湄洲湾船舶交通管理系统工程

PAGE1本文由【中文word文档库】搜集整理。中文word文档库免费提供海量教学资料、行业资料、范文模板、应用文书、考试学习和社会经济等word文档湄洲湾船舶交通管理系统工程初步设计交通部规划研究院TRANSPORTPLANNINGANDRESEARCHINSTITUTEMINISTRYOFCOMMUNICATIONS,PEOPLE’SREPUBLICOFCHINA

湄洲湾船舶交通管理系统工程初步设计交通部规划研究院二○○六年八月

主管院长：主管总工程师：主办室主任：主办室主任工程师：项目负责人：主要参加人员：牟学东（高级工程师）王辰（工程师）王秀铭（高级工程师）沈良（工程师）

目次TOC\o"2-3"\h\z\t"标题1,1"第一篇设计说明书 1第一章概述 1一、项目背景 1二、编制依据和参考文件 3三、设计内容与分工 3四、设计概要 4五、问题与建议 5第二章辖区水域概况 7一、地理位置 7二、自然条件 7三、港口概况 9四、航道概况 9五、锚地 11六、助航设施 12第三章船舶交通及管理情况 13一、船舶交通情况 13二、船舶交通事故情况 15三、船舶交通管理情况 18第四章系统总体方案设计 21一、系统建设目的 21二、系统功能 21三、VTS管理及服务对象 25四、管理区域划分 25五、船舶动态报告线设置 26六、系统使用要求 27七、系统总体布局 30第五章设备工艺方案设计 35一、系统组成方案 35二、子系统配置方案 35三、系统性能验证 59第六章运行管理与人员编制 65一、组织管理 65二、水域管理 65三、信息管理 68四、管理流程 69五、管理程序 69六、人员编制 72第七章场地工艺与土建工程 73一、场地工艺 73二、土建工程 86第八章建设方法与进度 88一、土建工程 88二、设备工程 88三、工程实施进度 89第二篇主要设备及材料 90第一章设备主要技术规格 90一、系统性能 90二、雷达子系统 92三、气象子系统 93四、CCTV监控子系统 94五、VHF通信子系统 95六、网络传输子系统 97七、雷达数据处理子系统 98八、多传感器综合处理子系统 99九、交通显示处理子系统 100十、管理信息子系统 100十一、CCTV图像显示处理子系统 102十二、大屏幕投影显示子系统 103十三、记录重放子系统 103第二章设备清单 105第三章土建工程 109第三篇工程概算 110一、编制说明 110二、工程概算 110三、效益分析 111四、维持费用 112第四篇附图与附件 123一、附图 123二、附件 123

第一篇设计说明书第一章概述一、项目背景湄洲湾位于我国东南沿海台湾海峡西侧，福建沿海中部，与台湾岛仅一水之隔，地理位置适中，处于我国南方海运航线的中心。气候适宜，终年不冻不淤，湾内风平浪静，具有十分优越的建港自然条件，被誉为“中国少有，世界不多”的天然深水良港。是我国对外经贸的重要口岸之一，也是远景开发建设的四大国际中转港之一。湄洲湾内拥有泉州和莆田两港，其中北岸莆田港分布有湄洲岛、宫下、文甲、东吴、塔林火电厂、秀屿、枫亭等7个港区，有3.5万吨级泊位1个，万吨级1个，8千吨级泊位1个，3千吨级泊位2个，千吨及以下级泊位4个；南岸泉州港分布有肖厝、鲤鱼尾、山腰、辋川、斗尾等5个港区，有10万吨级泊位1个，5万吨级泊位1个，万吨级泊位2个，5千吨级泊位1个，3千吨级泊位1个，千吨及以下级泊位5个。2002年湄洲湾港口货物吞吐量2603.25万t，其中外贸吞吐量557.47万t，内贸吞吐量1949.06万t。湄洲湾腹地和台湾语言相通，习俗相近，是众多台胞的祖籍地。湾口湄洲岛距离台湾很近，是妈祖的故里，近年来，不断有台湾同胞来湄洲岛参观朝拜。湄洲湾已成为台湾海峡两岸人流、货流的重要口岸。目前，湄洲湾沿岸经济发展迅速，政府致力于构筑临海化工园体系，发展经济。一些大型项目如福炼一体化项目、莆田LNG项目等已落户湄洲湾。