海上航行中,船舶之間常常需要掌握彼此之間的動、靜態消息,避免船舶在航行過程中發生碰撞事故。因此實現船舶的自動識別是海上航行安全、海上交通管理和航海技術發展的重要問題。
船舶自動識別系統(AIS)作為一種新型的助航設備,安裝了AIS的船舶能夠在不需要船舶駕駛員介入的情況下,周期性地在海上通過VHF頻道自動廣播船舶的運動信息。向其他過往船只發送本船的運動信息與軌跡,以提示其他過往船只提前規劃航道,避免發生碰撞。
圖1. 船舶自動識別子系統系統架構圖
船舶自動識別系統(AIS)由岸基 (基站)設施和船載設備共同組成,后端包括AIS數據庫、AIS管理控制系統等。系統通過專用的AIS數據解析軟件將AIS基站接收到的AIS數據進行抽取(采集、清洗、轉換或同步)方法進行匯總解析處理,解析數據全部存入AIS數據庫。通過AIS管理客戶端,可以實時查詢目標船的位置,以及單船歷史軌跡、船隊航行情況等各種信息,并將數據整合成關鍵字定位船舶、單船歷史軌跡查詢等服務。AIS數據庫使通過統一標準的數據接口,以XML作為標準數據格式,通過標準的Web服務對各種技術平臺提供接口支持??梢杂糜谑┕^域安全預警系統、安全生產人員動態監管系統、海上風電施工期智慧管理平臺等其他應用系統進行調用和展示。支持水上安全監督、溢油應急、救援應急等工作,全面發揮AIS數據資源的應用價值。
AIS岸基設備的主要作用是作為系統的數據源,采集和播發AIS數據,同時將接收到的信息上傳至集控中心,并把來自集控中心的信息播發出去。
AIS 標準基站由 AIS 收發信機(內置基站控制器)、VHF天饋系統、GPS天饋系統、交換機(可與其他系統共用)、機柜等組成。其中AIS岸臺收發信機、天線主要完成接收岸臺覆蓋區內船舶報告信息,并向轄區數據集控中心轉發,同時接受集控中心的控制,向岸臺覆蓋區內船舶播發安全、管理和服務類信息;岸臺系統的VHF通信采用全頻道收發機,通信頻道可按照集控中心要求自動轉換。可根據要求采用自主連續模式、指定模式和輪詢或受控模式工作。
網絡交換機用于構建AIS基站網絡傳輸平臺,并依托風電場內的光纖通信網傳輸線路,與升壓站的集控中心網絡實現互聯。
每個 AIS 收發信機內置 1 路 AIS 發射,2 路 AIS 接收以及 GNSS 模塊。實現 AIS 信息的收發功能。AIS 收發信機 A 和 AIS 收發信機 B 互為備份?;究刂破鞅O控基站工作狀態。AIS 收發信機、AIS 基站控制器通過交換機和路由器接入網絡。
AIS 岸臺應符合《通用船舶自動識別系統性能標準》、《在 VHF 海上移動頻率上使用時分多址的通用船舶自動識別系統的技術特性》、《通用船舶自動識別系統運行及性能要求、測試方法要求及測試結果》、《通用船舶自動識別系統船用操作指南》等 ITU-RM.1371 系列國際標準(規定)的要求。
TSA-1000型AIS基站由全創科技自主研發,采用標準2U結構機箱,可接收各種船舶AIS信號,且可以發射消息,并且可以把各種數據及故障報警自動通過網絡(WLAN/4G等)發往監控平臺,也可接收平臺指令??梢詳U展配置2臺基站互為備份,自動切換主備模式,確?;痉€定運行。產品性能符合IEC62320-1和ITU.M-1371-4標準的有關規定。AIS基站示意圖如下圖所示: