船舶工程安全管理中智能监控技术的应用研究

彭公武

摘  要：在国家交通行业大力发展的背景下，我国船舶工程建设逐渐增多，船舶工程管理工作水平也在逐渐提升，越来越多的新型科学技术被应用至船舶工程管理工作当中。该文主要对船舶工程监控系统以及智能监控技术的技术要点进行简单介绍，然后分析了智能监控技术在船舶安全管理中的应用优势，在总结智能监控技术在船舶工程安全管理中的应用技术的基础上，探析了其在船舶工程安全管理当中的具体应用，期望可以为船舶工程安全管理水平的进一步提高提供参考。

关键词：船舶工程   安全管理   智能监控技术   模拟

中图分类号：U698                          文献标识码：A文章编号：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

船舶工作运行过程最重要的动力核心便是船舶机舱，每日运行维护视频数据与船舶机舱的稳定运行具有紧密联系，也为后续进一步调查机舱故障源提供了重要的证据。智能监控技术与传统监控技术在基本结构上基本相同，但是两者的作用却具有极大的差别。无论是传统监控技术还是智能监控技术，其主要功能都是捕捉和录制画面，但是传统的监控技术主要是进行基本的远程观看视频和保存视频，全新的智能監控技术还可以对信息进行数字化和智能化处理，无需人为干预，系统独立工作自主分析视频，并且还可以追踪识别某一点重要信息，将其应用至船舶工程安全管理当中具有十分明显的优势，可以对现场工作人员的具体情况进行判断，将其及时传输至监控室，这样更有利于发现潜在的问题，通过远程管理将安全隐患及时消除[1]。

1  船舶工程监控系统

船舶运行过程其位置处于动态变化的状态，运用船舶监控系统可以实时监控船舶的具体位置，这对于船舶的安全运行以及生产安全具有重要影响。水上船舶监控技术主要包括卫星监控、沿海CDMA网络监控以及沿海AIS系统监控等，在众多监控系统当中，沿海AIS系统监控相对来说已经比较成熟，并且其性价比也比较突出，对于一次型投入硬件设备也没有强烈需求，因此得到了大范围的认可[2]。船舶工程监控系统具有十分广泛的覆盖范围，在查询船舶信息时也十分便捷，所查询到的信息也更加完整。

2  智能监控技术的技术要点

智能监控技术目前已经得到了较为广泛的应用，其技术要点主要包括对运动目标进行检测、图像分割技术、运动目标跟踪技术以及视频内容分析技术。（1）智能监控技术对运动目标进行检测，主要是利用了信号检测方法对捕捉到的画面当中的静止像素点和运动像素点进行检测分离。依靠这一技术要点，智能监控系统可以精准地识别出部分运动区，然后再进一步将运动区当中的运动目标进行画面分割，最终实现对目标的有效追踪和监控，在这一基础上智能监控技术还能够立即跟踪目标，为后续的视频后期处理创造有利条件，在这一过程主要应用了背景减法以及光流法等多种算法[3]。（2）在智能监控技术当中意义较为突出的技术要点为视频分割技术，图像分割技术主要是用于提炼整合视频画面当中的各项信息，采取基本算法无法对视频画面中的语义信息进行利用，因此可以在进行分割之前应用单帧方法对视频进行单独分割，之后再另外加入捕捉到的运动目标信息，最终便可以得到全面的分割画面。目前，使用频率最高的两种图像分割技术主要是区域检测分割技术以及边缘检测分割技术，两种技术被应用至不同的画面当中进行不同应用和处理。在实际应用图像分割技术时，还可以对其进行进一步的细分，将其分为区域追踪、边缘检测以及阈值分割。（3）智能监控技术当中的运动目标跟踪技术是在检测运动目标技术的基础上发展而来的，其与检测目标技术最大的区别在于，不再仅仅停留在准确分析和确定目标，而是在分析和确定之后再启动运动目标跟踪技术，捕捉重点追踪运动目标以及目标运动区域，运动目标的主要特征是所处环境在视频画面当中，之后其可以根据具体特征长时间追踪运动目标[4]。（4）在完成上述智能监控技术之后，最后所需要应用的技术就是进行智能化的整合分析，之后再进行分析判断给出判断结果。何为视频内容分析技术，其实是指理解视频内容、识别人物身份以及进行异常检测。其中，异常检测是指监测视频画面中人物事件和用户定义是否存在异常情况，常用的检测方法为以模型为基础的检测方法和以分类器为基础的检测方法。

3  智能监控技术在船舶安全管理中的应用优势

在船舶安全管理当中应用智能监控技术的优势主要体现在：完善船舶安全监控督查、提升报警精确度、提升响应速度以及实现全天候可靠监控等。船舶工程安全管理如果没有监督及其管理活动，那么将很难达到其预期效果，因此在开展船舶安全管理工作的过程中必须要具有严格的安全检查员，否则便不存在船舶的安全管理，或者说其安全管理工作无效，进行有效监督和检查是船舶工程安全的重要保证。船舶工程安全管理当中监督检查的重点主要是，船舶领导、部门主管以及机械设备等，应用智能监控技术可以对其中所存在的安全隐患进行及时发现和解决。将智能监控技术应用至船舶工程安全管理当中可以对传统监控技术应用过程的误报和漏报情况进行有效减少，依靠系统前端较强的图像处理能力有效实现先进的智能算法，在此基础上对安全威胁的特征进行准确定义[5]。

