項(xiàng)目八船運(yùn)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用

項(xiàng)目八分析船運(yùn)監(jiān)控系統(tǒng)1．掌握概述1.1船舶航行監(jiān)控必要性——自有海難記錄以來(lái)的200年間，全球有100多萬(wàn)艘大中型船舶沉沒；——近20年來(lái)，每年沉船事故平均242艘152萬(wàn)噸。2008年2月7日，一艘往返英國(guó)與愛爾蘭的5000噸級(jí)貨輪Riverdance號(hào)，在英國(guó)西海岸遇暴風(fēng)雨擱淺翻覆。2007年12月23日，挪威一艘郵輪M/SExplorer，擱淺在南極。2007年1月18日，英國(guó)一艘集裝箱輪MSCNapoli，側(cè)翻在位于大西洋和加勒比海之間的英屬維爾京群島附近。1．掌握概述巴拿馬散裝船M/VNewFlame，2007年8月12日，在直布羅陀海峽與一艘丹麥油輪相撞。1．掌握概述2006年12月6日，裝載著鉆井平臺(tái)AleutianKey號(hào)的荷蘭半潛船MightyServant3號(hào)在安哥拉Luanda港水域作業(yè)時(shí)意外沉沒。2010年4月20日，美國(guó)墨西哥灣“深水地平線”鉆井平臺(tái)發(fā)生爆炸，造成原油泄漏。2007年2月22日，印尼客運(yùn)渡輪Levina1，起火造成至少51人喪生。3天后沉沒。1．掌握概述1．掌握概述2008年12月17日12時(shí)43分左右，“振華4號(hào)”從蘇丹返航途徑亞丁灣水域時(shí)遭遇2艘海盜船襲擊。1．掌握概述2014年4月16日，載有476人的“歲月”號(hào)客船在韓國(guó)西南部海域沉沒，遇難284人。1．掌握概述2015年6月1日深夜載有458人的“東方之星”客輪突遇龍卷風(fēng)，在長(zhǎng)江監(jiān)利水道段傾覆，442人遇難。1．掌握概述船舶航行監(jiān)控的實(shí)施者和服務(wù)對(duì)象

——國(guó)際海事組織(IMO)對(duì)航行于海上的船舶實(shí)施監(jiān)控，提供應(yīng)急救助服務(wù)；

——港口國(guó)海事監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)沿海、沿江、航道上的所有船舶實(shí)施監(jiān)控，進(jìn)行船舶水上交通管理和航行執(zhí)法；

