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船舶智能监控技术的关键技术与应用在当今科技飞速发展的时代，船舶行业也迎来了智能化的变革。
船舶智能监控技术作为保障船舶安全、提高运营效率的重要手段，正日益受到广泛关注。
这项技术涵盖了众多关键技术，并在船舶的各个领域得到了广泛应用。
一、船舶智能监控技术的关键技术1、传感器技术传感器是船舶智能监控系统的“眼睛”和“耳朵”，它们负责收集船舶运行过程中的各种数据。
例如，压力传感器可以监测船舶的燃油压力和液压系统压力；温度传感器能够实时感知发动机的温度和舱内温度；位置传感器则能精确确定船舶的地理位置。
这些传感器所采集的数据为后续的分析和决策提供了基础。
2、数据采集与传输技术采集到的传感器数据需要高效、准确地传输到监控中心。
这就涉及到数据采集与传输技术，包括有线传输（如以太网）和无线传输（如卫星通信、蓝牙等）。
在船舶运行环境中，数据传输的稳定性和可靠性至关重要，要确保在复杂的电磁环境和恶劣的天气条件下，数据能够不丢失、不延迟地送达。
3、数据分析与处理技术大量的采集数据如果不经过有效的分析和处理，就只是一堆毫无意义的数字。
数据分析与处理技术通过运用数学模型、算法和统计方法，对数据进行筛选、整合和挖掘，提取出有价值的信息。
例如，通过对船舶发动机运行数据的分析，可以提前发现潜在的故障隐患；对船舶航行轨迹和速度数据的分析，能够优化航线规划，降低油耗。
4、图像识别技术在船舶监控中，图像识别技术发挥着重要作用。
通过安装在船舶上的摄像头，可以实时获取船舶周边的环境图像。
图像识别技术能够自动识别出其他船舶、障碍物、港口设施等，为船舶的航行安全提供保障。
同时，也可以用于对船舶上设备的状态进行监测，如识别设备的损坏、泄漏等情况。
5、智能预警与决策技术基于数据分析的结果，智能预警与决策技术能够及时发出警报并提供决策建议。
当监测到船舶的某个参数超出正常范围或存在潜在风险时，系统会自动发出预警信号，提醒船员采取相应措施。
并且，系统还可以根据当前的情况和预设的规则，提供最优的决策方案，如调整船舶速度、改变航线等。
船舶智能控制系统的研究与应用在当今科技飞速发展的时代，船舶行业也迎来了智能化的变革。
船舶智能控制系统作为这一变革的核心，正逐渐成为提高船舶运行效率、安全性和可靠性的关键因素。
本文将深入探讨船舶智能控制系统的研究现状、关键技术以及在实际应用中的表现和未来发展趋势。
一、船舶智能控制系统的概述船舶智能控制系统是一个综合了多种先进技术的复杂系统，它通过对船舶的各种设备、系统和运行参数进行实时监测、分析和控制，实现船舶的自动化操作和优化管理。
这一系统涵盖了船舶的动力系统、导航系统、通信系统、货物装卸系统等多个方面，旨在提高船舶的整体性能和运营效益。
船舶智能控制系统的发展历程可以追溯到上世纪，随着计算机技术、传感器技术、通信技术等的不断进步，船舶控制系统逐渐从传统的机械控制、电气控制向数字化、智能化控制转变。
早期的船舶控制系统主要依赖于人工操作和简单的自动化设备，功能相对单一，控制精度和可靠性也较低。
而现代的船舶智能控制系统则融合了人工智能、大数据、物联网等前沿技术，具备了更加智能、高效和精准的控制能力。
二、船舶智能控制系统的关键技术1、传感器技术传感器是船舶智能控制系统获取船舶运行状态信息的关键设备。
通过安装在船舶各个部位的传感器，如压力传感器、温度传感器、速度传感器、位置传感器等，可以实时采集船舶的各种参数，如主机转速、油温、航速、船位等。
这些传感器将采集到的信息传输给控制系统，为系统的分析和决策提供数据支持。
为了提高传感器的精度和可靠性，近年来，一些新型传感器技术，如光纤传感器、MEMS 传感器等，逐渐在船舶上得到应用。
2、通信技术高效可靠的通信技术是实现船舶智能控制的重要保障。
船舶智能控制系统需要将采集到的大量数据实时传输到控制中心，并接收控制中心的指令。
目前，船舶通信技术主要包括卫星通信、短波通信、VHF通信等。
随着 5G 技术的发展，未来有望为船舶通信提供更高的带宽和更低的延迟，进一步提升船舶智能控制系统的性能。
