船舶管理与岸地实现联系的应用研究
摘 要：随着世界经济全球化、贸易国际化的发展，仅仅依靠陆地、空中资源已无法满足全球的快速发展，这就需要另一种力量来实现这种要求，于是海上运输应运而生。海洋的开发与利用、船舶的快速发展为现代国际贸易带来了前所未有的进步。船舶在航行中的管理更需要技术作为强有力的后盾，传统的船舶管理注重船舶本身的管理，船舶管理与岸地的联系还不太紧密，无法获取船舶航行中的各种有关信息，进而由船舶造成的人命安全、财产损失、海洋污染不断增加，这些都严重影响了全球的可持续发展。怎样减少船舶在航行中出现的重大事故已成为人们关注的热点问题，本文主要介绍两种高科技软件在船舶航行中的初步应用研究，从定性和定量的角度实现船舶在航行中与岸地管理相结合，提高船舶航行的安全性。
关键词：船舶管理；高科技；应用
1 船舶的科技化管理背景
自从港口城市之间、国与国之间的经济贸易的不断往来，航运市场已经走过了上百年的历史，船舶的发展更是有古代的木船时代、铁船时代、刚穿时代，现在传播的发展正由多样化、复杂化向大型化、高速化和高度智能化发展，最终也将船舶管理由人工操作向机舱集控和驾驶台遥控过度，大型船舶和新型船舶进入了自动化无人机仓管理模式的高级阶段，高科技的介入给航运业带来了管理上的效率与经济上的利益，节省了大量的人力资源。目前在实现航行中的船舶与岸地的管理相结合的技术视乎不太明显，为了减少船舶在航行中的各种事故的发生，不仅需要船舶上的管理者的有效管理，更需要利用高科技实现船舶与岸地的相结合，才能更好地实现船舶航行的安全管理。
2 利用科技建立航行船舶与岸地的信息往来
2.1 建立信息往来的必要性
由于海上环境比陆地环境复杂，船舶在航行中的安全一直受到船员的关心，近几年，海上事故的发生率也不断的提高，这里大致统计了2003——2008年间由于各种环境因素而造成海上事故的数量如下表。
从表中可以看出，船舶发生事故的几率在增加，主要是因为船舶管理者对海上的环境分析不当而造成。这也引起人们对船舶管理的思考，目前，人们对船舶的研究已逐渐转移到对船舶安全管理上来，传统的管理模式只注重船舶自身的管理，没有更好的与岸上取得联系，造成船员对海上环境认识的不准确性而采取的不恰当的管理措施造成航行事故，目前，船舶在航行中如何与岸地取得联系正在研究，只有船舶的管理与岸地取得联系，才能获得更准确的海上环境状况，才能取得船舶的安全航行。
2.2 单兵视频回转系统简介
采用国际先进的COFDM调制解调技术、信道编解码技术，并结合数字图像压缩MPEG2/MPEG4 等多媒体网络传输技术，能够在高速移动环境下实现视频、语音的实时、同步传输。单兵视频回转系统主要由无线数字图像传输设备组成，无线数字图像传输设备主要是由信号发射机和信号接收机以及接收天线组成。信号发射机由视频图像采集、MPEG2图像编码、COFDM编码、加密控制、控制电路、信号放大器、混频、高放、滤波、发射天线及电源等组成，信号接收机系统由控制电路、信号放大器、接收天线及电源等组成。发射机端将AV信号经过视频采集编码，COFDM编码及DA转换后再上变频调制到选择指定的频点上，经过高频功率放大后由天线发射出去。接收端通过高增益的接收天线将接收到的信号送到接收机进行下变频、COFDM解调、MPEG2解码输出AV信号。
2.3 工作原理
船舶在航行中，会遇到各种各样的海况，例如海浪、气象的变化、航线的分布、周围船舶的分布，遇到这些问题如果不能及时的发现与处理，将会造成灾难性的事故，利用单兵视频回转系统的无线数字图像传输设备所具有的功能就能够提前了解船舶当时航行的状况，能够及时的有效的处理即将出现的问题，无线数字图像传输设备的信号发射机可以把当时的雷达扫描的船舶航行的环境状况通过AV信号采集，并将采集来的与海况有关的AV信号经过视频采集编码，COFDM编码及DA转换后再上变频调制到选择指定的频点上，经过高频功率放大后由天线发射出去。接收端通过高增益的接收天线将接收到的信号送到接收机进行下变频、COFDM解调、MPEG2解码输出AV信号。这些信号将以视频的形势呈现在岸地管理人员面前，管理人员可根据采集来的视频对当时的船舶航行状况进行分析，忽略次要因素对船舶的影响，重点分析主要因素可能会对船舶带来的威胁，从而及时的有效的消除潜在的危险。
2.4 单兵视频回转系统优点
