專利名稱：一種基于船舶交通管理電子信息系統(tǒng)的溢油追蹤系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于海洋環(huán)境檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種實(shí)現(xiàn)海上溢油報(bào)警、溢油事故點(diǎn)定位與顯示、溢油擴(kuò)散和漂移實(shí)時(shí)跟蹤與監(jiān)測(cè)的基于船舶交通管理電子信息系統(tǒng)的溢油追蹤系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
船舶交通管理系統(tǒng)是海事主管機(jī)關(guān)對(duì)港口及沿海船舶交通進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的重要手段之一。目前世界上已建成船舶交通管理系統(tǒng)500多處，而我國(guó)自1978年在寧波港開始建設(shè)第一個(gè)船舶交通管理系統(tǒng)以來(lái)，經(jīng)過(guò)三十幾年的建設(shè)與發(fā)展，已擁有35個(gè)不同規(guī)模、不同類型的船舶交通管理系統(tǒng)。船舶交通管理系統(tǒng)建設(shè)和發(fā)展對(duì)改善船舶交通秩序、減少船舶交通事故、提高航道通過(guò)能力和船舶營(yíng)運(yùn)效率、提高港口資源利用率、促進(jìn)海上安全監(jiān)督管理的現(xiàn)代化以及優(yōu)化通航環(huán)境等方面起到了重要作用。然而，面對(duì)二十一世紀(jì)海上運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展，海上溢油事故時(shí)有發(fā)生，其對(duì)海洋生物造成的傷害是無(wú)法估量的，同時(shí)也嚴(yán)重破壞了海岸的自然環(huán)境等。以前的船舶交通管理電子信息系統(tǒng)與溢油監(jiān)測(cè)追蹤系統(tǒng)各自獨(dú)立顯示，相互之間信息不關(guān)聯(lián)。為了充分發(fā)揮船舶交通管理系統(tǒng)的作用，并有效地防治海洋溢油污染，將船舶交通管理電子信息系統(tǒng)和溢油監(jiān)測(cè)與追蹤系統(tǒng)集成，構(gòu)建一個(gè)具有海上溢油報(bào)警、溢油事故點(diǎn)定位與顯示、溢油擴(kuò)散和漂移實(shí)時(shí)跟蹤與監(jiān)測(cè)的船舶交通管理電子信息子系統(tǒng)具有很大的實(shí)際意義。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明目的是提供一種基于船舶交通管理電子信息系統(tǒng)的溢油追蹤系統(tǒng)，它能夠及時(shí)準(zhǔn)確的獲取溢油事故發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、污染程度以及溢油漂移范圍、速度及方向，在警戒區(qū)域?qū)嵤┙煌ü苤拼_保航行安全、并實(shí)時(shí)監(jiān)控事故現(xiàn)場(chǎng)防止船舶逃逸，為海面溢油應(yīng)急行動(dòng)及油污清理、保證海上航行安全、加強(qiáng)海洋污染監(jiān)測(cè)執(zhí)法力度，提供了強(qiáng)有力的信息支持和可靠保障。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種基于船舶交通管理電子信息系統(tǒng)的溢油追蹤系統(tǒng)，包括船舶交通管理電子信息系統(tǒng)、溢油監(jiān)測(cè)追蹤系統(tǒng)、溢油信息采集模塊和局外信息終端，所述的船舶交通管理電子信息系統(tǒng)分別與溢油監(jiān)測(cè)追蹤系統(tǒng)和局外信息終端連接，所述的溢油監(jiān)測(cè)追蹤系統(tǒng)經(jīng)溢油信息采集模塊與局外信息終端連接；所述的船舶交通管理電子信息系統(tǒng)獲得船舶交通管理系統(tǒng)轄區(qū)內(nèi)的船舶動(dòng)態(tài)和靜態(tài)信息、水文氣象信息、雷達(dá)圖像信息和目標(biāo)跟蹤信息；所述的溢油監(jiān)測(cè)追蹤系統(tǒng)獲得溢油的基本信息、溢油的擴(kuò)散和漂移信息、溢油運(yùn)動(dòng)的預(yù)測(cè)信息；所述的溢油信息采集模塊通過(guò)信息交換技術(shù)將溢油監(jiān)測(cè)追蹤系統(tǒng)中有關(guān)海上溢油的相關(guān)信息按照一定的數(shù)據(jù)格式存儲(chǔ)到船舶交通管理電子信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，并實(shí)時(shí)的在電子海圖中顯示出來(lái)