船舶智能化系统船舶监控远程操作和自动化控制随着科技的不断进步和人们对船舶运输安全要求的提高，船舶智能化系统的发展成为了当今航运行业的一个重要趋势。
在这篇文章中，我们将探讨船舶智能化系统对船舶监控远程操作和自动化控制的影响。
一、智能化船舶监控系统智能化船舶监控系统是船舶智能化系统中的一个重要组成部分，它通过集成各种传感器和监测设备，对船舶的运行状态进行实时监控和数据采集。
这些传感器可以监测船舶的位置、速度、姿态、温度、湿度等多个参数，并将数据传输到中央控制台进行处理。
在传统的船舶监控系统中，操作人员需要亲自前往各个舱室进行巡视和数据采集，这不仅耗费人力物力，而且可能存在安全隐患。
而有了智能化的船舶监控系统，操作人员可以通过中央控制台实时监测船舶的各项数据，大大提高了船舶的安全性和运行效率。
二、船舶远程操作系统船舶远程操作系统是船舶智能化系统的另一个重要组成部分，它通过网络技术实现对船舶各个系统的远程操作和控制。
借助于船舶智能化系统，船舶的各种设备和系统可以实现远程监视、远程控制和远程调试等功能。
船舶远程操作系统的出现，不仅提高了船舶的操作便利性和工作效率，还减少了操作人员的工作负担和工作风险。
例如，在船舶发生故障时，操作人员可以通过远程操作系统进行诊断和修复，避免了因为操作人员到达现场需要一定的时间和成本。
三、船舶自动化控制系统船舶自动化控制系统是船舶智能化系统中的核心部分，它通过集成各种自动化设备和控制器，实现对船舶各个系统的自动控制和调节。
船舶自动化控制系统可以通过预设参数和逻辑控制，对船舶的运行过程进行自动化管理和调整。
船舶自动化控制系统的引入，不仅提高了船舶运行的稳定性和安全性，还加快了船舶的工作效率和节能减排的能力。
例如，船舶的自动导航系统可以通过卫星导航和自动操纵技术，实现船舶的自动驾驶和路径规划，大大减少了人为操作的错误和能源的浪费。
四、船舶智能化系统的挑战与前景尽管船舶智能化系统在航运行业中具有广阔的前景，但是其发展还面临一些挑战。
船舶航行管理与监控提供船舶航行管理与监控的最佳实践和工具船舶航行管理与监控是确保船舶安全、提高运输效率的重要环节。
随着技术的不断进步，现代船舶航行管理与监控系统已经取得了显著的发展。
本文将介绍船舶航行管理与监控的最佳实践和工具，以帮助船舶公司更好地管理航行行为和提升航行安全。
1. 自动识别系统（Automatic Identification System，AIS）自动识别系统（AIS）是船舶航行管理与监控中一种常用的工具。
AIS可以通过卫星技术识别和追踪船舶的位置、航速、航向等关键信息。
船舶通过AIS可以互相通信，并及时共享船舶信息，提高整体航行安全。
此外，AIS还可以与海岸站点和其他地面设备集成，实现全方位的航行管理和监控。
2. 船舶数据记录仪（Voyage Data Recorder，VDR）船舶数据记录仪（VDR）是船舶航行管理与监控中的另一种重要工具。
VDR可以记录船舶的关键数据，如航行速度、航行航线、通信记录等。
这些数据可以用于事故分析和航行行为评估，有助于提高船舶的航行安全和运输效率。
VDR还可以提供船舶航行状态的实时监控，及时发现并解决潜在的问题。
3. 电子海图（Electronic Chart Display and Information System，ECDIS）电子海图（ECDIS）是船舶航行管理与监控中的一项关键技术。
ECDIS可以用来显示航线、航速和船舶位置等重要信息，并且与GPS、雷达等设备集成，提供全面的航行导航功能。
通过使用ECDIS，船舶可以更准确地确定航行路径，避免碰撞和搁浅等危险情况，提高航行安全性。
4. 增强现实技术（Augmented Reality，AR）增强现实技术（AR）是近年来船舶航行管理与监控中的新兴技术。
AR可以将虚拟信息叠加在实际环境中，实现对航行状态的实时监控和数据可视化。
通过AR技术，船舶管理人员可以更直观地了解航行情况，并且能够实时调整航线、监控航速等关键操作，提高航行效率和安全性。
收稿日期:2009—06—27作者简介王磊(—),男,安徽人,工程师,研究方向为渤海湾客滚船安全管理及海上安全。
