CN115587747A - 一种基于船舶行为实时研判的海洋设施保护预警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于船舶行为实时研判的海洋设施保护预警系统，包括任务调度引擎模块、设施数据输入模块和船舶数据输入模块；所述任务调度引擎模块上电信号连接有设施数据输入模块和船舶数据输入模块；所述任务调度引擎模块上电信号连接有行为模型分析模块；所述任务调度引擎模块上电信号连接有实时计算及空间拓扑分析模块；本发明与传统船舶监测系统比较，本系统实现了我国海域范围的超大空间范围的船舶实时监测，并且融合了AI S与北斗多源异构信号，能够在实时判定驶入保护区域的基础上，更进一步深化分析船舶疑似行为，极大提高了海洋基础设施保护综合管理水平。
Description
技术领域
本发明涉及海洋设施保护领域，具体是一种基于船舶行为实时研判的海洋设施保护预警系统。
背景技术
船舶是指各种船只的总称；船舶是能航行或停泊于水域进行运输或作业的交通工具，按不同的使用要求而具有不同的技术性能、装备和结构型式；船舶是一种主要在地理水中运行的人造交通工具，船舶的出现人们可以在水上移动，使得水域不能阻隔人们的前进。
中国发明专利CN114548553A公开了基于海浪图像遥感和人工智能海洋浮体运动预报系统，包括：海洋环境传感器模块，用于获取浮体所在位置及周围的海洋环境大数据；浮体动力响应传感器模块，用于获取浮体动力响应大数据；数据预处理模块，用于判断海洋环境大数据和浮体动力响应大数据是否存在超阈值情况，若存在则直接生成第一报警指令，若不存在，则判断洋环境大数据和浮体动力响应大数据中是否存在非关联特征参数异常情况，若存在则生成第二报警指令。本方案可用于军、警、民的生产及安全信息采集、传输、汇集、存储以及浮体危险情况的预测，尤其是能够在出现未训练的样本时，进行提前的预警。
我国海域管辖范围辽阔，从海面到海底分布着如管道、光缆、电缆、平台、风电等大量重要基础设施，其中船舶驶入该保护区域作业是对上述设施造成破坏的主要风险源，目前我国海域范围内日均活跃船舶达8万左右；传统人工巡护方式范围广、周期长且需配套大量人力物力资源，港口及岛屿周边布设视频方式投资大、有效观测距离短且受天气影响较大，均无法在超大范围进行有效的实时观测分析。
发明内容
本发明目的是解决上述技术问题，提供一种基于船舶行为实时研判的海洋设施保护预警系统。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现；
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种基于船舶行为实时研判的海洋设施保护预警系统，包括任务调度引擎模块、设施数据输入模块和船舶数据输入模块；所述任务调度引擎模块上电信号连接有设施数据输入模块和船舶数据输入模块；所述任务调度引擎模块上电信号连接有行为模型分析模块；所述任务调度引擎模块上电信号连接有实时计算及空间拓扑分析模块。
进一步的，所述行为模型分析模块上电信号连接有多级预警输出模块；所述行为模型分析模块匹配船舶在海洋设施保护区域内具有抛锚和捕捞对海洋设施具有破坏的疑似行为时，多级预警输出模块进行实时多级预警消息生成，根据订阅推送规则实时进行预警消息推送，海洋基础设施管理单位对预警信息进行远程干预或现场处置。
进一步的，所述实时计算及空间拓扑分析模块上电信号连接有保护区提醒模块；通过实时计算及空间拓扑分析模块分析船舶的行为数据，为商船、客船、油轮、渔船等船舶提供已驶入海洋设施保护区域的提醒消息推送，避免因不了解航线内海底设施情况而进行抛锚和捕捞作业行为。
进一步的，所述任务调度引擎模块上电信号连接有时空分析引擎模块；所述时空分析引擎模块上电信号连接有破坏事故输入模块；通过人为的控制破坏事故输入模块的输入时间和空间数据，即可在时空分析引擎模块和任务调度引擎模块的运算下得出船舶轨迹是否与事故发生点的时间和空间数据重叠。
