1.1.1设计思想

先进性: 在系统结构和技术应用上体现系统的先进性，搭建的系统平台是一个多功能的平台，通过合理的功能模块和逻辑结构的划分，使之能方便地拆分组合，适应多种应用；充分运用互联网的优势，实现Browser/Server的技术架构，满足用户的需求。
开放性: 本系统要设计成一个开放平台，不仅为港航局的航道电子化管理服务，也可以为其它的航道管理及监测部门和社会公众服务。系统平台以电子地图和通讯网关为核心，任何用户只要有类似的需求，要用到地图和通讯服务，都可使用系统提供的API和服务引擎，通过其自身开发或系统提供的ASP服务，方便地连接到系统的服务平台。用户不用昂贵的系统投资，就可开通自己的服务。
安全性: 本系统要设计成一个授权访问平台，任何用户要使用系统的数据和通讯服务，都要经过系统的授权，用户每一次访问本系统平台，都要经过系统的鉴权，未经授权的用户是不能使用服务的。同时系统要设计的足够健壮，防止有人对系统的恶意攻击和偷窃数据。
高效率: 要求对系统的访问效率要足够高，主要包括较快的地图调出速度和较快的网页刷新速度。同时系统要能支持多用户的同时访问，避免因系统某一环节的瓶颈造成整个系统访问效率的低下。

功能介绍

2.1硬件功能
2.1.1定位功能：利用GPS全球卫星定位系统确定航标地理位置；
2.1.2数据传输：把航标GPS终端采集的数据利用GPRS网路传输给后台应用系统进行处理；
2.1.3数据采集功能：GPS航标的经度、纬度、速度、方向等信息；航标灯工作参数：电池电压、工作电流；太阳能充电板的充电电流等参数。

报警功能：

位移报警：航标GPS终端位移报警距离可设定（大于5米），一旦位移量超过设定值，航标GPS终端会自动发送警报给监控中心进行报警；
灯器报警：航标GPS终端和操作人员设置的灯器报警参数（工作电流）进行比较，当超过设定值时发送报警信息给监控中心；
电源报警：当太阳能充电板的充电电流小于正常充电电流时进行报警；
异常报警：当航标GPS终端在短时间内持续出现速度比较快的位移（如碰撞）或位移量超过设定位移量时可向中心进行报警。
接收设置和命令指令功能：
接受并执行监控中心设置指令（例如初始位置、信息发送时间间隔、灯器的正常工作参数等），对中心的指令进行响应应答；
接收并执行监控中心命令指令（例如点名等），对中心的指令进行响应应答；
工作模式切换功能：自动进入低功耗休眠状态（停止数据传输，但需按最大时间间隔自动切换至正常通信状态）；当出现异常或需要报警时自动苏醒（进行数据通信）。
自诊断功能：测试、诊断系统自身工作状态。
功耗控制功能：监控人员可直接控制航标GPS终端使其进入休眠功能。

3.1 软件功能

3.1.1、系统控制

启用/停用航标灯（断电/通电）
启动/停止某航标的的报警（从监控系统中启动/停止报警）
启动/停止对某航标的跟踪（从监控系统中启动/停止跟踪，对设置为停止跟踪的航标灯可施行查询方式进行跟踪；对设置为启动跟踪的航标灯系统默认为轮询方式进行跟踪，用户还可对其进行查询跟踪）
强制航标灯进行选择性地停止（起动）发送灯状态数据和定位数据
设置航标灯闪烁频率
启动/停止某项数据的报警（从监控系统中启动/停止“经纬度、水位、漂移量、摆动速度、电池电压、系统电流、灯的亮度、坏灯数目、发送数据超时间隔”中的某项数据的报警）
设置GPS设备发送地理位置数据的频率
设置GPS设备提取航标灯状态数据的频率（提取→发送）
设置警戒线（水位、漂移量、摆动速度、电池电压、系统电流、灯的亮度、坏灯数目、发送数据超时间隔）