远洋船舶远程视频监控的应用王 磊(烟台市港航管理局,山东烟台 264000)摘要:研究船舶视频监控的目的是为了提高船舶航行安全,并且能够在紧急情况下将船舶视频信息及时准确地传回到岸上指挥中心。
详细介绍了船舶视频监控系统的组成结构及各部分的功能实现。
关键词:船舶安全;船岸通信;视频监控;I nma rsat -F中图分类号:TP311.5文献标识码:AApp li ca t i o n s of ocean -goi ng vesselsr em ote v i deo m on i tor i n gWA N G L ei(Port and S hipping Authority of Y an t a i City,Shandong Y antai 264000Ch i na)Ab stra ct:V ide o mon itoring of s h i p research ai m s t o i mp rove the sh i p navigation s afety,and can ti mely and accurate trans m it the ship vide o informati on t o shore co mmand cen ter in e mergency situati ons .The pa p erintroduces the structu re of the s h i p video mon itoringsyste m and function of each p art in detail .K ey word s:sh i p safety ;ship -s hore c ommun ication;vide o mon itoring;inmarsat -F引言研究船舶视频监控对船舶的安全有很重大的意义,通过数字视频的传输可以实现船舶视频监控。
海上船舶远程视频监控系统设计方案1.系统概述这个系统主要包括前端设备、传输网络、后端平台三个部分。
前端设备负责采集船舶上的视频信息，传输网络将这些信息实时传输到后端平台，后端平台则对视频进行存储、分析和处理。
2.前端设备前端设备主要包括摄像头、编码器、存储设备等。
摄像头负责实时捕捉船舶周边环境、甲板、机舱等关键部位的视频信息。
编码器将摄像头采集到的视频信号进行压缩编码，以便于传输。
存储设备可以临时存储视频数据，防止在传输过程中出现数据丢失。
3.传输网络传输网络是系统的神经中枢，负责将前端设备采集到的视频数据实时传输到后端平台。
这里有两种传输方式：有线传输和无线传输。
有线传输主要包括光纤、网线等，传输速度快，稳定性高；无线传输主要包括卫星通信、Wi-Fi等，适用于船舶在海上移动的场景。
4.后端平台（1）视频存储：将前端设备传输过来的视频数据进行存储，便于后续查询和分析。
（2）视频分析：利用技术，对视频中的船舶周边环境、船舶状态、人员行为等信息进行分析，为船舶安全管理提供数据支持。
（3）视频监控：通过监控大屏、手机APP等方式，实现对船舶的实时监控。
5.系统功能我们来看看这个系统的主要功能：（1）实时监控：可以实时查看船舶周边环境、甲板、机舱等关键部位的视频信息。
（2）远程控制：可以对前端设备进行远程控制，如调整摄像头角度、开关灯光等。
（3）报警联动：当系统检测到异常情况时，如船舶碰撞、火灾等，可以立即发出报警，并联动相关设备进行处理。
（4）数据统计：对船舶运行过程中的各项数据进行统计和分析，为船舶管理提供数据支持。
6.系统优势（1）实时性强：采用有线和无线传输相结合的方式，确保视频数据的实时传输。
（2）安全性高：前端设备具备防水、防尘、抗干扰等特点，确保在恶劣环境下正常工作。
（3）智能化程度高：利用技术对视频数据进行实时分析，提高船舶安全管理水平。
（4）易用性强：系统界面简洁，操作方便，便于船舶管理人员快速上手。
船舶智能监控系统掌握船舶智能监控系统的关键技术和应用案例船舶智能监控系统，作为航运行业的重要组成部分，起到了确保船舶安全和运行效率的关键作用。
本文将介绍船舶智能监控系统的关键技术，并通过实际应用案例展示其在航运行业中的重要性。