根据《福建省人民政府关于泉州港总体布局规划的批复》，至2010年，湄洲湾南岸港口总吞吐量将超过4000万吨。至2010年，湄洲湾北岸港口吞吐量达1000-1500万吨。随着湄洲湾沿岸经济的发展，港口建设的加快，湄洲湾水上交通形式也发生了巨大的变化。对湄洲湾水上安全监督管理提出了挑战。现有的水上安全监督管理系统已经不能与快速发展的水域形势相适应。主要表现在：近年来水上交通量急剧增加，并以危险品货运居多；湾内航道多，锚地多，交通形态复杂；与台湾地区的通航逐渐增多，保护台胞的客船、货船安全责任重大；养殖区，旅游区多，对水域环境保护提出了更高的要求。国内外的实践证明，船舶交通管理系统（VTS）的建设，对于水上船舶交通动态管理，维持港口船舶交通秩序，提高船舶进出港效率和安全感，减少船舶交通事故，防止船舶水上污染，保护水上生态环境等都发挥了重大作用。为此，福建海事局正式委托交通部规划研究院承担湄洲湾VTS工程工程可行性研究工作。根据福建海事局委托，交通部规划研究院于2003年9月对福建沿海、重点是湄洲湾及其附近水域进行了现场调研，并根据现场调研情况，于2004年2月编制完成了《湄洲湾船舶交通管理系统工程工程可行性研究报告》。经过福建海事局和交通部海事局分别于2004年3月和2005年1月两次组织有关专家的审查，交通部规划研究院对《工可报告》进行的修改，于2005年5月编制完成了《湄洲湾船舶交通管理系统工程工程可行性研究报告》（修改稿），提交交通部审查。交通部规划司于2005年11月24日组织有关专家对《湄洲湾船舶交通管理系统工程工程可行性研究报告》进行了审查，并于2005年12月14日正式批复。根据交通部的批复（见附件一），福建海事局委托交通部规划研究院进行本工程的初步设计工作。二、编制依据和参考文件1、中华人民共和国福建海事局《关于委托编制湄洲湾船舶交通管理系统工程初步设计的函》。2、中华人民共和国泉州海事局与交通部规划研究院签定的《湄洲湾船舶交通管理系统工程设计工作合同》。3、交通部规划研究院编制的《湄洲湾船舶交通管理系统工程工程可行性研究报告》。4、中华人民共和国交通部交规划发【2005】602号“关于福建海事局湄洲湾船舶交通管理系统工程工程可行性研究报告的批复”。5、中华人民共和国交通部颁布的JTJ/T351-96《船舶交通管理系统工程技术规范》。6、中华人民共和国交通部颁布的JTJ/T345-99《甚高频海岸电台工程设计规范》。7、中华人民共和国建设部颁布的JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》。8、中华人民共和国环境保护局颁布的GB8702-88《电磁辐射防护规定》。9、中华人民共和国技术监督局颁布的《计算机站场地技术条件》。10、中华人民共和国福建海事局及其下属的泉州海事局、莆田海事局提供的统计资料。三、设计内容与分工本工程设计的地理范围为湄洲湾水域，主要包括进出港主航道、分支航道、港区、锚地及其附近水域。主要内容为：VTS总体设计、设备工艺设计、雷达站及VTS中心的土建设计、系统运行管理、工程概算等。交通部规划研究院：负责工程的总体设计、设备工艺设计、场地与土建工艺设计、工程概算的汇总与编制、提交初步设计文件等。中国建筑技术集团有限公司：负责雷达站的土建设计，VTS中心的土建与装修工艺设计，台外路、水、电工程设计，编制土建工程概算等。中华人民共和国泉州海事局：负责基础资料的提供、外部建设条件的落实及与有关单位的联系工作。四、设计概要1、湄洲湾地处我国南方海运航线的中心，气候适宜，终年不冻不淤，湾内风平浪静，具有十分优越的建港自然条件，是我国少有的天然深水良港，也是我国沿海水上交通运输的主要港口，2004年港口货物吞吐量3581.29万t，其中危险品吞吐量832.88万t。随着湄洲湾沿岸经济的发展，港口建设的加快，特别是泉州炼化一体化、莆田LNG等大型危险品码头的建设运营，湄洲湾水域船舶交通量、特别是危险品船舶交通量急剧增加，水上交通形势更加复杂，风险程度加大，迫切需要建设湄洲湾VTS，加强该水域的船舶交通监控管理。