心。Bit 15
总监控中心区域号字段分监控中心区域号字段图5设备区域号字段定义
7.1.4.4版本号字段
版本号字段为一字节，定义如图6所示，用于记录监控中心的版本号。版本号采用BCD码。Bit 7
主版本号
次版本号
图6版本号字段定义
7.1.4.5目的地址字段
目的地址字段地址编码方案依赖所采用的网络技术体系，当采用GSM网络，以CSM移动终端(SIM)号作为地址。为节省地址码长度，手机号采用BCD编码方式，定义八个字节作为地址码长度。在地址字段中以16进制数F为地址结束标志及填充。7.1.4.6源地址字段
同7.1.4.5。
7.1.4.7序列号字段
序列号字段为两字节，由监控中心自定义。7.1.5命令/响应体字段
命令/响应体字段由命令/响应类型和用户数据两个字段组成。7.1.5.1类型字段
类型字段为两字节，定义如图7所示。Bit15
业务类型
数据类型
图7类型字段定义
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类型字段分成业务类型和数据类型两部分。其中，业务类型根据功能进行分类，数据类型定义该顿是某业务类数据中的一种分组。业务类型和数据类型的编码范围为00h～FFh。为保持编码的一致，对数据类型字段的编码统一规定如下，分为上行和下行编码两类，即：下行编码为00h~7Fh
上行编码为80h~FFh
这里指的上行、下行是相对于船载终端而言的，从船载终端发出的数据顿称为上行：反之，发往船载终端的数据顿称为下行。表1示出了业务类型的定义。表1业务类型定义
业务类型编码
7.1.5.2用户数据字段
业务类型描述
线路监控、报警业务
条件定位业务www.bzxz.net
紧急求助业务
调度、信息发布业务
数据传输业务
业务类型编码
业务类型描述
遥控业务
监听业务
设备管理、配置业务
用户数据字段用于构造各类命令/响应信息顿。用户数据字段采用八位十六进制编码，其最大允许长度根据所采用的通信网络类型而定。以GSM网络为例，如果采用短消息作为传输载体，则依据短消息通信协议，允许收送的最长短消息长度为140字节。7.1.6信息顿格式定义
每一类信息顿应遵循图8定义的基本格式。Bit 7
命令/响应体
业务类型
用户数据
图8顿格式定义
业务类型为每一个监控指令命令号，不同的应用或不同的监控指令使用不同的号码，满足监控和相关业务指令空间。
用户数据根据不同业务类型有不同的数据格式。9
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