一、船舶智能监控系统的关键技术1. 传感技术传感技术是船舶智能监控系统的核心技术之一。
通过感知环境的各种参数，如温度、湿度、气压等，传感器能够实时监测船舶各个系统的状态，并将数据传输到监控系统中进行分析和处理。
2. 数据采集与传输技术船舶智能监控系统需要从各个传感器和设备中采集大量的数据，并将其传输至监控中心进行处理。
数据采集与传输技术的发展，如无线传输技术和物联网技术的应用，使得船舶智能监控系统能够实现远程数据传输和集中管理。
3. 数据分析与处理技术传感器采集到的海量数据需要进行高效的分析和处理，以提取有用信息并为决策提供依据。
数据分析与处理技术如数据挖掘、大数据分析等，能够从海量数据中发现规律和关联，并为船舶运营提供决策支持。
4. 告警与预测技术船舶智能监控系统可以根据监测到的数据进行实时告警和预测，以提前发现潜在的问题并采取相应措施。
告警与预测技术的发展，如机器学习和人工智能算法的应用，为船舶运营管理者提供了更准确的预警和预测能力。
二、船舶智能监控系统的应用案例1. 船舶结构监测船舶结构监测是船舶智能监控系统的重要应用之一。
通过在船体上布置传感器，可以实时监测船体的变形和应力情况，判断船体结构的完整性和稳定性。
一旦发现异常，可以及时采取修复措施，确保船舶的安全运行。
2. 船舶机械设备监测船舶机械设备监测是船舶智能监控系统的又一重要应用。
传感器可以实时监测船舶发动机、泵站、液压系统等机械设备的运行状态和性能指标，如温度、压力、转速等，并通过数据分析和处理提供设备故障预警和维护建议。
3. 船舶能效管理船舶能效管理是船舶智能监控系统的一项关键任务。
通过监测燃油消耗、航速、航线等数据，并结合船舶设计参数和气象海况等因素，可对船舶的能效进行分析和评估，并提出相应的节能措施，从而达到降低运营成本和环境污染的目的。
远洋船舶在线监控系统研究∗郑士君1)褚建新1)陈正杰2)王增华2)王新全2)1)上海海事大学，上海，2001352)中国远洋运输集团，北京，100031摘要：由于船-岸在地域上的分离，我国海运企业对远洋船舶的安全监控能力还很薄弱，缺乏对所属船舶状态和运载货物状态的有效监控。
应用先进的计算机信息技术、通信技术和网络技术等，将船-岸安全监控管理有机地结合在一起，船-岸随时交互数据，协作管理业务，确保远洋运输的安全高效。
形成一个开放的集船舶监控、管理、决策于一体的远洋船舶在线监控系统，从而实现和提高远洋船舶的安全管理水平。
以中远集团所辖船舶为实施对象开发成功了远洋船舶在线监控系统。
关键词：远洋船舶；在线监控；信息系统；船岸通信中图分类号：U675.79；TP315 文献标识码：ADevelopment of the Online Monitoring System for Ocean VesselsAbstract:Because ocean vessels are far away from the land, the safety management and monitoring for ocean vessels is rather insufficient in China shipping enterprises. The effective monitoring for the navigation status and cargo status of ocean vessels is lacked. With computer information, communication and network technologies, the land-ship safety monitoring management is perfectly realized, so that data can be transmitted between vessels and the land each other, various management services can be carried out and the high efficiency of ocean shipping is ensured. Regard COSCO as target, an online monitoring system for ocean vessels that integrates the query, the control, the management and the decision is developed.Key words: ocean vessel; online monitoring; information system; Land-ship communication0．