贵阳市水上安全监管系统框架设计

2020-06-23 03:28:48 中国水运 2020年5期

赵显峰 房延军

摘 要:近年来,随着腹地经济社会的持续快速发展,贵阳市内河航运呈现出高速增長的态势,但同时也给水上交通安全监管工作带来很大压力,发生水上安全事故的风险不断增加。为适应新形势下海事管理的需要,有必要对贵阳市水上安全监管系统进行全面、系统地分析论证,提出贵阳市水上安全监管系统的建设思路,旨在指导相关工程建设,进一步提高海事监管和救助水平,保障船舶航行安全和水域生态环境。

关键词:贵阳;安全;监管;系统

1 现状

目前,贵阳市主要通航河流达到15条,湖泊5个,水库17座,通航里程已超600公里,均为封闭库区(湖区)间中短途区间运输。近年来,随着腹地经济社会的持续快速发展和港航基础设施条件不断改善,贵阳市内河航运呈现出高速增长的态势,据2019年1-11月水路运输报表统计,全市实现客运量72.09万人次、客运周转量1081.42万人公里、货运量38.6万吨、货运周转量1930万吨公里。虽然贵阳市航运设施装备的建设取得了较快发展,但在水上安全监管、应急救助方面与仍较落后,主要体现在监管设施和装备落后、应急反应能力不足、水上资源整合刚刚起步、信息孤岛问题比较突出等方面,航运支持保障系统难以满足未来水运快速发展的要求。

2 技术手段

目前,我国内河通航水域主要的安全监管手段有雷达、闭路电视(以下简称CCTV)、甚高频(以下简称VHF)通信系统和船舶自动识别系统(以下简称AIS)等。不同监控设施的技术特点和服务能力不同,要完成全面掌握交通态势的要求,实施各种服务,需要建设全面覆盖重点通航水域、功能完善的水上安全监管体系。

雷达是交通监视及船舶实时动态数据收集的主动监控的技术手段。可以通过雷达数据处理设备实现对雷达目标的检测、录取、跟踪、运动参数的计算与危险的判断以及对多雷达目标进行融合等。但雷达设备分辨率有限,对小目标的探测能力较弱,具有对视野要求高以及建设费用高等缺点,适合船舶密集的开阔性水域使用。

CCTV具有画面清晰、真实的特点,在一定距离内能辨别船舶类型、看清船名,可使管理人员直接观察水上交通的现场态势,及时了解监控现场船舶交通动态,发现违章操作与事故,为现场管理决策、调度指挥提供第一手资料。作为一种主动性监管手段,CCTV系统投入相对较小,对于内河地区以小型船舶为主的交通形式比较适用。但是受外界影响较大,雾天、雨天和夜晚观看效果较差,监视范围受限制,一般在船舶比较密集的近岸水域建设。

VHF通信系统是移动无线电通信中的一个重要系统,用于海事近距离通信,具有船舶遇险和安全报警、搜救协调通信、救助现场通信、播发安全信息、报告船舶动态、日常安全管理通信等功能。作为水上安全监管体系不可缺少的手段,VHF主要用于船与船之间、船与岸之间的通信,实现“叫的着”的功能,有效支持海事业务地开展。

AIS系统在功能上具有较强的针对性,它在电子海图上显示所有船舶可视化的航向、航线、船名等信息,改进了海事通信的功能。此外,系统还可进行数字通信和语音通信,为船舶提供动态船舶定位和安全信息。建立AIS系统,可以自动连续向基站及航运管理部门和临近船舶提供大量的船舶动态、静态信息,减少天气及航道弯曲的影响,通过与其它助航设施的配合,提高船舶航行安全保障力度,同时也为通航管理部门准确掌握船舶动态提供了新的手段。但是AIS是一种被动的掌握船舶位置信息的方式,受到船台设备的制约,AIS系统的推广必须有船台设备并有船方的积极配合。

综上,结合贵阳辖区水上安全管理需求,确定贵阳市水上安全监管系统的建设思路:构建全市统一水上安全监管平台,以AIS、VHF系统基本覆盖全线,以CCTV技术手段进行重点覆盖,以智能化应用系统为支撑,有效提升海事监管能力,向社会提供及时有效的信息服务。

3 框架设计

根据建设思路,贵阳市水上交通安全监管系统工程主要包括VHF/AIS子系统、CCTV子系统、大屏幕显示子系统和智能应用子系统等。

具体方案如下:

