海洋智能系统与装备

1、船载智能平台

目前,国内以科考船、远洋渔船、集装箱船为船舶代表的船舶体系信息化和智能化程度偏弱,只有少数科考船配套了智能管理平台,其它各类船舶大多缺乏统一的管理平台。

船载智能平台主要通过信息化技术手段,结合GIS平台、人工智能等技术实现船舶设备运行状态参数、环境观测设备数据以及其它数据的综合采集、处理、存储、边缘计算,为各类船舶提供一个信息化管理平台,同时也可为海洋科学研究提供高质量的数据处理与服务平台。系统通过船舶已有的通讯网络,构建船岸一体化的平台,实现船岸数据的共享。

船载智能平台主要由系统硬件、数据采集子系统、数据存储处理子系统和数据应用与服务子系统构成。系统硬件包含船舶已有设备和根据功能需求新增加的探测装备;数据采集子系统实现对所有设备数据的采集;数据存储处理子系统实现数据的进一步处理和质量审核;数据应用与服务子系统对数据进行质量控制,依据行业应用模型,提供对应的服务功能。

船载智能平台可广泛应用于科考船、远洋渔船、远洋集装箱船等各类船舶,整体提升船舶的智能化程度,同时提高我国海上移动观测、探测能力。

船载智能平台示例(图片来自网络)

2.船海探测系统

目前,国内以海洋、河流为水体代表的水域测量体系比较薄弱,亟需大力发展海洋、航线测量等技术。船海探测系统可广泛应用于智慧港口、智慧航运、海洋测绘等领域。

船海探测系统主要由水上测量设备、水下测量设备、数据通讯系统等组成。按照功能划分,该系统主要由数据时空同步采集子系统、多源数据融合处理子系统、数据存储及分析子系统、综合应用子系统等组成。

时空同步采集子系统实现气象数据、水文数据、视频影像、时间同步数据和定位姿态数据的同步采集。多源数据融合处理子系统用于完成对系统多源数据的集成、配准、融合和定位等功能。数据存储及分析子系统用于完成对各种类型的时空数据的高效存储和管理。综合应用子系统通过具体的行业领域应用模型,实现海洋、河流等水体的功能应用。

水体测量体系是对传统空天地测量体系的有效补充,公司从市场需求出发,立足于自主研发,研制的船海探测系统可实现水下和水上的立体探测,可为智慧航运、海洋测绘、智慧港口提供数据、应用和管理决策支持。

海洋测绘领域示例(图片来自网络)

智慧港口领域示例(图片来自网络)

3.海洋环境监测

目前,在海上常规油气田开采以及可燃冰等新能源试开采领域,海洋环境立体监测至关重要。

海上环境安全综合监测与评估系统主要包括环境风险识别与分析、泄漏预测建模、环境安全监测系统搭建、和环境安全评估预警等几部分组成。其中,环境安全监测系统包括大气环境监测系统、海水环境监测系统、海床面监测系统和井下生产监测系统。环境安全评估主要包括环境评估、灾害预警、云图分析等。通过评估系统可对环境安全进行分析、跟踪及预警。

该系统可扩展能力强,产品采用模块化设计,可以灵活搭载其他环境监测传感器,水下长期工作能力强,便于布放和回收。集成电控和数据处理系统,可实时传输监测数据。数据通讯方式为数据自容和水声通讯等方式。搭载的标准传感器包括常规水文、气象传感器以及甲烷传感器、二氧化碳传感器,CTD、ADCP、PH值传感器等。

该系统监测方案可以根据不同的环境监测需求而进行软件和硬件定制研发,满足各类海洋环境监测需求。

海洋环境监测示例(图片来自网络)

4.海洋牧场

“智慧海洋牧场”综合服务平台采用先进的自动控制技术和人工智能技术,通过搭建构建立体的养殖环境监测体系,建立庞大的数据库,为养殖企业提供养殖环境(如溶解氧、温度值、盐度值、PH值)实时监测、分析、评价、自动化控制、预警报警、决策支持、病害远程诊断及养殖过程全过程可追溯等服务。

该平台基于卫星遥感、智能传感、无线传感网、通信、图像传输、智能处理与智能控制等物联网技术开发的,是一个集养遥感技术、养殖环境参数在线采集、智能组网、无线传输、智能处理、远程访问、疫情灾情预警等功能于一体的智慧海洋牧场综合服务平台。

该平台主要由智能采集终端设备、数据传输通讯系统、综合管理系统和数据库等构成,可以实现对数据的采集、传输、存储和智能化应用。

智慧海洋牧场平台架构图