专利名称：一种基于船舶交通管理电子信息系统的溢油追踪系统的制作方法
技术领域：
本发明属于海洋环境检测技术领域，涉及一种实现海上溢油报警、溢油事故点定位与显示、溢油扩散和漂移实时跟踪与监测的基于船舶交通管理电子信息系统的溢油追踪系统。
背景技术：
船舶交通管理系统是海事主管机关对港口及沿海船舶交通进行实时监控的重要手段之一。目前世界上已建成船舶交通管理系统500多处，而我国自1978年在宁波港开始建设第一个船舶交通管理系统以来，经过三十几年的建设与发展，已拥有35个不同规模、不同类型的船舶交通管理系统。船舶交通管理系统建设和发展对改善船舶交通秩序、减少船舶交通事故、提高航道通过能力和船舶营运效率、提高港口资源利用率、促进海上安全监督管理的现代化以及优化通航环境等方面起到了重要作用。然而，面对二十一世纪海上运输业的快速发展，海上溢油事故时有发生，其对海洋生物造成的伤害是无法估量的，同时也严重破坏了海岸的自然环境等。以前的船舶交通管理电子信息系统与溢油监测追踪系统各自独立显示，相互之间信息不关联。为了充分发挥船舶交通管理系统的作用，并有效地防治海洋溢油污染，将船舶交通管理电子信息系统和溢油监测与追踪系统集成，构建一个具有海上溢油报警、溢油事故点定位与显示、溢油扩散和漂移实时跟踪与监测的船舶交通管理电子信息子系统具有很大的实际意义。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明目的是提供一种基于船舶交通管理电子信息系统的溢油追踪系统，它能够及时准确的获取溢油事故发生的时间、地点、污染程度以及溢油漂移范围、速度及方向，在警戒区域实施交通管制确保航行安全、并实时监控事故现场防止船舶逃逸，为海面溢油应急行动及油污清理、保证海上航行安全、加强海洋污染监测执法力度，提供了强有力的信息支持和可靠保障。为了达到上述目的，本发明的技术方案如下一种基于船舶交通管理电子信息系统的溢油追踪系统，包括船舶交通管理电子信息系统、溢油监测追踪系统、溢油信息采集模块和局外信息终端，所述的船舶交通管理电子信息系统分别与溢油监测追踪系统和局外信息终端连接，所述的溢油监测追踪系统经溢油信息采集模块与局外信息终端连接；所述的船舶交通管理电子信息系统获得船舶交通管理系统辖区内的船舶动态和静态信息、水文气象信息、雷达图像信息和目标跟踪信息；所述的溢油监测追踪系统获得溢油的基本信息、溢油的扩散和漂移信息、溢油运动的预测信息；所述的溢油信息采集模块通过信息交换技术将溢油监测追踪系统中有关海上溢油的相关信息按照一定的数据格式存储到船舶交通管理电子信息系统的数据库中，并实时的在电子海图中显示出来；所述的局外信息终端指获得邻近船舶交通管理系统相关信息及船舶交通管理系统以外的其他有关部门信息的一个信息终端；它与船舶交通管理电子信息系统的管理信息子系统连接；所述的船舶交通管理电子信息系统包括VHF通信子系统、雷达子系统、综合雷达数据处理子系统、岸基船舶自动识别系统、信息传输子系统、管理信息子系统和水文气象子系统；所述的溢油监测追踪系统包括电子海图显示及信息系统模块、环境动力场模块、溢油模拟及追踪模块、船载自动识别系统模块，环境动力场模块获得的船舶一定范围内的海浪、风信息可为溢油模拟及追踪模块提供一个实际的海上自然环境，使得模拟的结果更加接近实际；电子海图显示及信息系统模块获得一定范围内的水文气象信息，并能在电子海图上显示船舶自动识别系统获得的船舶动态和静态信息、船舶航向等信息。本发明的工作原理如下A、船舶交通管理电子信息系统由多个传感器获得的信息，经各子系统处理后分别存储在相应的子系统中，主要包括船舶交通管理系统辖区内的船舶动态和静态信息、水文气象信息、雷达图像信息和目标跟踪信息等。B、船舶交通管理系统处理中心的操作人员将相关信息手动搭建以数据方式存储的公共数据库，安装在船舶上的溢油监测追踪系统通过网络信息通讯协议及数据库查询手段获得其各模块所需的船舶自动识别信息、水文气象等信息，避免实际中信息的重复采集。C、船舶交通管理电子信息系统中二次开发溢油信息采集模块，通过网络信息通讯协议接收各船舶上的溢油监测追踪系统获得的海上溢油的相关信息，并存储在船舶交通管理信息系统的船舶数据库服务器上，它能与雷达数据处理器和交通显示器实现动态连接和交换数据。