；所述的局外信息終端指獲得鄰近船舶交通管理系統(tǒng)相關(guān)信息及船舶交通管理系統(tǒng)以外的其他有關(guān)部門信息的一個(gè)信息終端；它與船舶交通管理電子信息系統(tǒng)的管理信息子系統(tǒng)連接；所述的船舶交通管理電子信息系統(tǒng)包括VHF通信子系統(tǒng)、雷達(dá)子系統(tǒng)、綜合雷達(dá)數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)、岸基船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、信息傳輸子系統(tǒng)、管理信息子系統(tǒng)和水文氣象子系統(tǒng)；所述的溢油監(jiān)測(cè)追蹤系統(tǒng)包括電子海圖顯示及信息系統(tǒng)模塊、環(huán)境動(dòng)力場(chǎng)模塊、溢油模擬及追蹤模塊、船載自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)模塊，環(huán)境動(dòng)力場(chǎng)模塊獲得的船舶一定范圍內(nèi)的海浪、風(fēng)信息可為溢油模擬及追蹤模塊提供一個(gè)實(shí)際的海上自然環(huán)境，使得模擬的結(jié)果更加接近實(shí)際；電子海圖顯示及信息系統(tǒng)模塊獲得一定范圍內(nèi)的水文氣象信息，并能在電子海圖上顯示船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)獲得的船舶動(dòng)態(tài)和靜態(tài)信息、船舶航向等信息。本發(fā)明的工作原理如下A、船舶交通管理電子信息系統(tǒng)由多個(gè)傳感器獲得的信息，經(jīng)各子系統(tǒng)處理后分別存儲(chǔ)在相應(yīng)的子系統(tǒng)中，主要包括船舶交通管理系統(tǒng)轄區(qū)內(nèi)的船舶動(dòng)態(tài)和靜態(tài)信息、水文氣象信息、雷達(dá)圖像信息和目標(biāo)跟蹤信息等。B、船舶交通管理系統(tǒng)處理中心的操作人員將相關(guān)信息手動(dòng)搭建以數(shù)據(jù)方式存儲(chǔ)的公共數(shù)據(jù)庫(kù)，安裝在船舶上的溢油監(jiān)測(cè)追蹤系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)信息通訊協(xié)議及數(shù)據(jù)庫(kù)查詢手段獲得其各模塊所需的船舶自動(dòng)識(shí)別信息、水文氣象等信息，避免實(shí)際中信息的重復(fù)采集。C、船舶交通管理電子信息系統(tǒng)中二次開發(fā)溢油信息采集模塊，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)信息通訊協(xié)議接收各船舶上的溢油監(jiān)測(cè)追蹤系統(tǒng)獲得的海上溢油的相關(guān)信息，并存儲(chǔ)在船舶交通管理信息系統(tǒng)的船舶數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上，它能與雷達(dá)數(shù)據(jù)處理器和交通顯示器實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)連接和交換數(shù)據(jù)。當(dāng)海上發(fā)生溢油事故時(shí)，船舶交通管理系統(tǒng)的處理中心將進(jìn)行報(bào)警，并在交通顯示器的電子海圖上實(shí)時(shí)顯示溢油的基本信息、溢油漂移和擴(kuò)散信息以及溢油的預(yù)測(cè)信息寸。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明將船舶交通管理電子信息系統(tǒng)與溢油監(jiān)測(cè)追蹤系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)系統(tǒng)之間信息的共享與交換，更加完善了船舶交通管理系統(tǒng)的信息服務(wù)、助航服務(wù)、交通組織服務(wù)以及協(xié)作服務(wù)等功能。