开题报告-海上搜救实时预警监控系统的研究与应用

1、硕士学位论文开题报告及论文工作计划书东北大学研究生院2012 年 4 月 日填表说明1、本表一、二、三、四、五项在导师指导下如实填写。2、学生在通过开题后一周内将该材料交到所在学院、研究所。3、学生入学后第三学期应完成论文开题报告，按有关规定，没有完成开 题报告的学生不能申请论文答辩。、立论依据1、课题来源、选题依据和背景情况课题来源：根据专业的研究方向（软件工程）需要，在导师的指导下选择。选题依据和背景情况：我国作为一个海洋大国，拥有领土面积近三分之一的海域，这为我国海洋经济的发展奠 定了坚实的基础。近年来，随着我国经济的快速发展，有关海洋方面的科学研究、产品开发、 休闲娱乐等各种海上作业不

2、断增多，由此所带来的从事海上研究与作业的工作人员也在持续 增加，这直接导致了我国海洋中船舶发生碰撞、 倾覆以及遭受自然灾害等的几率大幅度增加， 如在 2007年 3 月 8 日，世界上最大的挖泥船和世界上最大的集装箱船在天津港发生碰撞， 直 接威胁着天津港的正常生产。所有这些都使得我国海上搜救的工作更加紧迫与繁重。海上搜救是一项关乎我国人民生命及财产的重要工作，是国家应急管理工作的重点内容 之一，在当前社会发展条件下，必须进一步强化海上搜救工作的管理水平，切实做好海上搜 救工作。改革开放三十多年来，我国各级海上搜救中心在党中央、国务院和各级人民政府的 领导下，在全体海事管理机构和从事海域救助工

3、作的广大人员的协同努力下，海上搜救工作 取得了巨大的成就。如近年来我国海上搜救中心和各省、自治区、直辖市海上搜救中心年组 织、协调、指挥各类搜救行动达 1500 多次，救助遇险人员 16000 余人，救助成功率保持在 90%以上。然而，随着新世纪自然环境的恶化，海域环境也在发生着根本改变，环境因素与认 为因素的共同作用使得海上搜救工作面临着重重困难，特别是在海上搜救指挥与行动方面， 是多年来一直面临的主要问题，我国近年来已经致力于充分利用各种计算机与通信技术在解 决海上搜救智能决策的问题，也取得了不错的效果，但在海域预警与视频监控方面还存在一 定的不足，需要进一步在该领域进行拓展。本课题正是在

4、这样的背景下，对海上搜救实时预警监控系统进行研究，并给予设计与实 现，旨在实现当前专业救助力量部署的基础上，利用计算机信息系统实现海域视频监控与灾 害的预测预警，提升对海上搜救险情接警与报送的及时与准确，同时对海上搜救的精确性提 供帮助。2、课题研究目的、理论意义和实际应用价值课题研究目的：（1）学习了解我国海上搜救的现状及发展过程（2）分析海上搜救实时预警监控系统建设的可行性及需求。（3）研究实现海上搜救实时预警监控系统的方法（ 4） 研究远程视频采集的整个过程（ 5） 研究基于 CDMA网络的远程服务认证体系。理论意义和实际应用价值： 海上搜救实时预警监控系统的研究与应用，具有以下几方面重

5、要的意义与价值：一是 通过对海上搜救预警及监控的研究，进一步丰富了国内在该领域的研究成果，具有重要的 理论意义； 二是通过借助 CDMA无线网络，实现了对视频的远程传输，这对于实现海域内重 要船舶的监控，提高海上船舶的安全及稳定性，以及实现海上搜救的及时与准确具有重要 的现实意义；三是通过对海上搜救有关危险因素的预警，确保了海上作业人员在面对自然 或人为灾害时能够有序撤离，最大限度因这些灾害影响而造成的人员伤亡、海洋环境污染 和财产损失。、文献综述 国内外研究现状、发展动态；所阅文献的查阅范围及手段 国内外研究现状、发展动态：就海上搜救工作而言，无论是国外还是国内，都投入了很大的力量，全球几乎

6、所有的国 家都对海上搜救工作给予足够的重视，而且在一些发达国家，利用信息化技术作为海上搜救 工作的辅助手段也是屡见不鲜。在日本，海上搜救工作由海上保安厅负责， 厅内有各种人员超过 1万 2000人，每年用于 搜集工作的经费超过 1700 亿日元。同时，日本在全国共设置十一个海上管区。当前，日本的 海上搜救力量较为先进，不但拥有着世界上较为先进的搜救装备，如各种巡视船艇超过五十 种，仅仅是载直升机的巡视船就有 13艘，大中小型巡视船总共超过 700 艘，而且还拥有着众 多测量船、设标船、航标维护船等。此外，日本海上保安厅充分利用信息技术，已经基本实 现在全国 90%以上海域使用计算机信息系统实现