引言我国90%的进出口货物采用海上运输，中国远洋运输集团（COSCO）、中国海运集团（CS）等大型航运企业承担着大部分的进出口物资和战略物资的海洋运输任务。
据权威部门统计[1]，2007年我国远洋运输货运量17173.89万吨，远洋运输集装箱量1711.93万TEU，分别比上年度增长13.9%和12.2%；全国现有各类远洋运输船舶2280余艘，净载重量4164.64万吨，集装箱箱位106.98万TEU。
提高我国航运企业的船舶航行安全监控水平、保证远洋运输安全生产、提高其远洋运输管理效率，既可以为企业创造可观的经济效益，也可以为海上战略物资运输的安全提供可靠保证。
国际海事组织(IMO)于上世纪90年代发布了ISM规则（International Safety Management国际安全管理规则），要求全球航运企业建立船舶安全管理体系，保证航行船舶的安全，最大限度避免各类海上事故的∗“十一五”国家重大科技支撑项目，远洋船舶及货物运输在线监控系统，项目编号：2006BAG01A05发生[2]。
2000年以来，IMO对船舶安全监控和管理的进一步强制性要求，以及航运管理信息化技术的发展，基于国际海事卫星（Inmarsat）的远洋船队监控与管理系统相继被开发。
国外大型航运企业基于自身战略利益，着重进行了船舶安全、机务管理、航运管理，船舶监控等技术的研究，如瑞士MSC航运、丹麦MAERSK 航运、美国APL航运等投入大量的资金引进开发系统。
国外一些船务海事技术公司如英国Transas公司、挪威C-MAP公司、荷兰SpecTec公司、新加坡Danaos公司等公司也开发了船舶监控的相关技术和系统[3-4]。
但是国外应用的系统也存在系统分散、实时性不强等缺点，现在仍然没有成熟应用一套比较完善的船岸一体化的综合监控管理和服务平台。
目前，我国海运企业对远洋船舶的安全监控能力还很薄弱。
由于船-岸在地域上的分离，通常是将航运企业与航行船舶看作为两个无法相互直接联系的对象。
航运企业对船舶的掌控，无论是航行安全还是机务、海务管理等等，均是在企业端或船舶端的单独行为。
船舶发生的事件、船岸之间的信息交流主要是通过电报、电传、传真及邮件等手段实现。
这使得信息的滞后性、主观性、历史记录的不均匀性、以及历史记录的连续储存问题等较为突现，缺乏对船舶状态和运载货物状态的有效监控。
船岸信息孤岛和监控能力薄弱给航运企业的船舶安全管理带来诸多隐患和不利影响。
本文以COSCO为实施对象，研究的远洋船舶在线监控系统是指COSCO及其二级分公司管理部门（岸基）与所属船舶（船端）于一体的远洋船舶在线监控平台，其核心是远洋航行中船舶及其所载物资的全过程实时监控和全过程安全保障管理。
本质上是应用先进的计算机信息技术、通信技术和网络技术等，将船-岸安全监控管理有机地结合在一起，船-岸随时交互数据，协作管理业务，确保远洋运输的安全高效。
形成一个开放的集船舶监控、管理、决策于一体的远洋船舶在线监控系统，从而实现和提高远洋船舶的安全管理水平。
1．远洋船舶在线监控系统总体方案架构远洋船舶在线监控系统强调“船岸一体”的概念，系统的总体架构如图1所示，由三大部分组成：船端（船舶端）数据采集与处理系统、船-岸通信系统和岸基应用系统。
Inmarsat-C Inmarsat-FInmarsat-BGAN海事卫星各二级分公司图1 远洋船舶在线监控系统总体架构船端数据采集与处理系统主要由船舶端数据采集控制、数据分析处理、数据传输控制和船舶端的监控系统组成。
船-岸通信系统主要包括船端的数据通信与岸端的数据通信系统组成。
