彭公武

摘? 要：在國(guó)家交通行業(yè)大力發(fā)展的背景下，我國(guó)船舶工程建設(shè)逐漸增多，船舶工程管理工作水平也在逐漸提升，越來(lái)越多的新型科學(xué)技術(shù)被應(yīng)用至船舶工程管理工作當(dāng)中。該文主要對(duì)船舶工程監(jiān)控系統(tǒng)以及智能監(jiān)控技術(shù)的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，然后分析了智能監(jiān)控技術(shù)在船舶安全管理中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在總結(jié)智能監(jiān)控技術(shù)在船舶工程安全管理中的應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)上，探析了其在船舶工程安全管理當(dāng)中的具體應(yīng)用，期望可以為船舶工程安全管理水平的進(jìn)一步提高提供參考。

關(guān)鍵詞：船舶工程? ?安全管理? ?智能監(jiān)控技術(shù)? ?模擬

中圖分類號(hào)：U698? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791（2021）06（c）-0037-03

Research on the Application of Intelligent Monitoring Technology in Ship Engineering Safety Management

PENG Gongwu

（School of Shipping and Marine Engineering， Wuhan Institute of Shipping Technology， Wuhan， Hubei Province， 430020? China）

Abstract：? Under the background of the vigorous development of the national transportation industry， China's ship engineering construction is gradually increasing， the level of ship engineering management is also gradually improving， and more and more new science and technology are applied to ship engineering management. This paper briefly introduces the technical points of ship engineering monitoring system and intelligent monitoring technology， then analyzes the application advantages of intelligent monitoring technology in ship engineering safety management， and probes into its specific application in ship engineering safety management on the basis of summarizing the application technology of intelligent monitoring technology in ship engineering safety management， it is expected to provide reference for the further improvement of ship engineering safety management level.

Key Words： Ship engineering; Safety management; Intelligent monitoring technology; Simulation

船舶工作運(yùn)行過程最重要的動(dòng)力核心便是船舶機(jī)艙，每日運(yùn)行維護(hù)視頻數(shù)據(jù)與船舶機(jī)艙的穩(wěn)定運(yùn)行具有緊密聯(lián)系，也為后續(xù)進(jìn)一步調(diào)查機(jī)艙故障源提供了重要的證據(jù)。智能監(jiān)控技術(shù)與傳統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)在基本結(jié)構(gòu)上基本相同，但是兩者的作用卻具有極大的差別。無(wú)論是傳統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)還是智能監(jiān)控技術(shù)，其主要功能都是捕捉和錄制畫面，但是傳統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù)主要是進(jìn)行基本的遠(yuǎn)程觀看視頻和保存視頻，全新的智能監(jiān)控技術(shù)還可以對(duì)信息進(jìn)行數(shù)字化和智能化處理，無(wú)需人為干預(yù)，系統(tǒng)獨(dú)立工作自主分析視頻，并且還可以追蹤識(shí)別某一點(diǎn)重要信息，將其應(yīng)用至船舶工程安全管理當(dāng)中具有十分明顯的優(yōu)勢(shì)，可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作人員的具體情況進(jìn)行判斷，將其及時(shí)傳輸至監(jiān)控室，這樣更有利于發(fā)現(xiàn)潛在的問題，通過遠(yuǎn)程管理將安全隱患及時(shí)消除[1]。

1? 船舶工程監(jiān)控系統(tǒng)

船舶運(yùn)行過程其位置處于動(dòng)態(tài)變化的狀態(tài)，運(yùn)用船舶監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控船舶的具體位置，這對(duì)于船舶的安全運(yùn)行以及生產(chǎn)安全具有重要影響。水上船舶監(jiān)控技術(shù)主要包括衛(wèi)星監(jiān)控、沿海CDMA網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控以及沿海AIS系統(tǒng)監(jiān)控等，在眾多監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中，沿海AIS系統(tǒng)監(jiān)控相對(duì)來(lái)說已經(jīng)比較成熟，并且其性價(jià)比也比較突出，對(duì)于一次型投入硬件設(shè)備也沒有強(qiáng)烈需求，因此得到了大范圍的認(rèn)可[2]。船舶工程監(jiān)控系統(tǒng)具有十分廣泛的覆蓋范圍，在查詢船舶信息時(shí)也十分便捷，所查詢到的信息也更加完整。

2? 智能監(jiān)控技術(shù)的技術(shù)要點(diǎn)