7、对搜集工作的指挥决策，并且其独特的基于 无线网状网的海上搜救联网系统在国际上也首屈一指。在德国，负责海上搜救任务的部门是位于不来梅港的德国海难搜救协会，该协会早在 1865 年就意境成立，它是全球成立最早的全国性海上搜救团体之一。它以全天候24 小时在海上搜寻救助为宗旨，以其长期在海上人命救助中的贡献和业绩享誉德国社会。德国的海南 搜救协会一直保持其非官方的民间社会团体的属性，为德国的海上救援作出了不可磨灭的贡 献。近年来，随着德国政府对于海上搜救工作的重视，一系列依托信息化技术的搜救设备与 信息系统已经被广泛应用于海南搜救协会。在我国，近年来海上搜救工作也取得了突破性进展，如建立了有关的海冰

8、信息、寒潮大 风信息等气象信息发布制度；同时充分利用网络及时发布中央气象台、海洋局和地震局提供 给每日气象信息；初步形成了覆盖我国内陆和沿海的水上灾害性天气预防预警体系；此外， 为了保障海上搜救的成功率，及时获取各类海上遇险报警和搜救现场信息，我国的海事卫星 系统、海上安全信息播发系统困、数字选择性呼叫系统和搜救卫星系统等安全信息系统正在 逐步完善，形成了覆盖全球的海上遇险与安全信息接收与播发网络，使各海上搜救中心具备 自动接收海上遇险信息的能力；而且在全国沿海主要港口和长江江苏段建设了船舶交通管理 系统和海事电视监控系统，在渤海湾、长江口、珠江口、琼州海峡及沿海重要港口等海域建 立了船舶自动

9、识别系统，以便及时获取各类信息，监控船舶安全航行。所阅文献的查阅范围及手段：1 薛金凯 . 基于案例推理的海上搜救辅助决策研究 D. 大连海事大学 ,20112 张如凯 . 海上搜救通信仿真系统的研究与实现 D. 大连海事大学， 20103 吴中鼎 . 海上搜救辅助系统研究 D. 中国海洋大学， 20034 赫永霞 . 海上搜救决策支持系统的研究与开发 D. 大连海事大学 ,20085 刘亭远. 基于 VC的的图书馆数据库检索的设计 J. 经营管理者 , 2008(3)6 Basiura 等著，孙文生译 .Windows 服务高级编程 M. 北京：清华大学出版社， 2003.27 张天耀 .

10、网络安全分析系统的实现 J. 电脑知识与技术 ,2008(4)8 高焕堂.use case 入门与实例M. 北京：清华大学出版社 .20089 阿里亚.阿瓦克里 . 浅析数据库的开发与应用 J. 电脑知识与技术 .2010(27)10 James. 数据库入侵安全测试与对策 M. 北京：清华大学出版社 , 200711 刘竹林. 软件工程与实践 M. 北京：水利水电出版社， 201012 陈林书. 基于 WEB和数据挖掘的智能教学系统研究 D. 陕西师范大学 , 200613 郭守涛等 . VC 开发技术大全 M. 北京：人民教育出版社 , 200914 赵瑞琴. 无线多跳网络中若干问题研究

11、D. 西安电子科技大学 ,200815 刘念伯.车用自组织网络节点移动性研究 D. 电子科技大学 ,201016 高寒.SQL数据库技术M. 北京：水利水电出版社 ,200717 李晓强. 视频监控中采集、显示子系统和码率控制研究与实现 D. 郑州大学 ,200318 倪绪能.基于银行的数字视频监控系统的研究和开发 D. 西安理工大学 ,200419 甘洪泉. 基于嵌入式视频监控系统的指针识别 D. 华北电力大学(北京) ,200420 张勇.远程视频监控系统中传输技术的实现 D. 电子科技大学 ,200421 冀谦祥.基于 Linux 的嵌入式网络视频监控系统设计与实现 D. 电子科技大学

12、,201022 杨多星.基于 ZigBee协议的无线视频监控防盗系统 D. 大连理工大学 ,201023 王海燕 .VC 远程教务管理信息系统设计 J. 第三届全国信息获取与处理学术会议论文 集,200524 Wayne Freeze. VC DATABASPER OGRAMMIBNIGB LE America. New York: John Wiley & Sons, Inc., 200725 Jackson. Web-based Intelligent Distance Learning System. London, 200726 Sanjeev Rohilla 等著，陈君等译 .ADO