4  智能监控技术在船舶工程安全管理中的应用技术

船舶工程安全管理中应用的智能监控技术主要包括水上监控技术以及智能识别技术等，通过这些技术可以利用水上检测以及参照不同情况、船型等完成全方位的考查，之后有效贯彻和落实最终设计，为船舶工程的正常、平稳行驶提供保障，并且沟通和整合多个模块之间的信息。多源信息融合技术一般都具有突出的智能特点，将其根本算法和规划与人体思维基本形式进行对比，可以发现有诸多相通之处。应用多源信息融合技术过程应当在选择设计和算法时严格符合要求的响应速度。另外，还应当对算法的连接方式进行科学合理的选择，在实践、规划和设计当中对控制效果进行不断增强。科学、合理地选择控制器，对上报误操作行为进行有效解决。

5  智能监控技术在船舶工程安全管理中的具体应用

5.1 智能监控船舶工程动态

将智能监控技术应用至船舶工程安全管理当中之后，可以有效检测和整合船舶过往行驶记录当中的基本数据，之后还可以融合船舶速度、时间、距离和其他行为信息。另外，还可以应用智能监控技术对船舶的实际行为进行基本预测，为船舶工程实际行驶过程的安全性以及稳定在航线轨迹当中提供保障。与其他已有的技术进行结合，将相关视频以及文字进行基本整合，最后可以得出船舶工程十分具有代表性的动态监控信息，这些都是安全管理工作开展的重要依据以及基础。

5.2 船舶工程异常数据报警

现阶段，在进行船舶工程动态监测时，异常数据报警系统占据着重要位置。船舶运行过程所面对的突发情况具有较大的不确定性，因此经常会出现一些异常数据，应用异常数据报警系统可以在发现异常数据的第一时间就采取相关的预警装置启动措施，相关安全管理人员在接收到异常信息以及报警信息之后，应当引起足够重视。异常数据报警系统的预警信息主要包括时间、地点、线路或者船舶运行实际视频等。

5.3 进行越界预警和整治

在船舶工程运行过程，其中的闸室一般都是处于实时监控状态，运用智能监控系统在发现传播行驶轨迹超过预警基本路线之后，就会触发警报灯进行预警，并且会提示相关安全管理人员进行相应的操作行为。如果船舶超过了规定的界限，智能监控系统会提示相关模块以及安全管理人员合理采用相应的措施对船舶异常行为进行整治和规范。当完成整治和规范工作之后，再全方位检测船舶工程的不同模块、系统运行情况及数据信息，为船舶工程系统的安全稳定运行提供最大限度的保障[6]。

5.4 视频录制异常数据和行为

船舶工程运行过程难免会出现异常数据和信息，智能监控系统可以在发现异常数据和信息的第一时间就开启自动预警和监测技术，之后全方位检测和录制异常数据和信息，将其记录为视频资料，在不同模塊的联合作用下完整地传输异常数据和行为的记录视频。智能监控系统当中视频监控系统所记录的资料可以为整个媒体服务器的有关设置提供重要参考，在媒体服务器当中导入完整的异常数据视频，就能够对异常数据和信息种类进行有效掌握。

5.5 播放异常视频信息

船舶工程运行以及过往过程遇到不同种类的异常数据和信息，智能监控系统可以将其形成异常视频，在智能监控系统的支撑作用下储存和监控异常数据和信息。媒体播放器承担了异常视频播放的任务，其中又涉及不同模块之间的相关设置、管理监控以及系统维护。船舶工程安全管理工作当中的管理人员可以通过相关授权方式完成船舶异常信息和视频的播放，为相关异常视频信息的安全性以及稳定性提供最大限度的保证。

6  结语

综上所述，安全管理属于船舶工程当中占据重要位置的组成部分，其可以为复杂的船舶工程提供有效的安全保障，有效预防和避免船舶工程建设过程不同类型的安全事故。智能监控技术在船舶工程安全管理工作当中的应用可以有效提升安全管理工作的质量和效率，为船舶工程安全管理精准性的提高提供保障。智能监控技术在船舶工程安全管理当中的应用主要包括，智能监控船舶工程动态、船舶工程异常数据报警、进行越界预警和整治、视频录制异常数据和行为以及播放异常视频信息，其应用可以完善船舶安全监控督查、提升报警精确度、提升响应速度以及实现全天候可靠监控等，这对于船舶工程安全管理具有非凡的意义，是项值得大范围推广使用的技术。

参考文献

[1] 吴铭峰.基于人工智能技术的船舶冷链物流监控系统[J].舰船科学技术，2021，43（2）：196-198.

[2] 王凯，胡唯唯，黄连忠，等.船舶智能能效优化关键技术研究现状与展望[J].中国舰船研究，2021，16（1）：181-192，199.

[3] 姜钧瀚，陈梓彪，刘伟杰.智能监控技术在治安管理中的应用现状和趋势[J].电脑知识与技术，2020，16（23）：199-202.

[4] 祝能，陈实，蔡玉良，等.传感器数据在船舶数字化中的应用价值与挑战[J].中国造船，2019，60（3）：209-223.

[5] 姜帅.石岛H船厂船舶修造工程安全管理研究[D].青岛：青岛大学，2020.

[6] 宋涛.控制河段通行信号揭示系统运行状态监控设计与实现[D].重庆：重庆大学，2018.