2、船舶交通管理電子信息系統(tǒng)中的溢油信息采集模塊能夠及時(shí)準(zhǔn)確的獲取溢油事故發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、污染程度以及溢油漂移范圍、速度及方向，并通過(guò)信息管理子系統(tǒng)與綜合雷達(dá)數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)的雷達(dá)數(shù)據(jù)處理器和交通顯示器實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)連接和交換數(shù)據(jù)，能實(shí)時(shí)在電子海圖上顯示海上溢油的基本信息等，海事主管部門能夠清晰的掌握溢油的實(shí)際情況及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，以便合理的調(diào)配溢油應(yīng)急儲(chǔ)備力量及實(shí)施應(yīng)急措施，；3、當(dāng)發(fā)生溢油事故時(shí)，船舶交通管理信息系統(tǒng)可在警戒區(qū)域內(nèi)實(shí)施交通管制確保航行安全，同時(shí)獲得的雷達(dá)圖像可實(shí)時(shí)監(jiān)控事故現(xiàn)場(chǎng)，防止船舶逃逸并為后期的事故賠償提供有利證據(jù)，為加強(qiáng)海洋污染監(jiān)測(cè)執(zhí)法力度提供了強(qiáng)有力的信息支持和可靠保障。


本發(fā)明共有附圖3張，其中圖1是船舶交通管理系統(tǒng)電子信息系統(tǒng)的組成框圖。圖2是溢油監(jiān)測(cè)追蹤系統(tǒng)的組成框圖。圖3是本發(fā)明的基于船舶交通管理系統(tǒng)的溢油追蹤系統(tǒng)的組成示意圖。圖中1、船舶交通管理電子信息系統(tǒng)，2、溢油監(jiān)測(cè)追蹤系統(tǒng)，3、溢油信息采集模塊，4、局外信息終端；11、雷達(dá)子系統(tǒng)，12、VHF通信子系統(tǒng)，13、水文氣象子系統(tǒng)，14、岸基船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，15、紅外線設(shè)備等其他信息收集設(shè)備，16、綜合雷達(dá)數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)，17、信息傳輸子系統(tǒng)，18、管理信息子系統(tǒng)；21、電子海圖顯示及信息系統(tǒng)模塊，22、環(huán)境動(dòng)力場(chǎng)模塊，23、溢油模擬及追蹤模塊，對(duì)、船載自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)模塊。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步地描述。如圖1所示，交通情況信息和交通環(huán)境信息可以通過(guò)雷達(dá)子系統(tǒng)11、VHF通信子系統(tǒng)12、水文氣象子系統(tǒng)13、岸基船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)14和VHF測(cè)向子系統(tǒng)、紅外線設(shè)備等其他信息收集設(shè)備15，以及聯(lián)合服務(wù)的有關(guān)部門和鄰近船舶交通管理系統(tǒng)的合作收集，由雷達(dá)和岸基船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)14獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)入綜合雷達(dá)數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)16進(jìn)行評(píng)估，并在傳感器控制與信息顯示終端的綜合顯示器上顯示；評(píng)估得到的結(jié)果一般由VHF通信子系統(tǒng)12發(fā)給船舶用戶。遠(yuǎn)處雷達(dá)的數(shù)據(jù)需要通過(guò)信息傳輸子系統(tǒng)17進(jìn)入綜合雷達(dá)數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)16。由其他傳感器獲得的信息，可直接進(jìn)入綜合雷達(dá)數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)16中的傳感器控制與信息顯示終端的綜合顯示器進(jìn)行顯示，也可分開單獨(dú)顯示。傳感器控制與信息顯示終端上的圖像、話音、數(shù)據(jù)等信息可由多媒體信息記錄子系統(tǒng)進(jìn)行記錄，其船舶交通數(shù)據(jù)進(jìn)入管理信息子系統(tǒng)18。船舶交通管理電子信息系統(tǒng)1由多個(gè)子系統(tǒng)獲得的信息，按照功能屬性可以分為六類1、雷達(dá)圖像信息即雷達(dá)視頻，是船舶交通管理系統(tǒng)操作員進(jìn)行跟蹤監(jiān)視的基本信息；2、目標(biāo)跟蹤信息是船舶交通管理電子信息系統(tǒng)1的核心信息。