海底管线与石油平台警戒系统案例

1 概述

    海底管线与石油平台，容易受到船舶侵扰，挂断管线和撞击平台的安全事故时有发生。

    海底管线与石油平台警戒系统，以雷达和AIS作为主要的目标探测感知手段，对石油平台、海底管线周边海域上的船舶目标进行探测感知，获得目标的位置、航速、航向，据此分析判断目标是否存在入侵警戒区情况。将目标当前运动状态结合30分钟历史航迹，分析判断目标的行为模式。发现异常的行为时，自动告警，例如在通过海底管线的警戒区时减速、停船等行为。

    在AIS/雷达的引导下，实现海上平台周边海域的视频联动跟踪监视的功能。

    在海事VHF电台的支持下，实现VHF语音警告驱离入侵船舶的功能，支持自动语音播报警告和人工播报警告。

2.总体架构

     2.1系统部署结构

    监控平台采用多级分层架构，终端级是最基层的监控平台部署，适合部署在在石油平台上，由安保值班人员使用。分区级中心监控平台部署在事业部或分公司的机关，集中监视整体态势，接收和呈现基层平台的雷达目标信息、AIS目标信息、告警信息，并可调阅海上平台的视频监控设备。区域级部署在公司或集团总部，把握全局安全态势。

图1 分级部署结构

3 告警与报警管理子系统

    3.1概述

    报警功能是操作员对船舶监视的有效辅助手段，对系统整体功能的发挥有积极的作用：

        1）对超大型船舶等重点船舶设置警戒区报警，保障了对重点船舶重点监视的有效实施。

        2）对覆盖水域船舶的动态进一步关注。操作员通过查看航路、分隔带和禁航区的报警，掌握船舶穿越航路、走错航路等信息，及时发现船舶可能产生的紧迫局面。

    3.2系统架构

图2 告警与报警管理子系统架构

4 监控平台

    4.1 概述

    系统主要特点：

        1）系统可同时接入多种信息源，实现全天候、全方位监管。可接入的数据源包括：AIS、北斗、雷达、CCTV视频监控、水文气象、VHF通讯等。

        2）同时兼容国际标准的电子海图、电子地图等多种类型图，并实现无缝拼接。

        3）轻量化，可靠性高。系统服务软件轻量化，部署和维护容易，简洁可靠。

    4.2 平台架构

    平台采用四层物联网模型架构，包括：

        1）应用层；

        2）平台层；

        3）传输层；

        4）感知层。

    应用层，采用C/S架构终端软件，综合呈现平台层的感知数据，并执行安保业务的客户端请求。

    平台层，利用分布在石油平台、监控中心的服务器，收集和处理雷达数据、AIS数据，并提供雷达数据服务、AIS数据服务、数据融合服务、CCTV联动跟踪监视服务、记录回放服务等等。

    传输层，负责系统种各种数据的分发、系统间的数据传输。

    感知层，利用雷达、AIS、CCTV摄像机、VHF电台，感知船舶的空间运动、行为模式、VHF语音通讯过程等。

图3 监控平台架构