船舶工程安全管理中智能監控技術的應用研究

彭公武

摘? 要：在國家交通行業大力發展的背景下，我國船舶工程建設逐漸增多，船舶工程管理工作水平也在逐漸提升，越來越多的新型科學技術被應用至船舶工程管理工作當中。該文主要對船舶工程監控系統以及智能監控技術的技術要點進行簡單介紹，然后分析了智能監控技術在船舶安全管理中的應用優勢，在總結智能監控技術在船舶工程安全管理中的應用技術的基礎上，探析了其在船舶工程安全管理當中的具體應用，期望可以為船舶工程安全管理水平的進一步提高提供參考。

關鍵詞：船舶工程? ?安全管理? ?智能監控技術? ?模擬

中圖分類號：U698? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A文章編號：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

船舶工作運行過程最重要的動力核心便是船舶機艙，每日運行維護視頻數據與船舶機艙的穩定運行具有緊密聯系，也為后續進一步調查機艙故障源提供了重要的證據。智能監控技術與傳統監控技術在基本結構上基本相同，但是兩者的作用卻具有極大的差別。無論是傳統監控技術還是智能監控技術，其主要功能都是捕捉和錄制畫面，但是傳統的監控技術主要是進行基本的遠程觀看視頻和保存視頻，全新的智能監控技術還可以對信息進行數字化和智能化處理，無需人為干預，系統獨立工作自主分析視頻，并且還可以追蹤識別某一點重要信息，將其應用至船舶工程安全管理當中具有十分明顯的優勢，可以對現場工作人員的具體情況進行判斷，將其及時傳輸至監控室，這樣更有利于發現潛在的問題，通過遠程管理將安全隱患及時消除[1]。

1? 船舶工程監控系統

船舶運行過程其位置處于動態變化的狀態，運用船舶監控系統可以實時監控船舶的具體位置，這對于船舶的安全運行以及生產安全具有重要影響。水上船舶監控技術主要包括衛星監控、沿海CDMA網絡監控以及沿海AIS系統監控等，在眾多監控系統當中，沿海AIS系統監控相對來說已經比較成熟，并且其性價比也比較突出，對于一次型投入硬件設備也沒有強烈需求，因此得到了大范圍的認可[2]。船舶工程監控系統具有十分廣泛的覆蓋范圍，在查詢船舶信息時也十分便捷，所查詢到的信息也更加完整。

2? 智能監控技術的技術要點

智能監控技術目前已經得到了較為廣泛的應用，其技術要點主要包括對運動目標進行檢測、圖像分割技術、運動目標跟蹤技術以及視頻內容分析技術。（1）智能監控技術對運動目標進行檢測，主要是利用了信號檢測方法對捕捉到的畫面當中的靜止像素點和運動像素點進行檢測分離。依靠這一技術要點，智能監控系統可以精準地識別出部分運動區，然后再進一步將運動區當中的運動目標進行畫面分割，最終實現對目標的有效追蹤和監控，在這一基礎上智能監控技術還能夠立即跟蹤目標，為后續的視頻后期處理創造有利條件，在這一過程主要應用了背景減法以及光流法等多種算法[3]。（2）在智能監控技術當中意義較為突出的技術要點為視頻分割技術，圖像分割技術主要是用于提煉整合視頻畫面當中的各項信息，采取基本算法無法對視頻畫面中的語義信息進行利用，因此可以在進行分割之前應用單幀方法對視頻進行單獨分割，之后再另外加入捕捉到的運動目標信息，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主要是區域檢測分割技術以及邊緣檢測分割技術，兩種技術被應用至不同的畫面當中進行不同應用和處理。在實際應用圖像分割技術時，還可以對其進行進一步的細分，將其分為區域追蹤、邊緣檢測以及閾值分割。（3）智能監控技術當中的運動目標跟蹤技術是在檢測運動目標技術的基礎上發展而來的，其與檢測目標技術最大的區別在于，不再僅僅停留在準確分析和確定目標，而是在分析和確定之后再啟動運動目標跟蹤技術，捕捉重點追蹤運動目標以及目標運動區域，運動目標的主要特征是所處環境在視頻畫面當中，之后其可以根據具體特征長時間追蹤運動目標[4]。（4）在完成上述智能監控技術之后，最后所需要應用的技術就是進行智能化的整合分析，之后再進行分析判斷給出判斷結果。何為視頻內容分析技術，其實是指理解視頻內容、識別人物身份以及進行異常檢測。其中，異常檢測是指監測視頻畫面中人物事件和用戶定義是否存在異常情況，常用的檢測方法為以模型為基礎的檢測方法和以分類器為基礎的檢測方法。

3? 智能監控技術在船舶安全管理中的應用優勢

在船舶安全管理當中應用智能監控技術的優勢主要體現在：完善船舶安全監控督查、提升報警精確度、提升響應速度以及實現全天候可靠監控等。船舶工程安全管理如果沒有監督及其管理活動，那么將很難達到其預期效果，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效，進行有效監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中監督檢查的重點主要是，船舶領導、部門主管以及機械設備等，應用智能監控技術可以對其中所存在的安全隱患進行及時發現和解決。將智能監控技術應用至船舶工程安全管理當中可以對傳統監控技術應用過程的誤報和漏報情況進行有效減少，依靠系統前端較強的圖像處理能力有效實現先進的智能算法，在此基礎上對安全威脅的特征進行準確定義[5]。