2、湄洲湾船舶交通管理系统工程建设的主要目的是：建设湄洲湾VTS，加强该水域的雷达监控管理，为水域内航行船舶、特别是危险品运输船舶提供信息服务，增进船舶航行安全，提高通航效率，及时纠正违章，最大限度地防止或减少水上交通事故的发生，保护水域生态环境。提高湄洲湾水域的水上监管、应急反应和搜救协调指挥能力。3、本工程建设布局方案为2站1中心和2个监控终端，即建设惠屿雷达站、烟墩山雷达站、湄洲湾VTS中心（设在泉州海事局）、福建海事局VTS协调中心和莆田海事局监控终端。配套建设CCTV监控、气象监控和VHF通信系统。4、湄洲湾VTS系统由雷达子系统、AIS子系统、气象子系统、CCTV监控子系统、VHF通信子系统、网络传输子系统、雷达数据处理子系统、多传感器综合处理子系统、交通显示处理子系统、CCTV图像显示处理子系统、管理信息子系统、大屏幕投影显示终端子系统、记录重放子系统和支持保障子系统组成。5、工程总投资：2325.9万人民币元(内币1065.2万人民币元，外汇157.6万美元)，其中：设备购置费：1397.3万人民币元(内币196.5万人民币元，外汇150.1万美元)；建筑工程费：460.5万人民币元；安装工程费：28.3万人民币元；其它费用：440.0万人民币元(内币380.0万人民币元，外汇7.5万美元)。五、问题与建议1、站址落实问题本工程中需要办理征地手续的站址为烟墩山雷达站、惠屿雷达站，建设单位已分别同莆田市和泉州市有关部门进行了联系，并得到选址意见书，但由于时间紧，还没有办完土地使用手续，建议建设单位抓紧落实，以利于资金到位后顺利开展工作。2、无线电频率问题本工程所涉及的无线电频率为雷达和VHF通信所使用的频率，雷达为船用雷达频率（9375MHz），需到福建省无线电管理办公室申请备案；VHF为水上工作频率，也需要到福建省无线电管理办公室申请备案；建设单位已同福建省无线电管理办公室取得联系，并得到初步认可，建议建设单位尽快办理有关手续，以利于设备到位后的使用。3、管理使用从我国已建VTS系统的运行管理及使用效果来看，VTS管理机构的设置及管理规章的制定将直接影响其使用效果。随着本工程的建设与实施，建议建设单位根据VTS的机构设置及管理使用要求等情况，尽快考虑机构调整、人员编制问题，并组织相关人员制定相应的管理规定，以利于本工程建成后更好地发挥作用。4、关于雷达站的建设本工程需新建惠屿、烟墩山两座雷达站，两座雷达站均位于海岛的山上，地质条件较好。由于初步设计时间较紧，土建设计前均没有进行地质勘探工作，建议在初步设计批复后，尽快进行两雷达站的地质勘探工作，以便进行施工图设计及雷达站施工。

第二章辖区水域概况一、地理位置本工程设计的地理范围为湄洲岛以内的湄洲湾水域，具体为：以鹅尾山东端（25°01′39″N，119°07′18″E）与假山东端（24°57′39″N，119°01′36″E）的连线为南界线；以119°06′00″经度线为东界线。由南、东界线与湄洲湾内自然岸线围成的湾内水域。包括进出港主航道、支航道、港区、锚地等水域。详见附图一。二、自然条件1、气象条件⑴气温该地区属于亚热带海洋性气候，年平均气温为19.9℃。历年极端最高气温为37.9℃；历年极端最低气温为0.7℃。⑵降水多年平均降水量1081mm历年最大降水量1442.5mm年平均降雨日数110d多年平均日降水量≥25mm的天数11d5－6月份为梅雨季节；7－9月份为台风影响降雨。⑶雾年平均雾日数为29.6d，雾多发生在3－5月份下半夜至清晨，多年平均能见度≤1km的雾日数为7.75d。⑷风况常风向强风向为东北，最大风速为27m/s，次强风向为东南，最大风速为23m/s。每年7－9月份受台风影响，阵风极大风速大于40m/s，风向东北。⑸相对湿度本地区多年平均相对湿度为77％。2、水文条件⑴潮汐湄洲湾潮汐属于正规半日潮型，潮位特征值如下（以“罗星塔零点”以下1m算起）：最高潮位7.55m最低潮位0.59m平均潮位3.39m平均高潮位6.03m平均低潮位0.92m平均潮差5.11m最大潮差7.59m最小潮差2.22m⑵潮流本水域潮流属于正规半日潮，由于受地形控制，港内潮流形成比较稳定的往复型潮流。