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設計方案和解決方案

331.png背景分析:

海運、水運仍然是目前重要的交通運輸方式之一,輸送貨物吞吐量大,且運輸價格相對便宜。因此搭建航道運行監測預警系統,對航道的維護、水位、航標、船閘開關、斷面交通量、設施健康狀況、氣象環境等運行狀態監測、預警至關重要。特別有的航道地形復雜,還伴有大霧、霾、大風、暴雨等災害性天氣頻發,時有事故發生。2019年8月16日傍晚,一艘載有9人的河北籍船舶在山東日照海域遇風傾覆。沉船打撈出水時,共有7人遇難、2人失聯。常見的航道監測方式有:遙感監測、視頻監測、聲吶監測等多種方式記錄航道現場情況,一旦發現航標狀況、船舶航行狀況、航道堵塞等異常現象,及時發出報警信息,為保障航道暢通、航道安全航行提供重要的實時數據信息。但是這些監測手段,在極端惡劣天氣如暴雨、濃霧、大雪等條件下,很多都會受到嚴重干擾,甚至不能正常工作,但是利用國創微磁基礎傳感器陣列可以對航道實施磁異常監測,在各種惡劣條件下,均可以正常工作。

 

331.png產品性能:

由于復合國創微磁基礎傳感器探測陣列可以監測船舶磁異常信息達到監控航道的流量信息,探測船舶距離能達到幾百米。實驗表明:30噸拖輪探測距離200m以上,5萬噸貨輪(空載)探測距離800m以上(注:該實測數據未經軟件算法處理,如經過處理后,實測距離會更遠)。利用分辨率為0.1nT的微磁基礎傳感器組成的磁異常探測陣列,可以監測航道不小于0.1nT的磁異常變化,而地震前引起磁異常變化一般可達到幾十nT,地震時磁異常更加明顯,所以完全可以完成航道磁異常監測的任務。

 

331.png原理:

磁異常目標含有鐵磁性特征(如鐵、鈷、鎳等)材料,磁場強度大小與目標距離立方呈反比關系,H∝M/R3我們利用國創微磁基礎傳感器陣列探測鐵磁性目標引起的磁異常信息,根據相應的模型算法,可以判斷該鐵磁性目標的有無。

 

331.png技術解決方案:

利用國創微磁基礎傳感器組成的陣列磁異常探測海纜,可對航道進行磁異常監測,可以監控船舶流量,及時反饋海運管理部門方便統一調度管理。一旦微磁基礎傳感器陣列海纜探測到航道磁異常信號時,利用模型算法進行分析,還可以判斷航道內或附近是否有發生地質異常(如地震等),再發出預警信息,警示過往船只修改航線,或暫停航行,以確保過往船只的安全。


航道監測.jpg

15航道檢測.jpg

331.png系統主要組成:

1、航道監測系統微磁基礎傳感器陣列、通訊模塊、數字信號處理單元等組成;

2、微磁基礎傳感器陣列安裝航道監測海纜中;

3、相關算法包括:微磁基礎傳感器陣列標定、安裝誤差標定、載體干擾抑制、環境噪聲抑制、磁異常目標小信號處理等;

4、網絡數據中心:微磁基礎傳感器陣列數據、磁異常預警定位信號等數據信息匯集;

5、終端控制臺:顯示航道監測系統工作狀態,預警信息。

航向檢測路.jpg







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