4? 智能監控技術在船舶工程安全管理中的應用技術

船舶工程安全管理中應用的智能監控技術主要包括水上監控技術以及智能識別技術等，通過這些技術可以利用水上檢測以及參照不同情況、船型等完成全方位的考查，之后有效貫徹和落實最終設計，為船舶工程的正常、平穩行駛提供保障，并且溝通和整合多個模塊之間的信息。多源信息融合技術一般都具有突出的智能特點，將其根本算法和規劃與人體思維基本形式進行對比，可以發現有諸多相通之處。應用多源信息融合技術過程應當在選擇設計和算法時嚴格符合要求的響應速度。另外，還應當對算法的連接方式進行科學合理的選擇，在實踐、規劃和設計當中對控制效果進行不斷增強。科學、合理地選擇控制器，對上報誤操作行為進行有效解決。

5? 智能監控技術在船舶工程安全管理中的具體應用

5.1 智能監控船舶工程動態

將智能監控技術應用至船舶工程安全管理當中之后，可以有效檢測和整合船舶過往行駛記錄當中的基本數據，之后還可以融合船舶速度、時間、距離和其他行為信息。另外，還可以應用智能監控技術對船舶的實際行為進行基本預測，為船舶工程實際行駛過程的安全性以及穩定在航線軌跡當中提供保障。與其他已有的技術進行結合，將相關視頻以及文字進行基本整合，最后可以得出船舶工程十分具有代表性的動態監控信息，這些都是安全管理工作開展的重要依據以及基礎。

5.2 船舶工程異常數據報警

現階段，在進行船舶工程動態監測時，異常數據報警系統占據著重要位置。船舶運行過程所面對的突發情況具有較大的不確定性，因此經常會出現一些異常數據，應用異常數據報警系統可以在發現異常數據的第一時間就采取相關的預警裝置啟動措施，相關安全管理人員在接收到異常信息以及報警信息之后，應當引起足夠重視。異常數據報警系統的預警信息主要包括時間、地點、線路或者船舶運行實際視頻等。

5.3 進行越界預警和整治

在船舶工程運行過程，其中的閘室一般都是處于實時監控狀態，運用智能監控系統在發現傳播行駛軌跡超過預警基本路線之后，就會觸發警報燈進行預警，并且會提示相關安全管理人員進行相應的操作行為。如果船舶超過了規定的界限，智能監控系統會提示相關模塊以及安全管理人員合理采用相應的措施對船舶異常行為進行整治和規范。當完成整治和規范工作之后，再全方位檢測船舶工程的不同模塊、系統運行情況及數據信息，為船舶工程系統的安全穩定運行提供最大限度的保障[6]。

5.4 視頻錄制異常數據和行為

船舶工程運行過程難免會出現異常數據和信息，智能監控系統可以在發現異常數據和信息的第一時間就開啟自動預警和監測技術，之后全方位檢測和錄制異常數據和信息，將其記錄為視頻資料，在不同模塊的聯合作用下完整地傳輸異常數據和行為的記錄視頻。智能監控系統當中視頻監控系統所記錄的資料可以為整個媒體服務器的有關設置提供重要參考，在媒體服務器當中導入完整的異常數據視頻，就能夠對異常數據和信息種類進行有效掌握。

5.5 播放異常視頻信息

船舶工程運行以及過往過程遇到不同種類的異常數據和信息，智能監控系統可以將其形成異常視頻，在智能監控系統的支撐作用下儲存和監控異常數據和信息。媒體播放器承擔了異常視頻播放的任務，其中又涉及不同模塊之間的相關設置、管理監控以及系統維護。船舶工程安全管理工作當中的管理人員可以通過相關授權方式完成船舶異常信息和視頻的播放，為相關異常視頻信息的安全性以及穩定性提供最大限度的保證。

6? 結語

綜上所述，安全管理屬于船舶工程當中占據重要位置的組成部分，其可以為復雜的船舶工程提供有效的安全保障，有效預防和避免船舶工程建設過程不同類型的安全事故。智能監控技術在船舶工程安全管理工作當中的應用可以有效提升安全管理工作的質量和效率，為船舶工程安全管理精準性的提高提供保障。智能監控技術在船舶工程安全管理當中的應用主要包括，智能監控船舶工程動態、船舶工程異常數據報警、進行越界預警和整治、視頻錄制異常數據和行為以及播放異常視頻信息，其應用可以完善船舶安全監控督查、提升報警精確度、提升響應速度以及實現全天候可靠監控等，這對于船舶工程安全管理具有非凡的意義，是項值得大范圍推廣使用的技術。

參考文獻

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

[2] 王凱，胡唯唯，黃連忠，等.船舶智能能效優化關鍵技術研究現狀與展望[J].中國艦船研究，2021，16（1）：181-192，199.

[3] 姜鈞瀚，陳梓彪，劉偉杰.智能監控技術在治安管理中的應用現狀和趨勢[J].電腦知識與技術，2020，16（23）：199-202.

[4] 祝能，陳實，蔡玉良，等.傳感器數據在船舶數字化中的應用價值與挑戰[J].中國造船，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，2020.

[6] 宋濤.控制河段通行信號揭示系統運行狀態監控設計與實現[D].重慶：重慶大學，2018.