13、专业项目实例开发 M. 中国水利水电出版社， 200327 A.Russell Jones 著，高春等译 .VC+从入门到精通 M. 电子工业出版， 200228 Scott Worley 著，王文宁译 .VC 技术内幕 . 人民邮电出版社 ,200229 Angshuman Chakraborti 等著，唐云华等译 .VC+专业项目实例开发 . 中国水利水电出版 社，200330 Scott Allen 等著.VC数据库入门 .郝启堂 张哲峰译.清华大学出版社， 200331 ( 美)微软公司著.MFC框架类库参考手册 M. 清华大学出版社， 200432 Steve Walther 著.C

14、+:Tips,Tutorials,and Code.电子工业出版社， 2003、研究内容1研究构想与思路、主要研究内容及拟解决的关键技术 研究构想与思路、主要研究内容本课题是在综合分析海上搜救工作需求的基础上，从软件工程的角度，设计并实现一套 海上搜救实时预警监控系统， 该系统以 VC+6 .0 为开发环境， MSSSQSL ERVER为 数据库引擎， 采取典型的 C/S 体系结构，完成对海上搜救的预警及视频监控的功能。本课题研究的思路及 基本内容如下：一是对国内外相关现状进行阐述，并对海上搜救工作中实时预警及监控的主要需求进行 分析，并明确该系统建设的可行性；二是对海上搜救实时预警监控系统进

15、行设计，设计以总体设计与详细设计两方面入手， 分别对系统的总体架构、功能设计、数据流程、数据库设计以及安全性等方面展开探讨，试 图完成能够进行海域船舶定位监控及远程调度的功能。三是对海上搜救实施预警监控系统进行具体实现，实现过程重点针对定点视频及移动视 频监控的不同以及视频采集、 传输、录制等功能， 以及对借助 CDMA网络实现与预警监控数据 中心的远程认证接入进行实现。拟解决的关键技术在以上研究过程中，拟解决的关键技术包括：（1）借助摄像头实现视频数据的采集与转换。（2）预警过程中的通信机制。（3）通过 CDMA无线网络及 AAA认证平台接入视频数据中心。（4）多路监控技术的实现。2拟采取的

16、研究方法、技术路线、实施方案及可行性分析拟采取的研究方法、技术路线、实施方案：（1）深入研究有关海上搜救的相关文献，深入了解该领域的具体业务及需求，同时对于 国内外有关预警及监控系统的文献进行研究。（2）分析在海上搜救实时预警监控业务中的主要数据流程，以及对预警体系中的相关功 能进行明确，奠定系统实现的基础。（3）认真学习 VC+ 开发环境下与 MSSQL SERVER 数据库的综合应用，并对 VC+ 实 现视频采集与监控的技术进行研究。（4）综合应用 CDMA 无线网络技术、登陆认证技术、 GIS 技术等对海上搜救实时预警监 控系统进行实现。可行性分析 ：（1）海上搜救实时预警监控系统是基于

17、当前国内主要技术的基础上进行的研究，而且国内 一些主要海域在此方面也进行了一定的应用。事实证明，这种系统的实现具有较高的 应用价值，这说明从实际应用方面来讲，该系统是可行的。（2）实时视频监控技术是当前很多领域都在积极开展的研究课题之一，它以及时性、动态 性、可视性为基础，对一些突发事件、紧急情况等具有较高的可追溯性，便于海上搜 救工作的展开，不仅能够节省大量人力、物力，而且能够让成功率大增。因此从效益 方面来讲，该系统完全可行。（ 3）本系统需要以部分无线设备作为运行的基础， VC+ 6.0 良好的硬件支持性能为本系统 的开发与实现奠定了技术基础。四、研究基础所需实验手段、研究条件和实验条件

18、 实验手段： 采用的实验平台： Windows XP 采用的技术和算法： VC+ 6.0 平台MSSQL SERVER 2000数据库引擎GIS 技术 CDMA 技术 接入认证技术研究条件：I 丰富的学术数据库资源如 SCI、EI、CCC、INSPEC、OCLC 、CSA、CNKI 等II 相关技术图书资源（电子版、纸质版） 实验条件：I 具有数据库服务器一台、无线摄像头两台以及 CDMA 无线网卡等设备。II 具有一般的局域网和无线网络环境。五、工作计划序号阶段及内容工作量估计（时数）起止日期阶段成果形式1搜集整理并理解文献资料， 研究目 前国内外最新研究进展， 以便掌握扎实 的基础知识作适应当前需求的研究。5002012年1月 2012 年2月归类的文献资料、 细化完善的课题实施方案。2研究系统开发需要的主要技术及开发方法。5402012年2月 2012年3月阅读相关方面的文 献，分析主要的开发 技术3对海上搜救实时监控预警系统的可行性及需求进行详细分析5002012年4月 2012 年5月参与实践，整理需求4对海上搜救实时监控预警系统进行设计与实现12002008年5月 2008年 7 月：设计并开发系统， 并整理技术文档5研究工作基本完成，提交论文初稿3502012年7月底前提交论