物联网技术对长江海事电子巡航系统发展影响的分析与研究

物联网技术对长江海事电子巡航系统发展影响的分析与研究

韩晓龙

长江海事局信息中心，湖北 武汉 430014

摘要：长江海事电子巡航系统的开发将海事各个专项业务系统（GIS、VTS、AIS、GPS、WIS、CCTV、WLS等系统）进行了有机的整合，但是距离长江海事一体化巡航救助体系的要求还有所差距，物联网技术的高速发展为此带来了一个突破口。可通过引进物联网技术，结合云服务平台，构建长江内河航运海事传感网，以最终实现海事巡航、预警、救助一体化。 关键词：物联网；电子巡航；海事传感网 中图分类号：TP391.44;TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1671-5578(2015)07-0083-01

长江干线通航环境复杂，船舶航行风险较大，容易发生安全事故，使得监管难度大。面对严峻的水上安全形势，经过海事业务系统如地理信息系统（GIS）、船舶交通管理系统（VTS）、船舶自动识别系统（AIS）、全球定位系统（GPS）、气象信息系统（WIS）、闭路电视监控系统（CCTV）、共享水位信息系统（WLS）等专项系统的建设，安全监管手段的信息化水平有了很大程度的提高。但与此同时存在最大的问题就是各系统协调性不够，缺乏有效整合。为能将各个专项业务系统进行有机整合，发挥整体最大效益，长江海事电子巡航系统应运而生。

长江海事电子巡航系统是指以GIS系统为平台，高度整合VTS、AIS、GPS、WIS、CCTV、WLS等系统，配套长江海事数据中心，充分发挥各个系统的功能，构建统一的巡航监控预警平台。电子巡航系统的开发有效提升了海事监管和应急救助的能力，有效减少了船舶碰撞或搁浅等事故险情的发生。但同时可以看到，目前的电子巡航系统距离长江海事一体化巡航救助体系的要求还有所差距。那么如何发展新一代的电子巡航系统，以最终实现海事巡航、预警、救助一体化。笔者认为物联网技术的高速发展为此带来了一个突破口。

物联网是指将无处不在的终端设备和采集设施，通过无线或有线的传输方式实现数据的上传与交互，解决海事管理的“最后一公里”难题。采用适当的信息安全保障机制，以及相应的信息传输与网络、数据处理与应用、交通显示、管理、记录重放、运行保障等子系统，配置相关的设备及软件，提供安全可控乃至个性化的船舶动态监视、信息服务、预警和搜救协作、事件回放等方面的功能。

新一代的电子巡航系统可引入物联网技术，构建起长江海事一体化巡航救助体系。通过射频识别（RFID）技术实现船舶对货物的智能化识别，解决船货一体化的应用问题；而船舶与船舶之间、船舶与助航物（如航标）之间、船舶与碍航物（如桥梁）之间的智能化识别也将为船舶航行提供安全保障。利用长江海事的云服务平台，在云平台物联网技术的支持下，构建以多个海事信息数据服务中心为基点的复合实时交互环境，将硬件、软件、人、研究对象、环境因素以及领域知识集成起来，突破资源（人、财、物、信息、流程、部门等）之间的各种壁垒和边界，打破“信息孤岛”、“应用孤岛”和“资源孤岛”等问题，加强各部门和行业协同管理，实现海事巡航救助服务的一体化集成和应用，从而构成长江内河航运海事传感网。

长江内河航运海事传感网技术包括了船岸信息一体化网络的支持、船载网络的支持和岸基网络的支持。

船岸信息一体化网络是对船舶运作过程的有关信息进行传输、接收、存取、变换和反馈，并不断对过程进行调整和优化的控制管理一体化的系统。它是一个大范围、多层次、多变量、结构复杂和功能综合的大系统。单船系统是一个船舶自动化局域网，以单船作为一个结点，加入海事传感网，实现船岸一体化管理。船载传感器负责单船数据采集，通过

适当的无线传输方式与岸台基站进行数据通信，实现船岸数据同步，从而实现船岸之间的信息交换、监控和管理，以及船岸信息的实时共享和交互，进而实现对各种船舶的实时监控，提高管理层的调度和经营、决策能力；同时还可以大幅度地提高船舶航运安全性和保障港口水上交通安全，促进港口和船舶之间的信息集成和交互。集成后的船舶信息可再次通过海事传感网，实现船舶和岸上机构之间的信息传递，使海事部门机构及时准确地掌握船舶动态，实现船舶的动态巡航与监控，而这些信息对于指挥决策、远程救助都是至关重要的。在船舶信息集成的基础上，船岸连接还能够使岸上人员协助船上人员实现对船舶的实时动态监听、调试、诊断及维护，能够让一组专家快速地在线研究船舶上发生的任何问题，为保障船舶安全提供更多更好的服务。岸上还可以方便地实现船舶营运过程控制和质量监控。

通过船岸数据通信控制实现船舶端的船舶航行数据和船载设备数据采集，在岸基获得船舶的实时或准实时的船舶导航设备信息和传感监控信息，提供实时的船舶动态信息以及该时刻相关的江图信息资料，在航行或作业时，对制定和实施航行或作业方案提供决策支持，跟踪和记录实施的情况。实现气象监控、移动监控、停航监控和无船位更新监控。气象监控用于船舶所在位置和当前活动风浪的位置关系，一旦船舶处于风浪的影响范围内，系统将给出报警，以便及时做出避风决策；移动监控主要针对确定处于停航状况的船舶，发生位置变化即发出报警；停航监控主要针对确定处于航行状态的船舶，一旦发生位置无变化则发出报警；无船位更新监控用于跟踪船舶的船位更新是否及时，一旦超过设定时限没有返回船位，则进行报警提示。为了强化气象信息（风力、风向、浪高和等压线等气象参数）在船舶航行和作业过程中的保障作用，应提供专业气象数字信息服务，并在电子江图上显示叠加，实现气象预报动态数据的自动显示。

尽管物联网技术可应用于海事监管中，但由于物联网技术和海事监管均处在发展变化中，距离“全面精准感知，实现智能海事”还有相当漫长的道路要走。当前全球物联网尚处在概念、论证和试验阶段，仍处于攻克关键技术、制定标准规范和研发应用的初级阶段，实现物联网需要解决一系列的问题。包括在传感器核心芯片等方面存在核心技术的瓶颈、还未形成标准规范、信息安全问题有待解决、接入层统一协议有待制定、IPv6转型迫在眉睫等若干问题。物联网发展过程中的迂回曲折及现阶段的技术局限一定程度上影响了其在海事监管的应用。

参考文献

[1]程家友.谈电子巡航在长江海事的应用[J].中国海事，2013(2).

作者简介：韩晓龙，男，19年6月出生，湖北武汉人，本科学历，长江海事局信息中心，助理工程师，研究方向：通信工程。