船舶交通管理電子信息系統(tǒng)1通過(guò)對(duì)雷達(dá)視頻的二次處理，檢測(cè)和跟蹤被探測(cè)目標(biāo)的編號(hào)、航向、航速以及目標(biāo)特征參數(shù)等數(shù)據(jù)，并對(duì)目標(biāo)進(jìn)行連續(xù)跟蹤；3、船舶信息包括船舶檔案、航行計(jì)劃、船舶交通統(tǒng)計(jì)等信息；4、VHF話音通信；5、系統(tǒng)狀態(tài)信息及控制信息是系統(tǒng)對(duì)其自身工作狀態(tài)數(shù)據(jù)檢測(cè)和向操作員發(fā)出的控制命令等信息；6、輔助信息是指工業(yè)電視圖像，甚高頻測(cè)向(VHF-DF)信息，氣象數(shù)據(jù)等信息。如圖2所示，溢油監(jiān)測(cè)追蹤系統(tǒng)2主要由四個(gè)模塊組成。由于船舶交通管理電子信息系統(tǒng)1包含多種傳感器及信息采集手段，可以全方位的采集船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、水文氣象、船舶動(dòng)靜態(tài)信息、海上交通流信息等，其中多種信息除了用于船舶交通管理系統(tǒng)服務(wù)外，同時(shí)也可以用于海上溢油的監(jiān)控與追蹤。在本發(fā)明中采用搭建公用數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)查詢技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)信息通訊協(xié)議等手段來(lái)實(shí)現(xiàn)船舶交通管理電子信息系統(tǒng)1與溢油監(jiān)測(cè)追蹤系統(tǒng)2之間的數(shù)據(jù)共享與交換功能。船舶交通管理系統(tǒng)由多個(gè)子系統(tǒng)獲得的信息，經(jīng)處理后分別按各自的格式存儲(chǔ)在相應(yīng)的子系統(tǒng)中。如圖3所示，船舶交通管理電子信息系統(tǒng)1中二次開發(fā)增加的溢油信息采集模塊3能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)信息通訊協(xié)議，及時(shí)準(zhǔn)確地從溢油監(jiān)測(cè)追蹤系統(tǒng)2中獲得溢油的相關(guān)信息。一旦發(fā)生海上溢油事故后，獲得的事故發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)、污染程度以及溢油漂移范圍、速度及方向等信息通過(guò)管理信息子系統(tǒng)18進(jìn)入綜合雷達(dá)數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)16，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警；與此同時(shí)，經(jīng)處理后的信息按照一定的格式存儲(chǔ)在船舶交通管理電子信息系統(tǒng)1的數(shù)據(jù)庫(kù)中，并在交通顯示器的電子海圖中實(shí)時(shí)顯示出來(lái)。隨著船舶數(shù)量和大型化程度不斷增加，特別是危險(xiǎn)品船舶及攜帶大量燃油的大型船舶日益增多，水域環(huán)境保護(hù)問題日趨嚴(yán)峻?；诖敖煌ü芾黼娮有畔⑾到y(tǒng)1的溢油追蹤系統(tǒng)憑借其特有的監(jiān)控、信息和支持聯(lián)合行動(dòng)等優(yōu)勢(shì)，在水域環(huán)境保護(hù)方面發(fā)揮獨(dú)特作用。1、污染預(yù)防。船舶污染事故往往由碰撞、觸損、擱淺等交通事故引起，而船舶交通管理電子信息系統(tǒng)1在事故預(yù)防方面具有突出作用。利用VHF和雷達(dá)影像，結(jié)合ECDIS電子海圖，實(shí)時(shí)與船舶進(jìn)行安全信息動(dòng)態(tài)交換，監(jiān)視航路、協(xié)助避碰、惡劣天氣海況下提供準(zhǔn)確的安全信息，發(fā)布指令性建議，避免事故發(fā)生，進(jìn)而預(yù)防污染。2、污染治理。一旦發(fā)生溢油污染事故，基于船舶交通管理電子信息系統(tǒng)1的溢油追蹤系統(tǒng)可及時(shí)準(zhǔn)確獲得溢油事故的基本信息、溢油的擴(kuò)散和漂移信息、溢油運(yùn)動(dòng)的預(yù)測(cè)信息等，憑借其在通信上的優(yōu)勢(shì)和監(jiān)控上的便利以及對(duì)船舶動(dòng)態(tài)信息的掌控，可在警戒區(qū)域?qū)嵤┙煌ü苤拼_保航行安全，協(xié)調(diào)其他相關(guān)部門參與污染治理。3、污染源確認(rèn)。船舶交通管理電子信息系統(tǒng)1通過(guò)其收集和查詢有關(guān)船舶動(dòng)態(tài)、船舶狀況以及水域信息的功能，在發(fā)現(xiàn)污染源和查找肇事船舶中發(fā)揮實(shí)際作用，協(xié)助相關(guān)部門調(diào)查確認(rèn)造成污染事故的船舶，并提供相應(yīng)證據(jù)，增強(qiáng)海事威懾力。
