船舶交通管理电子系统课件.ppt

1、船舶交通管理电子系统(第七章)第七章第七章 VTS电子系统工程设计基础7.1 概述一、工程建设应依据的指导思想一、工程建设应依据的指导思想全面规划，综合治理，远近兼顾，标本兼治，狠抓基础，强化管理。二、工程建设的三个阶段及内容二、工程建设的三个阶段及内容1、前期研究、前期研究 1）对水域交通情况进行调查、分析、研究；2）根据调查结果进行系统建设必要性论证；3）对具体技术方案进行可行性论证。2、工程设计、工程设计 1）总体设计；2）VTS中心和各子系统设计；3）土建工程设计；4）全部工程分期建设工艺流程设计；5）投资概算。3、工程施工、工程施工 1）土建施工；2）设备购置、安装、调试和系统验收；

2、3）管理制度和法规的研究制定；4）人员培训。三、VTS电子系统工程建设应依据的原则和主要文件1、原则、原则 1）实用型；2）整体性；3）可靠性；4）先进性。2、主要文件、主要文件 1）IMO的VTS指南和SOLAS公约；2）IEC的航海导航设备标准；4）ITU的无线电规则；5）CCIR的有关建议和报告；6）国家行业标准船舶交通管理系统工程技术规范（JTJ/T351-96）；7）IALA的V-128建议案VTS设备使用和技术性能要求 8）有关的国际和国家标准和规定等。7.2 7.2 VTSVTS工程前期研究工程前期研究（工程可行性研究（工程可行性研究)一、交通调查一、交通调查二、必要性分析论证二

3、、必要性分析论证三、可行性分析论证三、可行性分析论证 方案设计方案设计 投资概算投资概算 可行性分析可行性分析一、交通调查一、交通调查 1、交通环境、交通环境1）水域状态；2）自然条件。2、港口现状与发展、港口现状与发展1）港区和泊位；2）锚地；3）航道；4）助航设施；3、交通情况、交通情况1）船舶交通历史情况 方法：历史交通纪录资料的收集、统计、分析。2）船舶交通实态调查 方法：目视和雷达观测。5）通信系统；6）货物种类和吞吐量；7）年客运量和发展规划；8）现有船舶交管机构和人员、设备及交通法规情况。观测内容：1）通航船舶数；2）通航船舶种类；3）船舶交通量；4）船舶交通量与水文气象条件之间

4、的关系；5）通航船舶分布。分析内容：分析内容：1）分布密度；2）航道交叉处船舶交通状况；3）航迹分布；4）航速分布。成山头水域南下交通流航迹图成山头水域南下交通流航迹图成成山山头头水水域域南南下下交交通通流流航航迹迹图图4、交通事故、交通事故1）事故分类；2）事故的时间分布规律；3）事故的地理分布规律；4）事故的吨位规律；5）事故受客观规律的影响。5、航运单位的意见和要求、航运单位的意见和要求三、可行性论证三、可行性论证 通过对具体水域建立VTS的各种技术方案的分析、计算、比较，最后得出一个符合该水域具体情况的、效益投资比较高的且工程实施可行的VTS工程建设方案。根据有关文件、规定，以调查资料

5、为基础，对某具体水域是否必须建立VTS进行分析论证。二、必要性论证二、必要性论证7.3 VTS总体方案设计论证总体方案设计论证一、系统建设目的一、系统建设目的1、一般目的2、具体水域的要求二、系统功能二、系统功能1、数据搜集；2、数据评估；3、信息服务；4、航行协助服务；5、交通组织服务；6、支持联合行动。三、系统布局（空间）三、系统布局（空间）根据管理水域范围和条件，VTS功能和允许采用的技术手段，确定分区和建站方案。四、系统组成四、系统组成1、雷达子系统；2、VHF通信子系统；3、雷达数据处理子系统；4、信息传输子系统；5、船舶数据管理子系统；6、环境子系统；7、VHF-DF子系统；8、A