——船務(wù)公司對(duì)其所轄船舶實(shí)施監(jiān)控，有效掌控船舶狀態(tài)，進(jìn)行船岸一體化管理；

——港務(wù)公司對(duì)其港口水域的船舶進(jìn)行監(jiān)控，保障港口安全。1．掌握概述1.2懂得船舶航行監(jiān)控技術(shù)發(fā)展1973年IMO提出決議案，1999年2月，GMDSS在全球全面啟用。與SOS不同，GMDSS是一個(gè)船岸間全球海上移動(dòng)無(wú)線電通信系統(tǒng)。它由衛(wèi)星系統(tǒng)和地面無(wú)線電系統(tǒng)組成。能更迅速、更可靠地發(fā)出救難信息，還能以自動(dòng)、半自動(dòng)的方式取代以前的人工報(bào)警方式。全球海上遇險(xiǎn)與安全系統(tǒng)（GMDSS——GlobalMaritimeDistressandSafetySystem）1．掌握概述1998年IMO對(duì)將于2002年7月生效的SOLAS公約中，增加了“通用船載自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）”和“航行數(shù)據(jù)記錄儀（VDR）”，船舶強(qiáng)制性裝備AIS的時(shí)間表是：最遲2008年7月1日前，國(guó)際航線300總噸以上的船舶；國(guó)內(nèi)航線客船及500總噸以上的船舶；安裝AIS。船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS——AutomaticIdentificationSystem)AIS設(shè)備的成本相對(duì)于雷達(dá)設(shè)備要低的多，然而它的“可視”范圍卻幾乎等于雷達(dá)。為船舶提供一種有效的避碰措施，極大地增強(qiáng)雷達(dá)功能。實(shí)現(xiàn)目標(biāo)船的監(jiān)控。1．掌握概述IMO的SOLAS公約要求，客船、客滾船以及2002年7月1日以后新建造的3000總噸及以上所有其他船舶強(qiáng)制配載VDR。VDR的主要功能是記錄航行設(shè)備數(shù)據(jù)、駕駛臺(tái)聲音以及其他與航行安全相關(guān)的數(shù)據(jù)，在船舶發(fā)生海難或事故后，能夠快速有效的取得相關(guān)證據(jù)。船舶航行數(shù)據(jù)記錄儀（VDR——VoyageDataRecorder）一個(gè)VDR具有三項(xiàng)基本功能：船舶靜態(tài)信息固化、船舶動(dòng)態(tài)信息和操作信息記錄。VDR一般由三部分組成；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、數(shù)據(jù)處理單元和數(shù)據(jù)回放單元。1．掌握概述2002年12月IMO在締約國(guó)政府會(huì)議上審議并通過(guò)了強(qiáng)制安裝SSAS，納入SOLAS公約。從事國(guó)際海域航行的船舶必須安裝SSAS，并自2004年7月1日起生效。船舶保安警報(bào)系統(tǒng)（SSAS——ShipSecurityAlertSystem）系統(tǒng)自動(dòng)向主管當(dāng)局指定的相關(guān)部門發(fā)送警報(bào)。不向任何其他船舶發(fā)送船舶治安警報(bào)；也不會(huì)由此啟動(dòng)船上任何其他警報(bào)。1．掌握概述VTS具備監(jiān)視水域船舶運(yùn)動(dòng)并對(duì)船舶提供信息、建議和指示的手段，它能與船舶相互作用并能有效控制船舶交通流，從而在獲得最大的港口營(yíng)運(yùn)效益同時(shí)使船舶交通事故和環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)減至最小。船舶交通管理系統(tǒng)（VTS——VesselTrafficServices）2．理解船舶遠(yuǎn)程監(jiān)控的基本原理與實(shí)現(xiàn)方法2.1認(rèn)識(shí)船舶駕駛臺(tái)設(shè)備及其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)綜合橋樓系統(tǒng)（IBSIntegratedbridgesystem）綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)、信息處理技術(shù)等，將船上的各種導(dǎo)航/助航、操作控制和雷達(dá)避碰等電子設(shè)備通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有機(jī)地組合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)船舶自動(dòng)化航行。雷達(dá)導(dǎo)航電子海圖中央控制臺(tái)航線設(shè)計(jì)電子海圖自動(dòng)操舵儀GPS/AIS系統(tǒng)海圖桌機(jī)艙監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)航行數(shù)據(jù)記錄電航儀器航運(yùn)優(yōu)化系統(tǒng)海上遇險(xiǎn)和安全系統(tǒng)機(jī)艙網(wǎng)關(guān)機(jī)艙控制臺(tái)2．認(rèn)識(shí)船舶遠(yuǎn)程監(jiān)控的基本原理與實(shí)現(xiàn)方法2．認(rèn)識(shí)船舶遠(yuǎn)程監(jiān)控的基本原理與實(shí)現(xiàn)方法從導(dǎo)航/助航設(shè)備、機(jī)艙自動(dòng)化設(shè)備中獲取監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)：

——導(dǎo)航/助航設(shè)備，具備IEC-61162數(shù)據(jù)通信接口標(biāo)準(zhǔn)（AIS、VDR、SSAS、風(fēng)速儀、計(jì)程儀、回聲儀等）

——機(jī)艙自動(dòng)化設(shè)備，目前無(wú)統(tǒng)一接口標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)獲取難度較大（機(jī)艙集中監(jiān)視報(bào)警系統(tǒng)、機(jī)艙單元自動(dòng)化系統(tǒng)）2.2數(shù)據(jù)采集2．認(rèn)識(shí)船舶遠(yuǎn)程監(jiān)控的基本原理與實(shí)現(xiàn)方法AIS/GPSAIS將船舶標(biāo)識(shí)信息、位置信息、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和航行狀態(tài)等與安全有關(guān)的數(shù)據(jù)，通過(guò)信道建立無(wú)線通信數(shù)據(jù)鏈路，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)目標(biāo)之間的應(yīng)答），廣播給周圍的船舶，實(shí)現(xiàn)對(duì)本海區(qū)船舶的識(shí)別和監(jiān)視。AIS可以獲取的信息：

——靜態(tài)信息：IMO編號(hào)、呼號(hào)和船名、船長(zhǎng)和船寬、船舶類型、船上使用的定位天線的位置。

——?jiǎng)討B(tài)信息：帶有精度指示和完整性狀態(tài)的船位、時(shí)間、航向、速度、航行狀態(tài)等。

——與航次有關(guān)的信息：船舶吃水、危險(xiǎn)貨物類型、目的港和預(yù)計(jì)到港時(shí)間。

——與安全有關(guān)的信息：短信息。2．認(rèn)識(shí)船舶遠(yuǎn)程監(jiān)控的基本原理與實(shí)現(xiàn)方法船舶航行數(shù)據(jù)記錄儀（VDR——VoyageDataRecorder）VDR可以獲取的信息：

