基于嵌入式的海洋运输环境数据采集与动态监控节点设计

为保障海上船舶运输数据的有效采集和监控,需要对海上船舶运输数据环境监控系统进行设计。采用当前算法进行监控时,存在监测范围小、成本高、功耗高、实时性低等问题。为此,提出一种低功耗适用于海洋运输环境的物联网动态监控的节点设计方案。该方案先定义基于物联网的海上船舶运输环境数据监控系统模型,将此系统模型分为无线传感网络、汇聚节点和监控中心,在此基础上对传感器节点、汇聚节点以及监控中心的硬件均进行设计,并给出基于ZigBee技术的无线传感器组网过程,设计出基于物联网的海上船舶运输环境数据监控系统。实验结果表明,该方法能够对海洋环境信息进行数据采集和动态监控,具有低成本、功耗低和丢包率低等方面的优点,具有可行性。     

基于嵌入式的海洋运输环境数据采集与动态监控节点设计

为保障海上船舶运输数据的有效采集和监控,需要对海上船舶运输数据环境监控系统进行设计。采用当前算法进行监控时,存在监测范围小、成本高、功耗高、实时性低等问题。为此,提出一种低功耗适用于海洋运输环境的物联网动态监控的节点设计方案。该方案先定义基于物联网的海上船舶运输环境数据监控系统模型,将此系统模型分为无线传感网络、汇聚节点和监控中心,在此基础上对传感器节点、汇聚节点以及监控中心的硬件均进行设计,并给出基于ZigBee技术的无线传感器组网过程,设计出基于物联网的海上船舶运输环境数据监控系统。实验结果表明,该方法能够对海洋环境信息进行数据采集和动态监控,具有低成本、功耗低和丢包率低等方面的优点,具有可行性。     

J2EE框架技术在船舶性能预报集成系统的应用

船舶性能预报集成系统是海上船舶重要的监控系统,采用网络技术、数据库技术和信息技术,有效解决了传统船舶工业的信息封闭性等问题,提高了船舶工业的数据存储、管理能力。本文研究对象是船舶性能预报集成系统的数据库技术,介绍了基于J2EE框架技术的企业应用开发平台和SQL数据库技术,改善了船舶性能预报集成系统的程序开发效率,提升了该系统的数据转换、访问、处理效率。     

物联网技术在海上监控系统中的应用

在现代海洋航运业务中,利用统一的视频监控系统对各类船舶运行情况进行监控已经成为海上安全领域的重要组成部分。其不仅可以有统一的中心平台对海上运输船舶进行监控,同时能够实现各船舶之间的协作运行。现有的物联网技术能够很好解决物与物之间的数据采集及通信问题,对海上监控系统的设计具有很好的适应性。本文对海上监控系统中的视频信号传输技术及编码技术进行研究,在此基础上,提出一种基于物联网架构的海上监控系统。     

粒子滤波器在船舶海天背景下目标跟踪技术的应用

船舶在海天背景下的目标跟踪技术在军事侦察、目标搜寻和海上监控等领域有重要的应用,近年来引起了研究人员的广泛关注。随着图像处理技术和计算机技术的迅速发展,目标追踪技术的理论与技术基础更加完善。本文以船舶在海天背景下的目标跟踪技术为研究对象,结合粒子滤波跟踪算法,研究和开发新型的船舶目标跟踪系统,显著提高了船舶的目标跟踪精度和跟踪效率。     

中远集运船舶全球动态监控系统的技术特点

为实现全球航行船舶的有效监控,公司自主开发的“中远集运船舶全球动态监控系统”解决了岸端主控的难题,实现了对船舶航行状态进行准确、实时跟踪,并将船舶动态、静态、人员、工况、载货、自动识别系统（AIS）、保安报警系统（SSAS）与气象等多态异构数据整合在同一信息平台,是具有实际应用价值的全球船舶动态监控系统。该系统获2008年度“中国航海学会科学技术一等奖”。     