当海上发生溢油事故时，船舶交通管理系统的处理中心将进行报警，并在交通显示器的电子海图上实时显示溢油的基本信息、溢油漂移和扩散信息以及溢油的预测信息寸。与现有技术相比，本发明的有益效果是1、本发明将船舶交通管理电子信息系统与溢油监测追踪系统集成，实现了两个系统之间信息的共享与交换，更加完善了船舶交通管理系统的信息服务、助航服务、交通组织服务以及协作服务等功能。2、船舶交通管理电子信息系统中的溢油信息采集模块能够及时准确的获取溢油事故发生的时间、地点、污染程度以及溢油漂移范围、速度及方向，并通过信息管理子系统与综合雷达数据处理子系统的雷达数据处理器和交通显示器实现动态连接和交换数据，能实时在电子海图上显示海上溢油的基本信息等，海事主管部门能够清晰的掌握溢油的实际情况及未来发展趋势，以便合理的调配溢油应急储备力量及实施应急措施，；3、当发生溢油事故时，船舶交通管理信息系统可在警戒区域内实施交通管制确保航行安全，同时获得的雷达图像可实时监控事故现场，防止船舶逃逸并为后期的事故赔偿提供有利证据，为加强海洋污染监测执法力度提供了强有力的信息支持和可靠保障。
本发明共有附图3张，其中图1是船舶交通管理系统电子信息系统的组成框图。图2是溢油监测追踪系统的组成框图。图3是本发明的基于船舶交通管理系统的溢油追踪系统的组成示意图。图中1、船舶交通管理电子信息系统，2、溢油监测追踪系统，3、溢油信息采集模块，4、局外信息终端；11、雷达子系统，12、VHF通信子系统，13、水文气象子系统，14、岸基船舶自动识别系统，15、红外线设备等其他信息收集设备，16、综合雷达数据处理子系统，17、信息传输子系统，18、管理信息子系统；21、电子海图显示及信息系统模块，22、环境动力场模块，23、溢油模拟及追踪模块，对、船载自动识别系统模块。
具体实施例方式下面结合附图对本发明进行进一步地描述。如图1所示，交通情况信息和交通环境信息可以通过雷达子系统11、VHF通信子系统12、水文气象子系统13、岸基船舶自动识别系统14和VHF测向子系统、红外线设备等其他信息收集设备15，以及联合服务的有关部门和邻近船舶交通管理系统的合作收集，由雷达和岸基船舶自动识别系统14获得的数据进入综合雷达数据处理子系统16进行评估，并在传感器控制与信息显示终端的综合显示器上显示；评估得到的结果一般由VHF通信子系统12发给船舶用户。远处雷达的数据需要通过信息传输子系统17进入综合雷达数据处理子系统16。由其他传感器获得的信息，可直接进入综合雷达数据处理子系统16中的传感器控制与信息显示终端的综合显示器进行显示，也可分开单独显示。传感器控制与信息显示终端上的图像、话音、数据等信息可由多媒体信息记录子系统进行记录，其船舶交通数据进入管理信息子系统18。船舶交通管理电子信息系统1由多个子系统获得的信息，按照功能属性可以分为六类1、雷达图像信息即雷达视频，是船舶交通管理系统操作员进行跟踪监视的基本信息；2、目标跟踪信息是船舶交通管理电子信息系统1的核心信息。船舶交通管理电子信息系统1通过对雷达视频的二次处理，检测和跟踪被探测目标的编号、航向、航速以及目标特征参数等数据，并对目标进行连续跟踪；3、船舶信息包括船舶档案、航行计划、船舶交通统计等信息；4、VHF话音通信；5、系统状态信息及控制信息是系统对其自身工作状态数据检测和向操作员发出的控制命令等信息；6、辅助信息是指工业电视图像，甚高频测向(VHF-DF)信息，气象数据等信息。如图2所示，溢油监测追踪系统2主要由四个模块组成。由于船舶交通管理电子信息系统1包含多种传感器及信息采集手段，可以全方位的采集船舶自动识别系统、水文气象、船舶动静态信息、海上交通流信息等，其中多种信息除了用于船舶交通管理系统服务外，同时也可以用于海上溢油的监控与追踪。在本发明中采用搭建公用数据库、数据库查询技术及网络信息通讯协议等手段来实现船舶交通管理电子信息系统1与溢油监测追踪系统2之间的数据共享与交换功能。船舶交通管理系统由多个子系统获得的信息，经处理后分别按各自的格式存储在相应的子系统中。如图3所示，船舶交通管理电子信息系统1中二次开发增加的溢油信息采集模块3能够通过网络信息通讯协议，及时准确地从溢油监测追踪系统2中获得溢油的相关信息。