——操作信息：主機(jī)油門/螺距操作、轉(zhuǎn)舵操作和實(shí)際舵角、推進(jìn)器、側(cè)推器等數(shù)據(jù)。

——船舶狀態(tài)信息：主機(jī)轉(zhuǎn)速、航跡向、航速、船位、船體開口狀況、水密門和防火門狀況、船體應(yīng)力、風(fēng)向風(fēng)速、水深等數(shù)據(jù)。

——圖像信息：每15s一幀的雷達(dá)圖像。

——語(yǔ)音信息：駕駛室內(nèi)語(yǔ)音，內(nèi)部通信、船舵令、廣播系統(tǒng)和聲響報(bào)警的聲音，無(wú)線電話通信的聲音。2．認(rèn)識(shí)船舶遠(yuǎn)程監(jiān)控的基本原理與實(shí)現(xiàn)方法船舶保安警報(bào)系統(tǒng)（SSAS——ShipSecurityAlertSystem）雙重作用：

——緊急狀況下提供警報(bào)功能，SSAS可自動(dòng)將報(bào)警信息Email形式發(fā)至用戶指定的信箱，同時(shí)在界面上明顯標(biāo)注報(bào)警船舶的位置，并增加報(bào)警船舶的船位報(bào)告頻率。

——正常狀況下SSAS為船舶公司提供船舶動(dòng)態(tài)監(jiān)控功能，使公司管理人員實(shí)時(shí)了解本公司船舶在全球海域的航行動(dòng)態(tài)。2．認(rèn)識(shí)船舶遠(yuǎn)程監(jiān)控的基本原理與實(shí)現(xiàn)方法機(jī)艙自動(dòng)化系統(tǒng)包括：報(bào)警與監(jiān)視系統(tǒng)；輔機(jī)設(shè)備控制系統(tǒng)；電站管理系統(tǒng)；推進(jìn)控制系統(tǒng)；貨艙監(jiān)控系統(tǒng)；空調(diào)系統(tǒng)；火警系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，滿足了開放性和可擴(kuò)展性的要求。

從機(jī)艙自動(dòng)化系統(tǒng)中提取8類數(shù)據(jù)：1）主機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)；2）燃油系統(tǒng)數(shù)據(jù)；3）冷卻水系統(tǒng)數(shù)據(jù)；4）滑油系統(tǒng)數(shù)據(jù)；5）排氣系統(tǒng)數(shù)據(jù)；6）電站系統(tǒng)數(shù)據(jù)；7）鍋爐系統(tǒng)數(shù)據(jù)；8）泵類系統(tǒng)數(shù)據(jù)。2．認(rèn)識(shí)船舶遠(yuǎn)程監(jiān)控的基本原理與實(shí)現(xiàn)方法2.3數(shù)據(jù)傳輸國(guó)際海事衛(wèi)星（Inmarsat）1979年成立國(guó)際組織INMARSAT，直接成員國(guó)89個(gè)，總部在倫敦。1999年變?yōu)樯虡I(yè)公司，提供海事、航空、陸地移動(dòng)衛(wèi)星通信和信息服務(wù)。是船舶遇險(xiǎn)安全通信的主要支持系統(tǒng)，并承擔(dān)陸地應(yīng)急通信和災(zāi)害救助通信。INMARSAT將全球分為四個(gè)區(qū)域，有9顆衛(wèi)星覆蓋全球。向航海、航空和海上工業(yè)提供遇險(xiǎn)和安全通信服務(wù)。2．認(rèn)識(shí)船舶遠(yuǎn)程監(jiān)控的基本原理與實(shí)現(xiàn)方法新一代北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)計(jì)劃由35顆衛(wèi)星組成：——5顆靜止軌道衛(wèi)星——3顆傾斜同步軌道衛(wèi)星——27顆中地球軌道衛(wèi)星至今已發(fā)射了20多顆。2020年左右，建成覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

四大功能：（1）短報(bào)文：北斗系統(tǒng)用戶終端具有雙向報(bào)文通信功能（2）授時(shí)：可向用戶提供20ns-100ns時(shí)間同步精度（3）定位：水平精度100米，設(shè)立標(biāo)校站之后為20米（4）系統(tǒng)容納的最大用戶數(shù)：540000戶/小時(shí)2．認(rèn)識(shí)船舶遠(yuǎn)程監(jiān)控的基本原理與實(shí)現(xiàn)方法GPRS/CDMA移動(dòng)通信