流速特征是大潮大于小潮，表层大于底层。涨落潮最大流速绝大部分均出现在高潮前后2－3小时，且多出现在表层和中层，实测涨潮最大流速为2.45m/s，落潮最大流速为1.94m/s。⑶波浪湄洲湾湾内以风浪为主，偶尔有涌侵入。年平均波高0.3m，常浪向东北，最大波高1.4m。强浪向为东北，最大波高2.09m。3、地质与地震⑴地质港区地质为第四系全新统海积层和第四系更新统地层。⑵地震根据1990年中国地震烈度区划图和说明书，辖区范围内地震基本烈度为7度。三、港口概况湄洲湾内拥有泉州和莆田两市的港口，分布有：湄洲岛、宫下、文甲、东吴、塔林火电厂、秀屿、枫亭；肖厝、鲤鱼尾、山腰、辋川、斗尾等12个主要港区。码头泊位31个，其中：万吨以上级泊位6个，千吨以上至万吨以下级泊位10个，千吨以下级泊位15个。最大靠泊能力10万吨级，2004年港口货物吞吐量3581.29万t，其中危险品吞吐量832.88万t。最近2年港口货物吞吐量统计见表1。表1湄洲湾港口货物吞吐量统计表单位：万吨湄洲湾2003年2004年辖区港口货物吞吐量2704.883581.29其中：危险品826.24832.88四、航道概况湄洲湾主要航道为湄洲湾十万吨级航道，各支航道各为十万吨级主航道的分支或延伸。主航道为单向航道。湄洲湾主航道从剑屿灯桩附近至秀屿长18.5km，从剑屿灯桩至斗尾可容纳30万吨巨轮。航道碍航段主要是大生岛南林齿礁至大生岛北面2.5m礁石近3km的浅段。——湄洲湾十万吨航道总长13.27nmile，按一个周期乘潮通航十万吨级油轮的单向航道设计，乘潮通航设计水深为17.5m，低潮实际水深12.5m，航道设计底宽250m，曲率半径为2700m。不乘潮满载通航能力5万吨。——进出秀屿港区、肖厝港区、华通码头支航道进出秀屿、肖厝港区支航道自湄洲湾十万吨航道P3转向点起至P7点，为10万吨级航道，航段长6.53nmile，乘潮通航10万吨级海轮，航道设计底宽200m，设计底标高（理基下）9.5m。——进出塔林火电厂支航道进出塔林火电厂支航道自湄洲湾十万吨航道P3转向点起至P10点，乘潮通航8千吨级船舶，航道设计底宽100m。——进出湄洲岛3000吨对台码头支航道进出湄洲岛3000吨对台码头支航道自P11点起至P13点，乘潮通航3000吨级海轮，航道设计底宽150m（双向航道），航道两侧各100m为通航保护带。——P1至p3之间的主要航道有四条，分别为大竹岛北航道、盘屿西北航道、后屿航门航道，大竹航门航道。后两个航道水深条件都较好，一般水深在20m左右，大竹航门较为宽阔，最小宽度500－600m，最大水深达35m，后屿航门稍为狭窄，最小宽度约300m，最大水深达52m，大竹岛北航道，航道水深地１０m以上，局部水深7－8m，长约0.5nmile，最大水深27m，万吨级船舶可乘潮进港，盘屿西北航道，航道水深都在10m以上，进口处螺港礁东侧有一浅段，水深6.4－9.0m，长约0.5nMile。五、锚地湄洲湾内风平浪静，三层岛屿对湾内风浪起了很好的掩护作用。湾内避风条件好。锚地众多，分为港外锚地和港内锚地。见表2和表3。各锚地主要以湄洲湾十万吨级主航道为依托，分布于十万吨级主航道两侧或端头，这些锚地目前对主航道上航行船舶基本不构成危胁。但秀屿港海军防台锚地为航行管制区，允许非军事船舶（含外轮）无害通过，不得抛锚或从事其他作业。这个锚地位置对进出秀屿港三万五千吨级泊位，万吨级泊位的船舶调头有影响。若LNG接收站建成后，对大型船舶在泊位前沿掉头有较大影响。