进一步的，所述时空分析引擎模块上电信号连接有可疑报告输出模块；通过可疑报告输出模块输出可疑船舶报告为事故分析与处置提供研判数据支撑。
进一步的，所述任务调度引擎模块处理来自设施数据输入模块和船舶数据输入模块的实时数据源，从而判断船舶数据与海洋设施数据之间是否有重叠干涉，从而进行记录和提醒，达到提醒海上运行的船舶不与海洋设施产生碰撞损坏，同时在碰撞损坏后也能进行记录作为证据。
本发明提供的一种基于船舶行为实时研判的海洋设施保护预警系统，具有以下有益效果：
1.本发明与传统船舶监测系统比较，本系统实现了我国海域范围的超大空间范围的船舶实时监测，并且融合了AI S与北斗多源异构信号，能够在实时判定驶入保护区域的基础上，更进一步深化分析船舶疑似行为，极大提高了海洋基础设施保护综合管理水平；
2.本发明通过任务调度引擎模块、行为模型分析模块和实时计算及空间拓扑分析模块可以实时的监测并记录船舶与海洋设施之间的时间和空间之间的位置关系，从而作为追责定责的依据。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述；
图1为一种基于船舶行为实时研判的海洋设施保护预警系统的系统框图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面将结合本发明的实施例中的附图，对本发明的实施例中的技术方案进行清楚-完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明的实施例中所有方向性指示(诸如上-下-左-右-前- 后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系-运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变，所述的连接可以是直接连接，也可以是间接连接。
请参阅图1所示，一种基于船舶行为实时研判的海洋设施保护预警系统，包括任务调度引擎模块、设施数据输入模块和船舶数据输入模块；所述任务调度引擎模块上电信号连接有设施数据输入模块和船舶数据输入模块；所述任务调度引擎模块上电信号连接有行为模型分析模块；所述任务调度引擎模块上电信号连接有实时计算及空间拓扑分析模块；设施数据输入模块和船舶数据输入模块的数据来源于我国海域管辖范围船舶AI S、北斗等数据，通过构造实时计算引擎并结合空间拓扑分析模型实现船舶驶入海洋设施保护区域的实时监测分析；针对划设保护区域内的船舶动态监测，并可延伸至划设范围内AI S、北斗或具有GPS定位系统的实时监控预警，实现高精度、细粒度的实时监测监管与风险预警研判分析，为管理机构提供精细化的实时监测与分析研判。
所述行为模型分析模块上电信号连接有多级预警输出模块；所述行为模型分析模块匹配船舶在海洋设施保护区域内具有抛锚和捕捞对海洋设施具有破坏的疑似行为时，多级预警输出模块进行实时多级预警消息生成，根据订阅推送规则实时进行预警消息推送，海洋基础设施管理单位对预警信息进行远程干预或现场处置。
所述实时计算及空间拓扑分析模块上电信号连接有保护区提醒模块；通过实时计算及空间拓扑分析模块分析船舶的行为数据，为商船、客船、油轮、渔船等船舶提供已驶入海洋设施保护区域的提醒消息推送，避免因不了解航线内海底设施情况而进行抛锚和捕捞作业行为。
所述任务调度引擎模块上电信号连接有时空分析引擎模块；所述时空分析引擎模块上电信号连接有破坏事故输入模块；通过人为的控制破坏事故输入模块的输入时间和空间数据，即可在时空分析引擎模块和任务调度引擎模块的运算下得出船舶轨迹是否与事故发生点的时间和空间数据重叠。
所述时空分析引擎模块上电信号连接有可疑报告输出模块；通过可疑报告输出模块输出可疑船舶报告为事故分析与处置提供研判数据支撑。