內(nèi)河、湖庫(kù)區(qū)、港口、沿海等GPRS/CDMA能夠覆蓋的水域，作為船岸通信傳輸?shù)墓ぞ?。?dāng)數(shù)據(jù)流量較大時(shí)，可以幾個(gè)模塊捆綁運(yùn)行。2．認(rèn)識(shí)船舶遠(yuǎn)程監(jiān)控的基本原理與實(shí)現(xiàn)方法2.4數(shù)據(jù)應(yīng)用在線監(jiān)控在線監(jiān)控主要以可視化圖表表示：

——電子海圖（或電子內(nèi)河江圖），顯示船舶航行數(shù)據(jù)；

——組態(tài)軟件或?qū)Ｓ密浖?，顯示機(jī)艙運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)；

——視頻軟件，顯示視頻圖像。2．認(rèn)識(shí)船舶遠(yuǎn)程監(jiān)控的基本原理與實(shí)現(xiàn)方法電子海圖（電子江圖）

電子海圖顯示與信息系統(tǒng)（ECDIS——ElectronicChartDisplay&InformationSystem）被認(rèn)為是繼ARPA雷達(dá)之后在船舶導(dǎo)航方面又一項(xiàng)偉大的技術(shù)革命?，F(xiàn)已發(fā)展成為一種新型的船舶導(dǎo)航系統(tǒng)和輔助決策系統(tǒng)，它不僅能連續(xù)給出船位，還能提供和綜合與航海有關(guān)的各種信息。2．認(rèn)識(shí)船舶遠(yuǎn)程監(jiān)控的基本原理與實(shí)現(xiàn)方法船舶管理船舶監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)作為船務(wù)公司對(duì)其所轄船舶管理的重要依據(jù)?！?wù)管理船舶調(diào)度與決策——機(jī)務(wù)管理機(jī)艙設(shè)備狀態(tài)評(píng)估，設(shè)備遠(yuǎn)程維護(hù)支持，節(jié)能監(jiān)控3．理解內(nèi)河船舶監(jiān)控技術(shù)主要以船舶安全航行監(jiān)控為主，其結(jié)構(gòu)是：

——船端GPS/AIS+GPRS/CDMA+岸端監(jiān)控軟件；

——船端GPS/AIS+北斗衛(wèi)星+岸端監(jiān)控軟件；

——船端RFID+岸端監(jiān)控軟件。當(dāng)需要監(jiān)控機(jī)艙設(shè)備時(shí)，須增加機(jī)艙數(shù)據(jù)采集裝置?；诒倍?世廣衛(wèi)星的船舶實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的組成框架，系統(tǒng)按照其功能可分為三大部分：航行船舶船載系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、陸上監(jiān)控中心系統(tǒng)。利用北斗/世廣衛(wèi)星完成雙向數(shù)據(jù)傳輸功能，集船舶定位與數(shù)據(jù)傳輸于一體，實(shí)現(xiàn)船位監(jiān)控、自動(dòng)預(yù)警、遇險(xiǎn)報(bào)警與救助、指揮等。3．理解內(nèi)河船舶監(jiān)控技術(shù)國(guó)家重大科技支撐項(xiàng)目：綜合智能交通技術(shù)集成應(yīng)用示范

——遠(yuǎn)洋船舶及貨物運(yùn)輸在線監(jiān)控系統(tǒng)4．理解遠(yuǎn)洋船舶監(jiān)控技術(shù)主要以船舶安全和船岸一體化管理為主。（1）方案4．理解遠(yuǎn)洋船舶監(jiān)控技術(shù)（2）數(shù)據(jù)采集4．理解遠(yuǎn)洋船舶監(jiān)控技術(shù)（2）數(shù)據(jù)處理與傳輸4．理解遠(yuǎn)洋船舶監(jiān)控技術(shù)（3）岸端數(shù)據(jù)應(yīng)用4．理解遠(yuǎn)洋船舶監(jiān)控技術(shù)（4）機(jī)艙監(jiān)控界面4．理解遠(yuǎn)洋船舶監(jiān)控技術(shù)中國(guó)極地研究中心

——極地考察站/船遠(yuǎn)程監(jiān)控4．理解遠(yuǎn)洋船舶監(jiān)控技術(shù)（1）方案4．理解遠(yuǎn)洋船舶監(jiān)控技術(shù)（2）四站一船監(jiān)控中山站(1989.2

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