主頁（http://m.by236.com）：結合視頻影像的港口船舶追控系統VTS/AIS 【中國集群通信網】港口安全一直是海洋國家的國土安全重要項目，更是一個以貿易為導向的經濟大國所要做好的管理項目。我們可以看到世界各國都在其主要的經濟通商港口投入大量的安全與管理軟硬件設施，鄰近如新加坡、馬來西亞、香港、高雄、上海、連云港、丹東等主要亞洲對外商業港口都不斷在更新及加強港務安全，就可以知道港口安全的重要性與發展性。本文要探討的港口安全系統是一個較鮮為人知的部份，是將管理與安全結合的機制與系統。 港口安全問題不只存在陸地部份 我們都知道港口跟機場一樣是對外埠口，連系著來自不同區域國家的人及事物，安全管理是必要的，尤其是恐怖攻擊日益猖盛的時期，港口安全更顯重要。港口有著特殊區域的安全訴求，除了來自陸地的人車貨品之外，還有來自海上的船舶需要管理及掌控，我們就將此管理系統稱為VTS(Vessel Traffic System)又稱為港埠船舶追蹤管理系統。按中華人民共和國船舶交通管理系統安全監督管理規則，船舶在VTS區域內航行、停泊和作業時，必須按主管機關頒發的《VTS用戶指南》所明確的報告程序和內容，通過高頻無線電話或其它有效手段向VTS中心進行船舶動態回報。 在VTS港岸信號臺中心的顯示屏上可以看到透過岸基雷達接受到船舶的回波(目標)，從業人員還需要透過VHF直接詢問、VHF通話加VHF測向、VHF短消息等手段來獲得該船的船名，并對該目標進行標識。經標識過的目標，其標識會始終跟隨船舶(目標)航行，直到船舶(目標)駛離VTS區域。透過VHF確認船名和位置的工作花費了VTS中心人員相當大的精力，這樣對VTS的功能會是一個削弱。而雷達與VTS的情況相同，無法直接了解目標船舶訊息的問題非常突出，對避碰也相當不利，成了技術瓶頸。雖然當時VTS與雷達比以前同類產品在性能上升了一大步，但隨著航海事業的發展和人們對航海通信導航儀器的要求提升， VTS和雷達無法直接標識目標，漸漸無法滿足需求，長距離影像與船舶追蹤系統的結合應用順勢而生。 為何系統要加上辨識追蹤呢?其實是為了安全用意，系統內包含了一個叫AIS(Automatic Identification System，自動識別系統)，是國際海事組織(IMO)、國際航標協會(IALA)、國際電信聯盟(ITU)共同的研究選擇的船舶必須安裝的設備之一。AIS是一種船舶航行信息采集，透過無線電數據傳輸結合電子海圖信息于一體，采用多址通信技術(SOTDMA)將時間分割成幀，每一幀分割成若干時間隙隔，每個站臺自動選擇空閑時隙，將本身有關信息經由VHF發射機播發送出去，裝備AIS的船舶或岸港信號臺自動接收后，在其顯示器上顯示，并能夠按要求發送港務及船舶本身有關安全等信息，這是船與船、船與岸港信號臺信息交換的橋梁，是港區船舶數字化交通管理的重要組成。其目的在于防止港內外船舶碰撞、及早掌握船舶信息及動向狀態，提高港區水道交通及船舶卸載安全;同時也為水運管理提供船舶航行信息，便于港岸管理。通過這個設備與CCTV監控系統的PTZ攝像機進行聯動控制，可以掌握船舶由進港前，VTS雷達偵測到自該船舶目標起一直到進港下錨為止的全過程及船舶信息。關于VTS的基本架構我們可以參考圖1所示。
港口船舶管理與追蹤系統運用及效能 由于船舶AIS自動識別系統發展越來越精密化及網絡化，許多國家已將AIS全面應用在海岸防衛上，其被重視性也越來越高，相信不久后AIS將全面成為港口安全管理網絡及海岸安全防衛的重要設施。AIS在傳輸應用上主要在于傳送與偵測距離，關鍵在于廣播發射功率及距離，還有SOTDMA及CSTDMA二種廣播方式。AIS基站的建設由兩部分組成：一個在港口區域選擇一到兩個制高點安裝AIS港岸基設備，需要無線網絡環境，可供信號臺雷達管控人員在港區內網實時查看船舶動態;另一個則是使用便攜式AIS信號接收器及NB終端，供船舶下錨地海關及檢疫人員在港巡船上查看船舶動態。通過這種機制港務海關人員及船舶檢疫、海港旅檢的工作人員就可通過多樣化的使用終端對船舶動態實施全程監控。 進一步AIS系統還可以結合電子海圖監控功能與現有船舶檢驗檢疫業務系統進行港區特定操作界面操作。這種功能可以在工作站電子海圖監控平臺上輕輕移動鼠標，工作人員不僅能查看船舶名稱、代號、位置等AIS信息，還能輕松地對船舶海關申報貨品及檢驗檢疫申報信息進行掌控及核對。同時如裝載有危險物品如化學品、瓦斯油料及來自公告管制疫區來船，將自動地以警示顏色顯示在海圖上，進入警戒區域后即以訊息方式或手機短信方式告知港務管理人員，進行全程監控。 另外，ISPS要求港口需監控及控制處理港口，包含貨物、人及船進入港口，因此，很重要的是，安全操控系統需要知道哪一艘船進入港口、來自哪里、是否危險以及他們計劃停靠日期。一旦進入港口,它就會監控船只的移動以防它們進入限制區域.同時它也會監控其它船只離開及哪些船只將停靠以防不法的行為，同時還會自動警示哪些船只進入限制區或哪些在安全區域。 一些重要的VTS特色如下，工作示意圖如圖2。
· 船只身份及追蹤; · 船旗及擁有者; · 起點/終點; · 貨物/HAZMAT; · 在港內的移動紀錄; · 警衛區: 當其它船只靠近船將發出警訊; · 警報區: 當船只靠近限制區域將發出警報; · AIS 自動身分顯示; · ETA計算; · 歷史記錄及報告。 港口船舶追蹤VTS與CCTV監控運用 VTS提供自動化雷達追蹤功能，根據AIS船只身分自動追蹤獲得事件數據、記錄及警戒，以配合環境狀況及其它情況，為了達成將VTS與CCTV PTZ攝影機結合，我們采用了如圖3的流程控制，透過這個流程控制我們可以在船舶進港前20海里掌握船箔信息及在4公里(相當于3海里處)就掌握包含船名、載物及船速、航向實時影像動態進行視頻監控及錄像，除了可以維持港內外水道安全外，更可以對海事糾紛提供完整的錄像信息作為判定依據。
VTS港口船舶追蹤管理系統整體效益
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