智能監(jiān)控技術(shù)目前已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用，其技術(shù)要點(diǎn)主要包括對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)、圖像分割技術(shù)、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤技術(shù)以及視頻內(nèi)容分析技術(shù)。（1）智能監(jiān)控技術(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，主要是利用了信號(hào)檢測(cè)方法對(duì)捕捉到的畫面當(dāng)中的靜止像素點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)像素點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)分離。依靠這一技術(shù)要點(diǎn)，智能監(jiān)控系統(tǒng)可以精準(zhǔn)地識(shí)別出部分運(yùn)動(dòng)區(qū)，然后再進(jìn)一步將運(yùn)動(dòng)區(qū)當(dāng)中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行畫面分割，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的有效追蹤和監(jiān)控，在這一基礎(chǔ)上智能監(jiān)控技術(shù)還能夠立即跟蹤目標(biāo)，為后續(xù)的視頻后期處理創(chuàng)造有利條件，在這一過程主要應(yīng)用了背景減法以及光流法等多種算法[3]。（2）在智能監(jiān)控技術(shù)當(dāng)中意義較為突出的技術(shù)要點(diǎn)為視頻分割技術(shù)，圖像分割技術(shù)主要是用于提煉整合視頻畫面當(dāng)中的各項(xiàng)信息，采取基本算法無(wú)法對(duì)視頻畫面中的語(yǔ)義信息進(jìn)行利用，因此可以在進(jìn)行分割之前應(yīng)用單幀方法對(duì)視頻進(jìn)行單獨(dú)分割，之后再另外加入捕捉到的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)信息，最終便可以得到全面的分割畫面。目前，使用頻率最高的兩種圖像分割技術(shù)主要是區(qū)域檢測(cè)分割技術(shù)以及邊緣檢測(cè)分割技術(shù)，兩種技術(shù)被應(yīng)用至不同的畫面當(dāng)中進(jìn)行不同應(yīng)用和處理。在實(shí)際應(yīng)用圖像分割技術(shù)時(shí)，還可以對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)分，將其分為區(qū)域追蹤、邊緣檢測(cè)以及閾值分割。（3）智能監(jiān)控技術(shù)當(dāng)中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤技術(shù)是在檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，其與檢測(cè)目標(biāo)技術(shù)最大的區(qū)別在于，不再僅僅停留在準(zhǔn)確分析和確定目標(biāo)，而是在分析和確定之后再啟動(dòng)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤技術(shù)，捕捉重點(diǎn)追蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)以及目標(biāo)運(yùn)動(dòng)區(qū)域，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的主要特征是所處環(huán)境在視頻畫面當(dāng)中，之后其可以根據(jù)具體特征長(zhǎng)時(shí)間追蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)[4]。（4）在完成上述智能監(jiān)控技術(shù)之后，最后所需要應(yīng)用的技術(shù)就是進(jìn)行智能化的整合分析，之后再進(jìn)行分析判斷給出判斷結(jié)果。何為視頻內(nèi)容分析技術(shù)，其實(shí)是指理解視頻內(nèi)容、識(shí)別人物身份以及進(jìn)行異常檢測(cè)。其中，異常檢測(cè)是指監(jiān)測(cè)視頻畫面中人物事件和用戶定義是否存在異常情況，常用的檢測(cè)方法為以模型為基礎(chǔ)的檢測(cè)方法和以分類器為基礎(chǔ)的檢測(cè)方法。

3? 智能監(jiān)控技術(shù)在船舶安全管理中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

在船舶安全管理當(dāng)中應(yīng)用智能監(jiān)控技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：完善船舶安全監(jiān)控督查、提升報(bào)警精確度、提升響應(yīng)速度以及實(shí)現(xiàn)全天候可靠監(jiān)控等。船舶工程安全管理如果沒有監(jiān)督及其管理活動(dòng)，那么將很難達(dá)到其預(yù)期效果，因此在開展船舶安全管理工作的過程中必須要具有嚴(yán)格的安全檢查員，否則便不存在船舶的安全管理，或者說其安全管理工作無(wú)效，進(jìn)行有效監(jiān)督和檢查是船舶工程安全的重要保證。船舶工程安全管理當(dāng)中監(jiān)督檢查的重點(diǎn)主要是，船舶領(lǐng)導(dǎo)、部門主管以及機(jī)械設(shè)備等，應(yīng)用智能監(jiān)控技術(shù)可以對(duì)其中所存在的安全隱患進(jìn)行及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決。將智能監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用至船舶工程安全管理當(dāng)中可以對(duì)傳統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用過程的誤報(bào)和漏報(bào)情況進(jìn)行有效減少，依靠系統(tǒng)前端較強(qiáng)的圖像處理能力有效實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的智能算法，在此基礎(chǔ)上對(duì)安全威脅的特征進(jìn)行準(zhǔn)確定義[5]。