權(quán)利要求
1. 一種基于船舶交通管理電子信息系統(tǒng)的溢油追蹤系統(tǒng)，其特征在于包括船舶交通管理電子信息系統(tǒng)(1)、溢油監(jiān)測(cè)追蹤系統(tǒng)O)、溢油信息采集模塊(3)和局外信息終端G)，所述的船舶交通管理電子信息系統(tǒng)(1)分別與溢油監(jiān)測(cè)追蹤系統(tǒng)(2)和局外信息終端(4)連接，所述的溢油監(jiān)測(cè)追蹤系統(tǒng)( 經(jīng)溢油信息采集模塊C3)與局外信息終端(4)連接；所述的船舶交通管理電子信息系統(tǒng)(1)獲得船舶交通管理系統(tǒng)轄區(qū)內(nèi)的船舶動(dòng)態(tài)和靜態(tài)信息、水文氣象信息、雷達(dá)圖像信息和目標(biāo)跟蹤信息；所述的溢油監(jiān)測(cè)追蹤系統(tǒng)( 獲得溢油的基本信息、溢油的擴(kuò)散和漂移信息、溢油運(yùn)動(dòng)的預(yù)測(cè)信息；所述的溢油信息采集模塊( 通過(guò)信息交換技術(shù)將溢油監(jiān)測(cè)追蹤系統(tǒng)( 中有關(guān)海上溢油的相關(guān)信息按照一定的數(shù)據(jù)格式存儲(chǔ)到船舶交通管理電子信息系統(tǒng)(1)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，并實(shí)時(shí)的在電子海圖中顯示出來(lái)；所述的局外信息終端(4)指獲得鄰近船舶交通管理系統(tǒng)相關(guān)信息及船舶交通管理系統(tǒng)以外的其他有關(guān)部門信息的一個(gè)信息終端；它與船舶交通管理電子信息系統(tǒng)(1)的管理信息子系統(tǒng)(18)連接；所述的船舶交通管理電子信息系統(tǒng)(1)包括VHF通信子系統(tǒng)(12)、雷達(dá)子系統(tǒng)(11)、綜合雷達(dá)數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)(16)、岸基船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(14)、信息傳輸子系統(tǒng)(17)、管理信息子系統(tǒng)(18)和水文氣象子系統(tǒng)(13)；所述的溢油監(jiān)測(cè)追蹤系統(tǒng)(2)包括電子海圖顯示及信息系統(tǒng)模塊(21)、環(huán)境動(dòng)力場(chǎng)模塊(22)、溢油模擬及追蹤模塊(23)、船載自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)模塊(M)，環(huán)境動(dòng)力場(chǎng)模塊02)獲得的船舶一定范圍內(nèi)的海浪、風(fēng)信息可為溢油模擬及追蹤模塊03)提供一個(gè)實(shí)際的海上自然環(huán)境，使得模擬的結(jié)果更加接近實(shí)際；電子海圖顯示及信息系統(tǒng)模塊獲得一定范圍內(nèi)的水文氣象信息，并能在電子海圖上顯示船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)獲得的船舶動(dòng)態(tài)和靜態(tài)信息、船舶航向信息。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于船舶交通管理電子信息系統(tǒng)的溢油追蹤系統(tǒng)，包括船舶交通管理電子信息系統(tǒng)、溢油監(jiān)測(cè)追蹤系統(tǒng)、溢油信息采集模塊和局外信息終端，所述的船舶交通管理電子信息系統(tǒng)分別與溢油監(jiān)測(cè)追蹤系統(tǒng)和局外信息終端連接，所述的溢油監(jiān)測(cè)追蹤系統(tǒng)經(jīng)溢油信息采集模塊與局外信息終端連接。本發(fā)明將船舶交通管理電子信息系統(tǒng)與溢油監(jiān)測(cè)追蹤系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)系統(tǒng)之間信息的共享與交換，更加完善了船舶交通管理系統(tǒng)的信息服務(wù)、助航服務(wù)、交通組織服務(wù)以及協(xié)作服務(wù)等功能。當(dāng)發(fā)生溢油事故時(shí)，船舶交通管理信息系統(tǒng)可在警戒區(qū)域內(nèi)實(shí)施交通管制確保航行安全，為加強(qiáng)海洋污染監(jiān)測(cè)執(zhí)法力度提供了強(qiáng)有力的信息支持和可靠保障。
文檔編號(hào)G06Q50/00GK102592197SQ20111045531
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者余小鳳, 冮龍暉, 劉瑀, 李寶玉, 李穎 申請(qǐng)人:大連海事大學(xué)