雷达监控系统是我国港口船舶管理中主要使用的一种技术手段，主要是通过对雷达所覆盖的区域进行扫描，范围比较小，而且雷达系统不能获得船舶的静态信息，在应用中势必会存在一定的不足。单兵视频回转系统具有覆盖范围广、灵敏度高、移动性好、抗干扰和抗衰落能力强、传输数据率高、稳定性和可靠性突出等显著优点，为管理、抢险、侦察、等应急通信提供远距离、高速率、高质量图像的无线实时传输。该系统广泛应用于水利防汛、海事执法、海监巡查、海关边防、码头监控、防盗、等各个机关部门的应急通信平台，适合海上复杂环境中高质量图像的实时移动传输。
3 交通流信息发布系统的应用研究
3.1 船舶的的安全航行会受到各种环境因素的制约，这些环境因素包括天气、海况、水域等。如果船舶是在能见度低的天气环境下运行，船舶管理者就很难获得准确的信息来进行船舶的安全航行，这种情况下很容易会造成事故的发生，从而危及到航行中的人命和财产的安全。另外，船舶的航行也受到包括船舶自身环境。影响航运安全的气象海况条件包括能见度、风（浪）、洋流和潮汐等。海上是自由选择航路的水域，但海域航道宽度、航道深度、航道弯曲角度、航道交叉状况等对海运安全有一定的影响。海域交通环境因素也非常重要。海域船舶交通流量、海域通航秩序是衡量海域交通环境的重要指标。大量数据表明，离岸10海里左右的海域最易发生海事，原因除了由于航道条件不好及绝大部分的浅滩、暗礁、沉船等碍航物都分布在沿海区域，造成船舶操纵困难发生事故外，另一个重要的原因是沿岸海域船舶通航密度大，船舶发生碰撞事故的机率增大。这就要求船舶管理人员及时的掌握船舶的静态信息和动态信息，交通信息实时处理软件凭着自身数据的采集、处理、分析与发布功能，若能应用到船舶航行中将会大大减少船舶出现事故的几率。
3.2 交通流信息采集、处理与发布系统的建立
交通流实时信息采集、处理发布系统是智能交通管理系统中的一个基础性子系统，它的建立一般遵循以下几个步骤：
3.2.1 建立先进的地理信息平台：船舶航行中的所有交通管理信息都建立在该平台上，能够处理、查询、分析各种静态和动态信息。
3.2.2 建立交通信息采集预处理系统：包括实时数据的检测、采集、统计、计算与分析。
3.2.3 建立基于地理信息的Web信息发布系统：发布的信息包括船舶航行中遇到的各种环境状况。
3.3 交通流信息采集、处理与发布系统的功能
交通流信息发布系统的主要功能是数据的接受、数据的处理与分析、数据的发布等功能。数据的接受主要是检测器的应用，它不仅能够将影响航运安全的气象海况条件包括能见度、风浪、洋流以及周围船舶的分布情况及航速这些动态信息检测并收集，还能够将影响船舶安全航行的船舶的自身情况包括船舶的主要设备状况这些静态信息检测并采集，数据的处理与分析包括数据的过滤、统计与计算，数据的过滤是指采集到的信息进行主要和次要的过滤，过滤出那些是影响船舶航行的主要因素及哪些是次要因素，数据的统计与计算是根据过滤的数据经过统计与计算。信息的发布是将影响船舶航行的各种环境因素以数据的形式进行采集、统计与计算分析，最终这些数据都传入到指挥中心，管理人員进一步对这些数据进行分析，也就是对船舶航行的所处环境进行定量分析管理人员将这些分析的结果以及要采取的相应措施通过信息发布平台发布出去，船舶根据这些发布的信息从而确定船舶在复杂环境下是停航、离港、改航、还是停止作业。例如船舶航行中对航道信息的采集与计算至关重要，通过计算可以检测出各个航线的船舶的流密度以及船舶航行的速度，并将这些数据信息通过无线网络传入到指挥中心，经过处理分析，发送到数据总线，发布系统根据要求显示与发布信息。流程图如下图所示。
船舶就可以根据接收到的信息，对船舶的安全航行采取相应的措施，从而减少船舶在航行中由于外部环境的影响而造成的事故，大大提高了船舶的安全性。
4 结束语
单兵视频回转系统利用其本身的特点，对船舶的静态信息和动态信息进行采集与分析，将这些数据信息形成视频信号不仅展示给岸地管理员，也展示给各船舶的现场管理员，能够让管理者从定性的角度去分析船舶的运行状态，进而保证船舶的安全运行；交通流信息采集、统计预发布系统能够将船舶航行中的各种环境状况以数据的形式进行采集与分析，计算出船舶航行的各种状况，这些状况能够以数据的形势发布出去，他从定量的角度实现了船舶与岸地相结合，能够有效地、安全的进行船舶管理。
参考文献
[1]郭敏.交通流实时动态信息采集、处理/分析、发布系统在北京的研究与实施[Z].学术研究.
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