表2港外锚地统计表序号锚地名称锚地位置1引航、检疫锚地A1：25°03′48″N，119°02′42″EA2：25°03′48″N，119°03′24″EA3：25°02′18″N，119°03′48″EA4：25°02′18″N，119°03′06″E2大型船舶锚地B1：25°02′30″N，119°02′06″EB2：25°02′30″N，119°02′45″EB3：25°00′39″N，119°03′12″EB4：25°00′39″N，119°02′24″E3引航、检疫锚地（对台）以25°01′12″N，119°05′18″E为中心点，0.3km为半径的圆形水域4剑屿避风锚地C1：24°58′05″.0N，119°00′25″.0EC2：24°58′24″.0N，119°00′51″.5EC3：24°58′04″.0N，119°01′06″.5EC4：24°57′46″.5N，119°00′41″.0E表3港内锚地统计表序号锚地名称锚地位置1成品油船锚地D1：25°04′51.″5N,119°00′22.″1ED2：25°03′46.″0N,119°00′22.″1ED3：25°03′46.″0N,118°58′30.″0ED4：25°04′51.″5N,118°58′30.″0E2湄洲湾火电厂煤船过驳专用锚地以25°07′28″N，119°00′34″E为中心点，350米为半径的圆形水域3成品油船NO.2锚地E1：25°09′00″.5N，118°58′46″.0EE2：25°09′02″.5N，118°59′20″.0EE3：25°07′35″.5N，118°59′51″.0EE4：25°07′34″.5N，118°58′52″.0E4货船锚地F1：25°07′08″.5N，119°00′23″.0EF2：25°07′14″.5N，119°00′58″.0EF3：25°06′28″.0N，119°01′17″.5EF4：25°06′21″.0N，119°00′32″.5E5货船锚地G1：25°10′00″.0N，118°59′47″.0EG2：25°10′00″.0N，119°00′09″.0EG3：25°08′54″.0N，119°00′06″.0EG4：25°08′54″.0N，118°59′45″.0E6秀屿港海军防台锚地（该锚地为航行管制区）H1：25°13′01″N，118°57′40″EH2：25°13′30″N，118°58′21″EH3：25°12′35″N，118°59′24″EH4：25°12′18″N，118°59′02″E六、助航设施湄洲湾自湾口剑屿旁10万吨级航道起点至秀屿港6＃锚地止，在各进出港航道、锚地区域及沿岸重要位置共设置二十多个灯浮或灯桩，形成了较完善的目视航标网络，可为在该水域的船舶昼夜安全航行定位提供可靠保障。湄洲湾水域现状参见附图一。

第三章船舶交通及管理情况一、船舶交通情况1、船舶交通量表4为湄洲湾水域船舶交通量分吨级统计表。由表4可以看出，目前湄洲湾船舶交通流量不是很大，年均28398艘次；但船舶交通量在逐年增加，年均增长率为14.9％；500总吨以下小型船舶所占比例较少，年均14621艘次，占总数的51.5％，且增长率较船舶总量的增长率低，为12.3％；说明大、中型船舶的增长率较高，船舶大型化趋势明显。表4湄洲湾水域船舶交通量分吨级统计表单位：艘年总计499总500－3000－5000－10000－25000－50000总度吨以下2999499999992499949999吨以上1998201651270665216271804938441999257401469196648693165646982000246131302597649664842475274200125214118431106610057374514765200225893114031184011538265318456200333101159831433295090470012458200444062226961845691890272214850合计19878810234781643648843492756539445比例100%51.5%41.1%3.3%2.2%1.4%0.3%0.2%2、船舶类型分布表5为湄洲湾水域船舶交通量分船种统计表，其中危险品船包括：油船、液化气船和散装化学品船，其它船包括：顶推船、拖船、驳船和非运输船等。