6、IS子系统；9、工业电视子系统；10、电源子系统；11、信息广播子系统等。五、站址选择五、站址选择内容：VTS中心站址、雷达站站址和中继站站址的选择。站址选择应依据的原则：站址选择应依据的原则：1）有利于系统总方案的实现和系统总功能、技术指标的满足，并能兼顾近期的需要和长远的规划；2）便于实现对水域（或分区）船舶交通管理的要求；3）有利于充分发挥各种技术手段和设备的作用；4）对周围环境造成的影响小，同时，能避开附近可能存在的电磁干扰；5）水、电、物资等供应能得到保证，交通及工作人员工作和生活较为方便；6）具有实际施工的可能性，在保证系统目的和目标可能实现的前提下，应尽量减少投资。7.4 工程初

7、步设计一、依据一、依据 1）工程可行性研究报告批复；2）相关技术标准和规范；3）相关工程预算标准。二、目的二、目的在工可批复方案的基础上，进行系统的工程设计（设备系统和土建工程），为系统建设、设备配置选型提供全面的技术依据。三、内容：三、内容：1）现状与条件分析；2）系统总体设计；3）系统各子系统工艺设计；4）土建工程设计；5）工程实施与运行管理方法；6）工程投资概算。四、四、VTS工程初步设计工程初步设计内容内容1、第1篇 设计说明书2、第2篇 主要设备及材料清单3、第3篇 工程概算4、第4篇 附图和附件 五、设计说明书五、设计说明书第1章 概述 1.1 项目背景 1.2 工作依据和参考资料

8、 1.3 设计分工 1.4 设计概要 1.5 问题与建议 第2章 现状及设计条件 2.1 地理位置 2.2 气象 2.3 水文 2.4 地震 2.5 通航环境 2.6 船舶交通情况 2.7 船舶交通管理现状 第3章系统总体设计 3.1 系统总体设计目标 3.2 系统总体设计原则 3.3 系统功能分析 3.4 系统要求 3.5 系统总体设计 第4章系统工艺设计 4.1 子系统设计 4.2 系统集成和信息交换设计原则 4.3 运行流程设计 第5章 场地工艺与土建工程设计 5.1 设计概况 5.2 平面功能设计 5.3 立面造型 5.4 内部交通组织 5.5 建筑防火设计 5.6 结构设计方面 5.

9、7 周围环境要求 5.8 供电及照明 5.9 防雷与接地要求 第6章 工程实施与运行管理 6.1 工程的实施 6.2 VTS的维护 6.3 VTS的安全管理 6.4 土建工程六、主要设备及材料（清单）六、主要设备及材料（清单）第1章 主要设备 1.1 主要设备和材料清单第2章 技术要求 2.1 系统设备技术性能要求 序号设备名称主要技术指标单位数量合计A站BCD站E站VTS中心其它1雷达子系统1.1雷达天线18ft裂缝天线套111151.2雷达天线12ft裂缝天线套111.3雷达收发机X波段，25KW台22222121.4维修终端17in、LCD台1111162 VHF子系统2.1VHF天线套

10、2212182.2VHF收发机25W台2212182.3VHF中央控制器套22.4VHF操作面板套154 4.1雷达视频处理器台111116134.2雷达目标录取跟踪器800目标台111116131、主要设备和材料清单举例2、系统设备技术性能要求 1）总体要求 系统结构 信息管理和决策 传感器数据综合显示 技术先进 灵活的外部接口2)硬件和软件要求 系统设计要求 系统结构要求 软件要求 系统设备技术要求 3）系统性能要求 系统总体性能（使用性能）要求 各子系统和设备性能（技术性能）要求 系统设备技术要求 七、工程概算七、工程概算第1章 投资概算 1.1 概算依据 1.2 概算说明 1.3 工程