岸基系统分为集团总公司和各二级航运公司两级系统，包括船舶监控管理、安全管理、船舶调度、船舶动态监控与船舶遇险应急处置系统组成。
船端与岸基系统的双向数据交换，即船-岸通信，主要通过国际海事卫星（Inmarsat）。
根据当前船舶的不同通信装备，以国际海事卫星的三种主流船载通信终端实现与岸基的通信联系，分别是Inmarsat-C、Inmarsat-F和Inmarsat-BGAN。
Inmarsat-C是一个存储转发式的双向通信系统，目前大多数船舶都装备有Inmarsat-C的船载通信终端。
将文本文件加密或压缩后以E-mail方式发送到岸基，在岸基对收到的E-mail 进行解压缩和解密后分发到相应的应用系统或储存到指定的数据库。
Imarsat-F是一个对用户透明的基于TCP/IP的通信传输系统，实现移动船舶对互联网的接入，支持船岸数据的透明传输。
Inmarsat-BGAN是Imarsat的一个低成本互联网接入简约版，具有全球无缝隙的宽带网络接入，它保证船舶用户在全球任何地点都可以得到高质量、高可靠的通信服务。
国际海事卫星数据通信传输由卫星地面站落地，岸基各分公司的安全管理系统通过Internet-VPN接入到卫星地面站数据网关，从而建立起船岸数据通信链路。
而总公司与所辖各分公司的数据交换通过专网建立数据通信链路。
2．船端数据采集与处理船载数据采集与处理系统在功能结构上分为三个模块：数据采集模块、数据分析处理模块和数据传输控制模块。
2.1 数据采集数据采集模块结构示意图如图2所示。
船舶航行数据、机舱数据和货物数据将分别从分散在船舶各处的单元设备系统中获得。
采集的当前数据存储的同时，交由数据分析处理模块进行数据处理。
图2 数据采集示模块意图船舶航行数据主要从船舶自动识别系统（AIS）和航行数据记录仪（VDR）中获取。
从VDR中可以获取四类数据：1）操舵信息：包括车钟指令和回令数据，主机油门/螺距操作、转舵操作和实际舵角、推进器、侧推器等数据。
2）船舶状态信息：包括主机转速、船艏向、航迹向、航速、船位、船体开口状况、水密门和防火门状况、船体应力、风向和风速、水深等数据。
3）图像信息：每15s一帧的雷达图像。
4）语音信息：驾驶室内的谈话，驾驶室内部通信、船舵令、广播系统和声响报警的声音，甚高频（VHF）无线电话通信的声音。
从AIS中可以获取三类数据：1）静态信息：MMSI、IMO编号、呼号和船名、船长和船宽、船舶类型、船上使用的定位天线的位置。
2）动态信息：带有精度指示和完整性状态的以WG84坐标系为参考的船位（经纬度）、UTC时间、航向、航速度、船艏向、航行状态、回转速率。
3）与航次有关的信：船舶吃水、危险货物类型、目的港和预计到港时间以及与安全有关的短信息等。
机舱数据主要从机舱集中监视报警系统和一些主要的单元自动化系统（如主机遥控系统等）中获取。
包括主机系统、燃油系统、滑油系统、冷却水系统、排气系统、空气系统、锅炉系统和电站辅机系统等8大类实时数据。
船舶货物数据根据大宗货物类型可以分为集装箱、散杂货和液货。
因此，货物数据采集根据这三种不同类型货物进行。
1）集装箱货物数据：对集装箱船舶货物的动态数据可由电子积载图来明确表示，而冷藏集装箱状态数据可以从船舶冷藏集装箱控制系统获取，主要有：各冷藏集装箱的设定冷藏温度与当前温度、压缩机起/停时间、压缩机电压/电流等。
2）杂散货物数据。
对大宗散货（粮食、化肥、工业原料等），在货舱安装温度和湿度传感器以监视散状货物状态。
3）液化气和油品数据。
专用液化气船和油船都有本船监控系统，包括油/气舱监控系统、油/气管网监控系统、油份浓度监控系统等。
通过数据接口获取数据，主要有：各舱室的油/气温度、压力、液位、惰性气体浓度；油气管网的压力、流量、管系主要阀门开/闭状态；排放浓度、排放流量等。
2.2 数据分析处理数据分析处理模块结构示意图如图3所示。
所采集的数字数据并非都是有效数据，进行有效性检验实质是滤除非法数据和无效数据。
有效性检验包括：数据时效的准确性检验、数据量值的范围检验、异常数据检验。
数据格式转换是将不同量纲的数据一律转换成标准量纲数据（以kg/m/s及其导出单位为标准），以及统一的数据类型。