4? 智能監(jiān)控技術(shù)在船舶工程安全管理中的應(yīng)用技術(shù)

船舶工程安全管理中應(yīng)用的智能監(jiān)控技術(shù)主要包括水上監(jiān)控技術(shù)以及智能識(shí)別技術(shù)等，通過這些技術(shù)可以利用水上檢測(cè)以及參照不同情況、船型等完成全方位的考查，之后有效貫徹和落實(shí)最終設(shè)計(jì)，為船舶工程的正常、平穩(wěn)行駛提供保障，并且溝通和整合多個(gè)模塊之間的信息。多源信息融合技術(shù)一般都具有突出的智能特點(diǎn)，將其根本算法和規(guī)劃與人體思維基本形式進(jìn)行對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)有諸多相通之處。應(yīng)用多源信息融合技術(shù)過程應(yīng)當(dāng)在選擇設(shè)計(jì)和算法時(shí)嚴(yán)格符合要求的響應(yīng)速度。另外，還應(yīng)當(dāng)對(duì)算法的連接方式進(jìn)行科學(xué)合理的選擇，在實(shí)踐、規(guī)劃和設(shè)計(jì)當(dāng)中對(duì)控制效果進(jìn)行不斷增強(qiáng)。科學(xué)、合理地選擇控制器，對(duì)上報(bào)誤操作行為進(jìn)行有效解決。

5? 智能監(jiān)控技術(shù)在船舶工程安全管理中的具體應(yīng)用

5.1 智能監(jiān)控船舶工程動(dòng)態(tài)

將智能監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用至船舶工程安全管理當(dāng)中之后，可以有效檢測(cè)和整合船舶過往行駛記錄當(dāng)中的基本數(shù)據(jù)，之后還可以融合船舶速度、時(shí)間、距離和其他行為信息。另外，還可以應(yīng)用智能監(jiān)控技術(shù)對(duì)船舶的實(shí)際行為進(jìn)行基本預(yù)測(cè)，為船舶工程實(shí)際行駛過程的安全性以及穩(wěn)定在航線軌跡當(dāng)中提供保障。與其他已有的技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，將相關(guān)視頻以及文字進(jìn)行基本整合，最后可以得出船舶工程十分具有代表性的動(dòng)態(tài)監(jiān)控信息，這些都是安全管理工作開展的重要依據(jù)以及基礎(chǔ)。

5.2 船舶工程異常數(shù)據(jù)報(bào)警

現(xiàn)階段，在進(jìn)行船舶工程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)時(shí)，異常數(shù)據(jù)報(bào)警系統(tǒng)占據(jù)著重要位置。船舶運(yùn)行過程所面對(duì)的突發(fā)情況具有較大的不確定性，因此經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些異常數(shù)據(jù)，應(yīng)用異常數(shù)據(jù)報(bào)警系統(tǒng)可以在發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)的第一時(shí)間就采取相關(guān)的預(yù)警裝置啟動(dòng)措施，相關(guān)安全管理人員在接收到異常信息以及報(bào)警信息之后，應(yīng)當(dāng)引起足夠重視。異常數(shù)據(jù)報(bào)警系統(tǒng)的預(yù)警信息主要包括時(shí)間、地點(diǎn)、線路或者船舶運(yùn)行實(shí)際視頻等。

5.3 進(jìn)行越界預(yù)警和整治

在船舶工程運(yùn)行過程，其中的閘室一般都是處于實(shí)時(shí)監(jiān)控狀態(tài)，運(yùn)用智能監(jiān)控系統(tǒng)在發(fā)現(xiàn)傳播行駛軌跡超過預(yù)警基本路線之后，就會(huì)觸發(fā)警報(bào)燈進(jìn)行預(yù)警，并且會(huì)提示相關(guān)安全管理人員進(jìn)行相應(yīng)的操作行為。如果船舶超過了規(guī)定的界限，智能監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)提示相關(guān)模塊以及安全管理人員合理采用相應(yīng)的措施對(duì)船舶異常行為進(jìn)行整治和規(guī)范。當(dāng)完成整治和規(guī)范工作之后，再全方位檢測(cè)船舶工程的不同模塊、系統(tǒng)運(yùn)行情況及數(shù)據(jù)信息，為船舶工程系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供最大限度的保障[6]。