3.1 VHF/AIS子系统

VHF/AIS子系统的建设原则是合理进行前端VHF/AIS基站布局,在贵阳地方海事局搜救指挥中心设置VHF/AIS控制中心,用于辖区内所有VHF/AIS基站的控制管理,具备后期系统扩展功能。根据覆盖水域的范围,结合以往工程建设经验,在红枫湖建设1座VHF/AIS基站,在百花湖建设2座VHF/AIS基站,采用1+0方式配置。其中每座VHF基站设有2个频道,分别是遇险呼叫频道和日常工作频道。

3.2 CCTV子系统

CCTV子系统由于其能直观真实地反映现场场景,是水上交通安全监管的重要手段之一。根据贵阳市地方海事局的水上安全监管的需求,CCTV子系统的建设应满足系统的高可靠性,确保对所监视水域进行有效监控和录像;对所辖监控点信号要充分考虑在各级监管机构实行分布式多级管理,要求系统具备良好的扩展性。

CCTV子系统采用基于远程IP网络的监控技术,构建基于全数字网络化的多级网络,并且在局部重点水域实现视频联动,协助管控人员更为全面和高效地了解管控现场的实际情况,从而可以做出更加准确地判断和管控措施。

根据贵阳市地方海事局统一监管,分级负责的实际管理体制,CCTV子系统应与贵阳地方海事局的监管体制相适应,为贵阳地方海事局搜救指挥中心—现场监控分中心二级架构,采用集中控制方式,前端视频信号分别上传至现场监控分中心和贵阳地方海事局搜救指挥中心,其他各海事处用户均以客户端访问的方式获取视频信号。

3.3 大屏显示子系统

大屏幕显示系统作为集中信息显示的交流平台,可以将各种监控系统的计算机图、文信息和视频信号等进行集中显示,在实时调度、会商、决策及信息反馈等方面都起到了重要作用,已成为现代监管指挥中心不可或缺的重要系统。

大屏显示子系统分别建设在现场监控分中心和貴阳地方海事局搜救指挥中心,大屏子系统主要由超窄边液晶显示单元、多屏拼接处理器、信号控制器和控制管理软件等组成。

整个大屏幕显示系统以大屏幕显示控制软件作为拼接控制单元,大屏幕显示控制软件支持多种视频输入、输出业务板,同时提供高速网络接口,接入本地局域网,可以接入前端网络摄像机的网络视频数据、模拟视频信号、其他业务系统计算机显示信号或网络远程桌面,通过大屏幕显示控制软件内部拼接控制功能,利用大屏幕显示控制软件强大的数据处理能力,实现图像的拼接和漫游操作。大屏幕显示控制软件提供DVI、HDMI等多种高清数字输出接口,连接LCD大屏幕显示系统,实现多种视频信号的高清输出显示。

3.4 智能应用子系统

智能应用子系统主要包括基础平台、信息接入、智能管理、搜救应急、公众服务、移动执法等模块,每个模块包含内容如下:

(1)基础平台:包含地图服务、智能监管引擎两部分内容。

(2)信息接入:对AIS、CCTV、VHF等信息的接入适配,为后续雷达等监管手段预留接口。

(3)智能管理:包含电子巡航(主要包括电子巡查、电子设卡、电子预警、电子跟踪、电子盯防和电子分析等功能)和预报警规则开发(包含速度异常、禁止进入、碰撞预警、船舶逆行、船舶锚泊、区域船舶密度超标、禁止追越、禁止离开、单船避碰等多种规则)两部分内容。

(4)搜救应急:包含应急资源管理、应急预案管理、应急事件管理、应急指挥调度四部分内容。

(5)公众服务:包含公众服务网站、微信服务平台和短信服务平台。

(6)移动执法:包含移动执法基础服务和移动执法管理。

系统的硬件主要包括应用服务器、数据库服务器、对外公众服务服务器、移动应用程序后台管理服务器。数据库服务器作为整个系统的核心负责保证数据的快速同步和完整性;应用服务器负责接收和解析各种实时数据,并负责将处理过的数据发布给客户端应用;移动应用程序后台管理服务器负责为移动终端用户提供数据访问支持服务;同时根据业务使用需求,在各监管中心配置监控终端,客户端直接访问监控中心服务器获取数据,实现各项软件功能应用。

参考文献:

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