11、总投资 第2章 效益评估 八、附图和附件八、附图和附件1、依据文件（工可批复文件等）2、设计图纸例如：例如：1、附图、附图附图一：XX水域现状图附图二：XX水域已建VTS系统雷达覆盖图附图三：XX船舶交通管理系统分区和报告线示意图附图四：XX船舶交通管理系统雷达覆盖范围图附图五：XX船舶交通管理系统VHF覆盖范围图附图六：XXVTS工程设备配置图2、附件、附件附件一：关于XX海事局XX水域船舶交通管理系统改扩建工程可行性研究报告的批复附件二：雷达站建设用地意向书 7.5 雷达子系统设计一、子系统功能一、子系统功能 根据调查资料、系统总体功能、分区范围及条件等，确定各雷达站的主要用途和功能。二、

12、站址选择二、站址选择1、内容、内容 1）确定雷达站的地点；2）确定雷达天线的架设高度。2、选址方法：、选址方法：1）在满足分区探测范围要求的前提下，相邻各分区间应形成一定的重叠覆盖，以提高系统的可靠性；2）各站的位置应保证雷达的使用性能和技术性能等能得到充分发挥；3）雷达站的位置和天线高度的选择应保证雷达的作用区域内无障碍物阻挡或遮蔽。监视水域陆地区域葫芦山湾旅顺方向营口方向雷达覆盖图营口方向葫芦山湾长兴岛旅顺方向雷达覆盖图三、引航可行性三、引航可行性取决的因素：雷达的分辨力、定位精度和航道条件以及雷达站的位置。基本条件：能有效地将被引航船舶和航路标志、相邻船、对遇船区别开。1、浮标扩展所占据

13、的航道宽度、浮标扩展所占据的航道宽度min:雷达方位分辨力；rmin:雷达距离分辨力L:浮标回波标志所占的航道宽度min:雷达方位分辨力；rmin:雷达距离分辨力212121LLLRaabb航道中心2、船舶标志的宽度、船舶标志的宽度a=Ka+rmincos(-)b=KR mincos(-)+b+rminsin(-)b/2rbB/2b/2rbB/2B B+2(b/2+rb）航道中心线3、单向航道、单向航道B四、四、雷达发射功率雷达发射功率4min322max64rTATPGPR4max2T2min3T64RGPPAr五、五、雷达设备性能与选型雷达设备性能与选型系统功能雷达功能站址等使用性能技术性

14、能雷达型号7.7.6 6 其它子系统设计其它子系统设计一、一、VHF通信子系统通信子系统1、系统总体要求、系统总体要求1）功能）功能 业务种类、通信量、分区数量、服务的空间范围、系统构成方式。2）工作频率）工作频率 依据功能设定频道，并注意符合国际、国内有关规定；避免邻站干扰；使用无三阶互调频道组。3）通信设备）通信设备 由选定的工作频道，确定收发设备的主要技术性能和工作方式。4）与其它子系统的连接）与其它子系统的连接 VHF通信链：VHF微波信息传输设备（或其他方式）VHF；有线无线连接：VHF交换机公众网（或专用网）。2、服务区域和接收电平、服务区域和接收电平 1）由服务区，确定天线架设高

15、度；2）由计算的主服务区接收电平，确定发射机功率、接收机灵敏度和天线增益；3）计算系统余量，验证系统衰落储备量是否满足要求。3、天线性能和收发隔离度、天线性能和收发隔离度1）确定天线的种类、增益、天线构成方式、天馈连接、匹配方式等；2）合理布局天线和选用天线构成方式，保证有足够的收发 隔离度。二、信息传输子系统二、信息传输子系统1、系统功能、系统功能 根据总体功能要求和对该子系统的要求，确定信息传输种类、信息量、传输距离和对传输性能的要求。2、信息形式与系统构成方案、信息形式与系统构成方案1）信息形式和内容；2）构成方案。三、三、雷达数据处理子系统雷达数据处理子系统1、系统功能2、系统技术性能3、与其它子系统的配接3、（微波）传输线路、（微波）传输线路 涉及：站址、站距、传播路径、天线高度、衰落等问题。