5.4 視頻錄制異常數(shù)據(jù)和行為

船舶工程運(yùn)行過程難免會(huì)出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)和信息，智能監(jiān)控系統(tǒng)可以在發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)和信息的第一時(shí)間就開啟自動(dòng)預(yù)警和監(jiān)測(cè)技術(shù)，之后全方位檢測(cè)和錄制異常數(shù)據(jù)和信息，將其記錄為視頻資料，在不同模塊的聯(lián)合作用下完整地傳輸異常數(shù)據(jù)和行為的記錄視頻。智能監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中視頻監(jiān)控系統(tǒng)所記錄的資料可以為整個(gè)媒體服務(wù)器的有關(guān)設(shè)置提供重要參考，在媒體服務(wù)器當(dāng)中導(dǎo)入完整的異常數(shù)據(jù)視頻，就能夠?qū)Ξ惓?shù)據(jù)和信息種類進(jìn)行有效掌握。

5.5 播放異常視頻信息

船舶工程運(yùn)行以及過往過程遇到不同種類的異常數(shù)據(jù)和信息，智能監(jiān)控系統(tǒng)可以將其形成異常視頻，在智能監(jiān)控系統(tǒng)的支撐作用下儲(chǔ)存和監(jiān)控異常數(shù)據(jù)和信息。媒體播放器承擔(dān)了異常視頻播放的任務(wù)，其中又涉及不同模塊之間的相關(guān)設(shè)置、管理監(jiān)控以及系統(tǒng)維護(hù)。船舶工程安全管理工作當(dāng)中的管理人員可以通過相關(guān)授權(quán)方式完成船舶異常信息和視頻的播放，為相關(guān)異常視頻信息的安全性以及穩(wěn)定性提供最大限度的保證。

6? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，安全管理屬于船舶工程當(dāng)中占據(jù)重要位置的組成部分，其可以為復(fù)雜的船舶工程提供有效的安全保障，有效預(yù)防和避免船舶工程建設(shè)過程不同類型的安全事故。智能監(jiān)控技術(shù)在船舶工程安全管理工作當(dāng)中的應(yīng)用可以有效提升安全管理工作的質(zhì)量和效率，為船舶工程安全管理精準(zhǔn)性的提高提供保障。智能監(jiān)控技術(shù)在船舶工程安全管理當(dāng)中的應(yīng)用主要包括，智能監(jiān)控船舶工程動(dòng)態(tài)、船舶工程異常數(shù)據(jù)報(bào)警、進(jìn)行越界預(yù)警和整治、視頻錄制異常數(shù)據(jù)和行為以及播放異常視頻信息，其應(yīng)用可以完善船舶安全監(jiān)控督查、提升報(bào)警精確度、提升響應(yīng)速度以及實(shí)現(xiàn)全天候可靠監(jiān)控等，這對(duì)于船舶工程安全管理具有非凡的意義，是項(xiàng)值得大范圍推廣使用的技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳銘峰.基于人工智能技術(shù)的船舶冷鏈物流監(jiān)控系統(tǒng)[J].艦船科學(xué)技術(shù)，2021，43（2）：196-198.

[2] 王凱，胡唯唯，黃連忠，等.船舶智能能效優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望[J].中國(guó)艦船研究，2021，16（1）：181-192，199.

[3] 姜鈞瀚，陳梓彪，劉偉杰.智能監(jiān)控技術(shù)在治安管理中的應(yīng)用現(xiàn)狀和趨勢(shì)[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2020，16（23）：199-202.

[4] 祝能，陳實(shí)，蔡玉良，等.傳感器數(shù)據(jù)在船舶數(shù)字化中的應(yīng)用價(jià)值與挑戰(zhàn)[J].中國(guó)造船，2019，60（3）：209-223.

[5] 姜帥.石島H船廠船舶修造工程安全管理研究[D].青島：青島大學(xué)，2020.

[6] 宋濤.控制河段通行信號(hào)揭示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].重慶：重慶大學(xué)，2018.