所述任务调度引擎模块处理来自设施数据输入模块和船舶数据输入模块的实时数据源，从而判断船舶数据与海洋设施数据之间是否有重叠干涉，从而进行记录和提醒，达到提醒海上运行的船舶不与海洋设施产生碰撞损坏，同时在碰撞损坏后也能进行记录作为证据。
采用上述方案，本发明在使用时，通过分布式任务调度引擎汇集我国海域管辖范围船舶AIS、北斗等数据，
通过实时计算及空间拓扑分析模型实现船舶驶入海洋设施保护区域的实时监测，
为商船、客船、油轮、渔船等船舶提供已驶入海洋设施保护区域的提醒消息推送，避免因不了解航线内海底设施情况而进行抛锚、捕捞等作业行为，
起到事前保护提醒作用，极大降低海洋设施因船舶危险行为而导致破坏的事件数量。
通过对驶入海洋设施保护区域内的船舶进行持续跟踪与行为模型匹配分析，当匹配船舶在海洋设施保护区域内具有抛锚、捕捞等对海洋设施具有破坏的疑似行为时，进行实时多级预警消息生成，根据订阅推送规则实时进行预警消息推送，海洋基础设施管理单位对预警信息进行远程干预或现场处置，极大提高海洋基础设施管理水平。
当基础设施出现被破坏的事故时，通过大数据时空分析引擎分析该事故区域及时段内的船舶航迹及行为分析，输出可疑船舶报告，为事故分析与处置提供研判数据支撑。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (6)
1.一种基于船舶行为实时研判的海洋设施保护预警系统，其特征在于；包括任务调度引擎模块、设施数据输入模块和船舶数据输入模块；所述任务调度引擎模块上电信号连接有设施数据输入模块和船舶数据输入模块；所述任务调度引擎模块上电信号连接有行为模型分析模块；所述任务调度引擎模块上电信号连接有实时计算及空间拓扑分析模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于船舶行为实时研判的海洋设施保护预警系统，其特征在于：所述行为模型分析模块上电信号连接有多级预警输出模块；所述行为模型分析模块匹配船舶在海洋设施保护区域内具有抛锚和捕捞对海洋设施具有破坏的疑似行为时，多级预警输出模块进行实时多级预警消息生成，根据订阅推送规则实时进行预警消息推送，海洋基础设施管理单位对预警信息进行远程干预或现场处置。
3.根据权利要求2所述的一种基于船舶行为实时研判的海洋设施保护预警系统，其特征在于：所述实时计算及空间拓扑分析模块上电信号连接有保护区提醒模块；通过实时计算及空间拓扑分析模块分析船舶的行为数据，为商船、客船、油轮、渔船等船舶提供已驶入海洋设施保护区域的提醒消息推送，避免因不了解航线内海底设施情况而进行抛锚和捕捞作业行为。
4.根据权利要求3所述的一种基于船舶行为实时研判的海洋设施保护预警系统，其特征在于：所述任务调度引擎模块上电信号连接有时空分析引擎模块；所述时空分析引擎模块上电信号连接有破坏事故输入模块；通过人为的控制破坏事故输入模块的输入时间和空间数据，即可在时空分析引擎模块和任务调度引擎模块的运算下得出船舶轨迹是否与事故发生点的时间和空间数据重叠。
5.根据权利要求4所述的一种基于船舶行为实时研判的海洋设施保护预警系统，其特征在于：所述时空分析引擎模块上电信号连接有可疑报告输出模块；通过可疑报告输出模块输出可疑船舶报告为事故分析与处置提供研判数据支撑。
6.根据权利要求5所述的一种基于船舶行为实时研判的海洋设施保护预警系统，其特征在于：所述任务调度引擎模块处理来自设施数据输入模块和船舶数据输入模块的实时数据源，从而判断船舶数据与海洋设施数据之间是否有重叠干涉，从而进行记录和提醒，达到提醒海上运行的船舶不与海洋设施产生碰撞损坏，同时在碰撞损坏后也能进行记录作为证据。
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