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基于大数据的船舶AIS设备智能监测技术研究.pdf
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1、设备管理与维修2023 翼10(下)3结论基于 SolidWorks 软件,结合有限元分析软件 ANSYS Work原bench,提出了钢管式跨越架建模的两种方法,一种是实体模型,另一种是线体模型。通过对比,两种建模方式的繁简程度相当,均可高效、高质量地完成钢管式跨越架的建模工作,为建模工作提供新的思路,为后续钢管式跨越架的有限元分析研究奠定了坚实基础,有利于有限元分析方法在电力架线领域中推广应用。目前,对于两种不同的建模方法对钢管式跨越架的有限元分析结果的是否存在影响,本研究尚未进行验证,将在后续的研究工作中通过实验和两种不同建模方法的仿真结果进行对比分析,进一步验证不同建模方法的适用性。参
2、考文献1常敏,胡延军,王建平.输电线路工程无跨越架跨越架线技术 M.北京:中国电力出版社,2009.2李庆林.架空送电线路施工手册 M.北京:中国电力出版社,2002.3彭小武.搭扣式建筑钢管在跨越架线施工中的应用 C.广西电机工程学会第八届青年学术年会论文集,2004:55.4朱爱民.BIM 技术在扣件式钢管脚手架设计中的应用 D.长沙:湖南大学,2017.5孙文静.基于 Revit 软件的盘扣式脚手架快速建模插件研究 J.工程技术研究,2020,5(11):16-17.6李洋洋,徐伟,申青峰.钢管脚手架连墙件的结构建模分析研究 J.建筑施工,2012,34(11):1095-1097.7刘
3、云平,罗贵仁.BIM 软件之 Revit2018 基础操作教程 M.北京:化学工业出版社,2018.8JGJ 130-2011,建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 S.9GB 15831-2006,钢管脚手架扣件 S.10 建筑施工手册(第 5版)编委会.建筑施工手册(第 5 版)M.北京:中国建筑工业出版社,2013.11辛文彤,李志尊.SolidWorks2012 中文版从入门到精通 M.北京:人民邮电出版社,2012.12陈超祥,叶修梓.SolidWorks 高级教程简编 M.北京:机械工业出版社,2010.编辑张韵0引言AIS(Automatic Identification Sys
4、tem,船载自动识别系统)的作用主要有两个,一是确保船舶靠岸时能够与岸边的基站进行信息的沟通与交换,二是保证船舶航行过程中能够及时与其他船舶展开信息交流。总而言之,AIS 系统设备对于船舶的航行、信息的交互、加强船舶之间的联系均有重要的作用,是保证船舶航行安全、工作顺利开展的根本。基于此,研究设计一套行之有效的船舶 AIS 设备智能监测系统,对我国 AIS 系统的运行安全、提高相关工作效率具有重要的作用。1大数据平台设计船舶安装 AIS 设备主要有两个目的,一是方便船舶彼此能够识别,通过获取相关的航行动态及操作意图等信息,避免发生碰撞;二是便于 VTS(Vessel Traffic Servi
5、ces,船舶交管中心)对辖区内船舶进行监管,对水上交通局面作出准确评估,进而保障船舶的航行安全和秩序。因此,在船舶 AIS 设备的智能检测功能中,其主要检测识别的范围为人为虚拟发送的虚假船舶,具体情况有以下两种:(1)航速航向及船舶位置信息不匹配情况。通常情况下,AIS 设备辨识服务借助对同一船只上安装的多个 AIS 设备历史数据分析作出识别,进而对设备信息不同的问题进行具体的分析。在此情况下,AIS 系统及时发送定位信息,并根据上一个时间段在航行速度、航行方向等信息将此次航行位置信息与电文中信息进行比对,当二者信息不符的时候,即可判定传播位置信息无效。(2)接收基站位置与船舶位置不匹配的问题