3.1.2、业务监测

监测航标状态（启用、停用、只取状态、只取位置、某监控的数据项）
监测航标目前的经纬度
监测航标目前的水位
跟踪航标的漂移量情况（反映漂移轨迹）
跟踪航标的摆动速度
监测航标灯的工作电压
监测航标灯的工作电流
若GPS设备与航标灯使用不同电源，监测GPS设备电源的电压
若GPS设备与航标灯使用不同电源，监测GPS设备的工作电流
监测航标灯的亮度
监测损坏航标灯的数目

3.1.3、报警功能

当航标的水位、漂移量、电池电压、系统电流、灯高度、坏灯数等数据发生变化，以及终端设备传送数据超时，系统反映变化情况
当前水位超出（低于、超过）警戒线时，系统报警
当航标漂移量超过设定范围，系统报警
当航标摆动速度超过设定范围，系统报警
当电池电压超出（超过、低于）警戒线时，系统报警
当系统电流超出（超过、低于）警戒线时，系统报警
若GPS设备与航标灯使用不同电源，当GPS设备电源的电压超出（超过、低于）警戒线时，系统报警
若GPS设备与航标灯使用不同电源，监测GPS设备的工作电流超出（超过、低于）警戒线时，系统报警
当灯的亮度超出（过亮、过暗）警戒线时，系统报警
当有新的坏灯出现时，系统报警
当设备（灯控制模块、GPS终端、通讯网络、监控中心）发生传送数据超时，系统报警

3.1.4、数据查询

当航标处理轮询状态时，要求系统能够按设定的发送频率，周期性发送当前的航标位置（经纬度、水位、漂移量）、航标灯状态（电池电压、系统电流、灯亮度、坏灯数、通信情况）等数据信息。
监视者可通过查询方式即时取得当前的航标位置、航标灯状态等数据信息，查询方式可批量查询也可单个查询。
查询各种历史跟踪记录。
通过查询批量取得当前处于点名状态的航标位置、航标灯状态等信息。
查询相交航道，高亮显示，并可对其地图进行按要求的方式处理和显示。
可通过系统测量地图中两点间的直线或曲线距离。
可查看地图的图层信息。
可查看地图某图层的元素信息。
可查看某区域、某地点的地理数据信息。
可模糊查询航道地图，并按要求的方式处理和显示。
可模糊查询航标，用以查看其基本资料和跟踪信息。

3.1.5、综合功能

系统管理员可根据角色定义操作人员权限。
系统根据不同的角色定义系统操作的不同功能（如资料输入、航标监测、查询统计、数据跟踪、控制设定等）。
可以界定地图的可视范围。
系统提供对地图的全景监视、局部。
可以设置显示的图层、可见的图形元素。
可以任意调用图层，可以叠加显示图层。
可对图形进行放大、缩小、自由缩放、漫游等操作。
可对航标进行点名操作，被点名的航标可高亮或闪烁显示。
操作人员可对地图数据进行存盘、打印输出等操作。
操作人员可对监测数据进行报表保存、打印输入等操作。

3.1.6、地图绘制

地图坐一律采用三维坐标。
标识航标初始位置
标识航道
绘制航线
标识暗礁
标识滩礁点
标识水深、浅水区、深水区
标识岸上主要道路、城市及边界

3.1.7、灯控制器功能

开发的灯控制器主要用来控制航标灯，灯控制器包括以下功能：
● 能够得到航标灯电池电压。
● 能够得到航标灯的工作电流。
● 若GPS设备与航标灯使用不同电源，能够得到GPS设备电源的电压。
● 若GPS设备与航标灯使用不同电源，能够得到GPS设备的工作电流。
● 能够接受从GPS终端发送的命令，并执行相应的控制任务（启用/停用航标灯、设置航标灯的闪烁频率、查找坏灯数）。
● 能够得到坏灯数。
● 能够设置航标灯的闪烁频率。
● 能够设置数据的发送频率。
● 能够启用/停用航标灯（对航标灯断电/通电）。
● 能够接收GPS终端的数据请求，并向GPS终端发送规定格式的数据包。

由于灯控制器要与GPS终端（GPS终端的电源）一起安装到航标内，并要进行数据通信，所以要进行对包括设备规格、通信方式、数据包内容的约定。
由于设备的使用环境十恶劣，所以对灯控制器的稳定性、准确性、抗振、防水、防潮能力有很高的要求。