一旦发生海上溢油事故后，获得的事故发生时间、地点、污染程度以及溢油漂移范围、速度及方向等信息通过管理信息子系统18进入综合雷达数据处理子系统16，系统自动报警；与此同时，经处理后的信息按照一定的格式存储在船舶交通管理电子信息系统1的数据库中，并在交通显示器的电子海图中实时显示出来。随着船舶数量和大型化程度不断增加，特别是危险品船舶及携带大量燃油的大型船舶日益增多，水域环境保护问题日趋严峻。基于船舶交通管理电子信息系统1的溢油追踪系统凭借其特有的监控、信息和支持联合行动等优势，在水域环境保护方面发挥独特作用。1、污染预防。船舶污染事故往往由碰撞、触损、搁浅等交通事故引起，而船舶交通管理电子信息系统1在事故预防方面具有突出作用。利用VHF和雷达影像，结合ECDIS电子海图，实时与船舶进行安全信息动态交换，监视航路、协助避碰、恶劣天气海况下提供准确的安全信息，发布指令性建议，避免事故发生，进而预防污染。2、污染治理。一旦发生溢油污染事故，基于船舶交通管理电子信息系统1的溢油追踪系统可及时准确获得溢油事故的基本信息、溢油的扩散和漂移信息、溢油运动的预测信息等，凭借其在通信上的优势和监控上的便利以及对船舶动态信息的掌控，可在警戒区域实施交通管制确保航行安全，协调其他相关部门参与污染治理。3、污染源确认。船舶交通管理电子信息系统1通过其收集和查询有关船舶动态、船舶状况以及水域信息的功能，在发现污染源和查找肇事船舶中发挥实际作用，协助相关部门调查确认造成污染事故的船舶，并提供相应证据，增强海事威慑力。
权利要求
1. 一种基于船舶交通管理电子信息系统的溢油追踪系统，其特征在于包括船舶交通管理电子信息系统(1)、溢油监测追踪系统O)、溢油信息采集模块(3)和局外信息终端G)，所述的船舶交通管理电子信息系统(1)分别与溢油监测追踪系统(2)和局外信息终端(4)连接，所述的溢油监测追踪系统( 经溢油信息采集模块C3)与局外信息终端(4)连接；所述的船舶交通管理电子信息系统(1)获得船舶交通管理系统辖区内的船舶动态和静态信息、水文气象信息、雷达图像信息和目标跟踪信息；所述的溢油监测追踪系统( 获得溢油的基本信息、溢油的扩散和漂移信息、溢油运动的预测信息；所述的溢油信息采集模块( 通过信息交换技术将溢油监测追踪系统( 中有关海上溢油的相关信息按照一定的数据格式存储到船舶交通管理电子信息系统(1)的数据库中，并实时的在电子海图中显示出来；所述的局外信息终端(4)指获得邻近船舶交通管理系统相关信息及船舶交通管理系统以外的其他有关部门信息的一个信息终端；它与船舶交通管理电子信息系统(1)的管理信息子系统(18)连接；所述的船舶交通管理电子信息系统(1)包括VHF通信子系统(12)、雷达子系统(11)、综合雷达数据处理子系统(16)、岸基船舶自动识别系统(14)、信息传输子系统(17)、管理信息子系统(18)和水文气象子系统(13)；所述的溢油监测追踪系统(2)包括电子海图显示及信息系统模块(21)、环境动力场模块(22)、溢油模拟及追踪模块(23)、船载自动识别系统模块(M)，环境动力场模块02)获得的船舶一定范围内的海浪、风信息可为溢油模拟及追踪模块03)提供一个实际的海上自然环境，使得模拟的结果更加接近实际；电子海图显示及信息系统模块获得一定范围内的水文气象信息，并能在电子海图上显示船舶自动识别系统获得的船舶动态和静态信息、船舶航向信息。
全文摘要
本发明公开了一种基于船舶交通管理电子信息系统的溢油追踪系统，包括船舶交通管理电子信息系统、溢油监测追踪系统、溢油信息采集模块和局外信息终端，所述的船舶交通管理电子信息系统分别与溢油监测追踪系统和局外信息终端连接，所述的溢油监测追踪系统经溢油信息采集模块与局外信息终端连接。本发明将船舶交通管理电子信息系统与溢油监测追踪系统集成，实现了两个系统之间信息的共享与交换，更加完善了船舶交通管理系统的信息服务、助航服务、交通组织服务以及协作服务等功能。当发生溢油事故时，船舶交通管理信息系统可在警戒区域内实施交通管制确保航行安全，为加强海洋污染监测执法力度提供了强有力的信息支持和可靠保障。
文档编号G06Q50/00GK102592197SQ20111045531
公开日2012年7月18日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者余小凤, 冮龙晖, 刘瑀, 李宝玉, 李颖 申请人:大连海事大学