6、。当地方 AIS 基站接收船舶发送的电文之后,地方基站会将电文在全国 AIS 中心进行集中与整合。在这样的一个过程中就要求船只所发出的AIS 电文在基站特定范围内,如果超出范围就会被认定成位置信息无效。此外,对于在船舶上安装多台 AIS 设备的状况,一般情况下会出现以下两个问题:一是当两台设备处于间隔开启状态下,历史数据会显示出在一条轨迹中断后另一轨迹紧接出现;二是当两台以上的 AIS 系统同时开启时,两条历史轨迹会出现摘要:目前海事管理机构对船舶状态跟踪主要采取 AIS 设备,而该设备是从船舶进出港签证取消之后才采用的、起步较晚。我国AIS 设备还存在着安装规则不清楚、不完善的状况,这些给
7、AIS 的高效检测带来了较大挑战。以船舶 AIS 监管系统为出发点,以大数据为参考,通过对 AIS 数据分析,以期实现船舶 AIS 设备的高效科学监管。关键词:大数据;船舶 AIS 设备;智能监测中图分类号:TP274+.5;U697文献标识码:BDOI:10.16621/ki.issn1001-0599.2023.10D.30基于大数据的船舶 AIS 设备智能监测技术研究吴孝慧(德州职业技术学院,山东德州253000)輫輱设备管理与维修2023 翼10(下)重合的状况。因此可采取数据挖掘算法对 AIS 数据进行研究分析,对以上关联船舶轨迹进行挖掘与呈现。本文基于船舶 AIS 设备实际情况,对
8、监测系统进行详细研究设计。系统以大数据平台为依托,从系统总体需求出发,对系统总体框架及功能实现进行研究设计,进而实现船舶位置有效性辨识、数据预处理及船舶多 AIS 辨识等系统服务。结合对实际情况的综合考虑,本系统采用的大数据处理框架,须满足高可用性、高数据吞吐量以及高数据存储量的要求,因此该大数据平台宜采用分布式文件系统 HDFS,便于存储海量的 AIS 历史数据且能够实现动态扩展。采取 Spark 处理框架的方式,方便针对设备中存储的历史数据作实时处理,有利于对船只运行状态作出及时分析。2AIS 设备智能监测系统功能及总体设计AIS 设备智能监测系统的功能主要有 AIS 数据获取、动静态信息
9、监测、有效性辨识功能以及系统人机交互等。由于 AIS 设备在船舶及岸台获取附近船舶动静态信息中具有重要作用,因此 AIS 数据的获取尤为重要。该功能指的是,接收系统当中的原始电文数据,同时作出预处理,并在解析后将其存储至 Kafka 的各个主题队列中,详细内容包含原始数据接收、原始数据存储、数据校验解析以及数据分类输出等。另外,为了保证辨识系统准确性和有效性,需要在船舶上安装多个 AIS 设备,以有效识别传播位置相关信息。此外,系统人机交互功能主要用于用户界面展示,方便实时获取有问题船舶信息。系统的总体逻辑架构如图 1 所示,船舶 AIS 设备智能监测系统利用 Kafka 消息中间件获取全国数
10、据,同时对系统中缓存的数据进行预处理,随后借助挂载于系统当中的 Kafka,通过开展位置信息有效性辨识服务,随后将数据输入到结果数据库中,经过筛选后再进入对外数据库,最终借助人机交互界面进行对外展示。智能系统依托大数据平台对 AIS 数据进行缓存及预处理,经过预处理过后,进行其他船舶监测服务及船舶位置信息有效性辨识服务系统,该过程借助获取大数据平台数据的方式,对所需船舶 AIS 数据做进一步的处理。随后结果存储至结果数据库当中,并将相关数据信息备份至对外数据库当中,以方便用户通过人机交互界面查询使用。与此同时,读写分离方式也缓解了数据库的压力。3系统模块功能的实现从现实出发,AIS 作为通信导
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