基于虚拟仪器的船舶监控系统研究

船舶监控系统的研究对船舶安全起着至关重要的作用,有助于提升船舶导航能力和海上交通管理能力。该文提出的基于虚拟仪器的船舶监控系统,应用LabVIEW图形化编程语言开发了AIS信息处理系统,能够实时采集网络最新发布的船舶信息数据,进行信息的解析和存储,同时应用Google Earth显示船舶的位置及路径信息。系统选用Kalman滤波对船舶的航迹进行跟踪优化,结合BP神经网络对船舶航迹进行预测。系统可实现AIS数据采集、解析、存储、显示、分析等多项功能。     

船舶安全动态实时监控数据结构可视化技术研究

人员和物资安全问题在船舶航行中非常重要,因此经常进行船舶安全动态实时监控,而利用传统技术处理监控数据时,效率不高,导致不能及时实施救援。针对上述问题,研究一种船舶安全动态实时监控数据结构可视化技术。通过数据采集、数据库储存、数据抽取、数据变换、数据挖掘与分析完成监控数据预处理工作,利用一种坐标计算方法对预处理数据进行映射,并绘制映射图像,利用7种操作完成人机交互,最后采取多屏幕拼接融合技术来实现船舶立体图像显示,完成船舶安全动态实时监控数据结构可视化立体呈现。通过仿真实验和对比分析,结果表明:该技术实现了三通道135°的视景仿真,画面清晰,并与传统技术相比,效率提高2 s。     

船舶远程监控数据的动态采集方法

为了提高对船舶的远程监控能力,提出一种基于多传感器组网及融合跟踪识别的船舶远程监控数据动态采集方法,构建船舶远程监控数据采集的无线传感器网络模型,进行传感器节点的自适应分布式优化定位设计,采用量化融合跟踪方法进行船舶远程监控数据挖掘和特征提取,构建反馈均衡滤波器进行数据采集后的抗干扰滤波处理,提高数据采集的干扰抑制能力,结合数据挖掘算法实现对船舶监控数据的动态采集。仿真结果表明,采用该方法进行船舶远程监控数据采集的准确性好,抗干扰能力较强,输出信噪比较高。     

基于DGPS、AIS、GPRS的船舶导航与监控系统

为了保障海上人命安全,特别是在能见度不良情况下有效地保障船舶航行安全,综合应用高精度差分GPS定位技术、GPRS数据传输等技术实现了船舶导航与监控系统。该系统具有形势监控、本船监控、他船监控等功能。     

数据库可逆性关键数据隐藏方法研究

船舶监控系统主要采集船舶主机、电力系统、导航系统、通信系统和机舱等运行状态信息,信号类型包括图像、声音、电流等,为了保障船舶监控系统的高效运行,必须配置性能良好的数据库管理系统。本文的研究对象是船舶监控系统数据库,重点针对监控系统数据库中的数据可逆性、数据推理以及关键数据隐藏等进行了研究,主要运用了SQL Server数据库来搭建监控系统数据管理系统。     

基于AIS数据的船舶航行安全评价模型构建

针对现有船舶海上航行安全度求解复杂、参考因素权重确定困难等方面的不足，研究影响评价模型准确性的数据来源、模型构建方法等问题，提出一种基于关系型数据库的船舶重要指标筛选方法和数据库构建及检索设计方案。构建基于模糊数学方法、层次分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP)和专家评价法的船舶碰撞危险度(Collision Risk Index, CRI)求解模型，并根据实船自动识别系统(Automatic Identification System, AIS)数据对船舶航行安全评价数学模型和构建的数据库进行验证。结果表明，基于AIS数据的船舶航行安全评价数据库具有较好的可靠性和易用性。船舶航行安全评价模型计算结果可信，符合专家经验及《国际海上避碰规则》要求，可为船舶海上航行安全评价提供技术和理论支持。     

同步定位卫星通信系统在海上船舶监控中的应用

同步定位卫星通信系统是集精确定位与短文字通信于一体．为海上船舶监控管理提供一个平台。为减小海上船舶海损事故的发生，提高船舶监管能力，探讨基于同步定位卫星通信系统的船舶监控管理系统的特点，以对海上船舶进行监控管理、遇险救助等。     

VHF技术在船舶实时动态监控系统中的应用

现有船舶动态监控系统的信息传输速率慢,监控精度较差,本文结合VHF单信道通信方式和TDMA时分多地址技术对船舶动态监控系统进行了优化改造,从基于VHF技术的监控系统通信链路层设计和监控系统的硬件原理等方面进行研究,包括动态监控系统的移动单元设计和VHF通信控制器设计,具有一定的实际应用价值。     

AIS（CLASSB）与小船动态监控系统的对比研究

有效的船舶监管对保障海上航行安全有着重要的作用。文中分别对AIS（CLASS B）与小船动态监控系统进行了研究,对比发现,AIS（CLASS B）的使用有利于对小型船只、渔船等的动态监控,保障海上航行安全。     

利用AIS数据库实现船舶状态数据监测与挖掘

在现有海上船舶监控系统中,无论是基于雷达信号数据还是视频监控数据,由于信号传输机制及最终信号处理都需要一定时间,其实效性并不高,应用范围也有一定的局限性。AIS(自动识别系统)是一种工作在高频段的自主广播系统,能够实现岸基与船舶、船舶与船舶之间实施交换航行状态、位置坐标以及气象变换等信息。本文在研究现有AIS原理及结构的基础上,基于AIS数据交互提出一种实现船舶状态数据监控的控制平台,并给出仿真结果。     

海上数据集成系统设计与研究

随着现代海上航运业的发展,运行管理越来越依赖于自动化的信息管理技术,如船舶维修数据系统、船舶动力数据系统、结构参数系统、海上气象数据系统等。由于这些系统由不同的企业开发完成,它们之间具有独立的数据访问方式,而现实情况是这些数据具有密切的联系,并且总控系统需要对这些数据进行联合访问。本文在研究现有SOA技术基础上,结合海上数据实际情况,设计基于SOA的异构数据集成系统,提高了数据访问的复用性及扩展性。     

海上无人驾驶技术中的数据融合应用技术

现有的海上无人驾驶船舶数据融合应用技术存在数据精度差、数据波动大的弊端,为了解决上述问题,提出海上无人驾驶船舶数据融合应用技术研究。AIS与雷达设备采集的船舶数据存在较大的差异,采用聚类方法与高斯-克吕格投影方法分别对数据的时间与空间进行校准,得到采集时间序列一致、表述一致的船舶数据,以此为基础,利用模糊数学算法对目标船舶的关联航迹数据进行求取,以关联航迹数据为依据采用加权融合算法对AIS与雷达数据权值进行分配,实现海上无人驾驶船舶数据的融合应用。通过性能测试得到,与现有的数据融合应用技术相比较,提出的海上无人驾驶船舶数据融合应用技术极大的提升了数据精度,降低了数据波动的幅值,说明本文方法的海上无人驾驶船舶数据融合应用技术具有更好的性能。     

基于计算机视觉的船舶类型识别与流量监控算法研究

水路航运是一种污染小、占地少、运量大的货物运输方式,为了提高我国海上航运船舶的管理水平,疏导海上交通,必须要研发相应的船舶类型自动识别技术与船舶流量监控技术。船舶类型与流量的统计数据可以为相关部门的决策提供重要依据,促进海上航运的效率,提高海上航运的安全性。计算机视觉技术近年来发展迅速,并在工业测量、目标识别等领域获得了较为广泛应用。本文首先对计算机视觉技术进行细致介绍,并基于计算机视觉技术研究了船舶类型自动识别与海上航道的流量监控算法等内容。     

基于物联网的船舶排放控制区监控系统设计

我国设立船舶排放控制区的目标,是为了控制船舶硫氧化物、氮氧化物和颗粒物排放,改善沿海及内河区域环境空气质量,为控制船舶大气污染奠定基础。根据上述目标的要求,提出一种可对排放控制区内船舶废气进行实时数据采集的监控系统设想。该系统借助物联网技术,将传感器设备嵌入至船舶烟囱内,通过互联网无限通信、GPRS DTU和云计算等技术监控控制区内所有船舶废气排放的实时动态,以更为客观精确的数据统计和直观及时的动态跟踪促进船舶排放控制区环境管理的有效性和决策的科学性。