由表5可以看出，杂货船所占比例最高为51.8％，这主要是因为杂货船大都为500总吨以下小型船舶；其次为危险品船，所占比例高达20.8％，远高于国内其它港口，说明湄洲湾港口危险品运输具有举足轻重的地位，这主要是受地区经济发展方向的影响，另据海事局统计，危险品运输大都为大型船舶。因此，确保进出湄洲湾港口危险品船舶交通安全，避免发生水上交通事故，保护湄洲湾水域生态环境是湄洲湾水域船舶交通管理的重点。表5湄洲湾水域船舶交通量分船种统计表单位：艘年度总计危险品船杂货船散货船集装箱船滚装船其他船199820165470512959984115903581999257406338141092160290042292000246136113143241020312203420012521453881466515883358341812002258934897159799253910018720033310157581426265035344012342004440628066166161239061602828合计198788412651029142557025953403051比例100%20.8%51.8%12.88%13.0%0.02%1.5%3、船舶交通量实态观测情况2004年10月，泉州海事局对湄洲湾青兰山断面的船舶交通流量进行了连续3天的实态观测，统计平均结果见表6，船舶日均流量为165艘次，其中载运危险品船11艘次/日、普通散杂货船35艘次/次、集装箱船2艘次/日。由实态观测换算湄洲湾水域船舶交通量为60225艘次/年，远高于上述船舶签证统计的28398艘次/年。另据湄洲湾海事系统统计，进出湄洲湾港口的船舶，存在较大的不均衡性，从进出港船舶的年内分布来看，湄洲湾各港口作业区每年8至9月份是船舶进港相对高峰期，占全年到港船舶艘次的22.6%，而1至2月间到港艘数较少，约占8.3%左右。表6湄州湾青兰山断面船舶交通流量实态观测统计表（2004年10月连续3日观测平均值）船舶类型观测时间进湾船舶艘次出湾船舶艘次小计普通货船100米以上0500-20002132000-0500123100米以下0500-200098172000-05006612集装箱0500-20001122000-0500000工程船0500-20004482000-0500112危险品船舶0500-20003362000-0500325其他船舶0500-20004534792000-0500101828合计8580165二、船舶交通事故情况1、事故统计分析表7为湄洲湾水域2003、2004年船舶交通事故统计表。从表7可以看出，湄洲湾水域两年共发生水上交通事故81件，年均40.5件。从事故性质看，小事故所占比例较高达82.7％，重大事故和大事故所占比例不高，分别为6.2％和7.4％，说明事故性质不太严重，这主要是因为湄洲湾水域船舶交通量不大，大中型商船进出港密度不大，湄洲湾海事系统加强对进出湄洲湾重点船舶的现场安全管理所致。小事故数量较多，主要是因为台湾海峡水域是我国台风易发地，湄洲湾作为台湾海峡中部主要的避风港湾，台风期间大量船舶、尤其是大量小型船舶拥入湄洲湾避风，极易发生风灾、触损和碰撞事故。表7湄洲湾水域船舶交通事故统计表单位：件年合事故性质度计重大事故大事故一般事故小事故2003年53350452004年2821322合计81563672、船舶类型交通事故统计分析表8是湄洲湾水域2003、2004年船舶类型交通事故统计表。从表8可以看出，在湄洲湾水域范围内发生的81件水上船舶交通事故中，杂货船为37件，占总数的45.7％，其次为其它船舶为20件，占总数的24.7％，集装箱船为13件，占总数的16.0％，危险品船（包油船、液化气船、化学品船）为9件，占总数的11.1％。杂货船水上交通事故较多，主要是因为湄洲湾水域杂货船大多为中小型船舶，运量不大，但数量较多，小型运输船舶船员素质较低，经常违章、超载航行所引起的，值得注意的是湄洲湾水域集装箱船和危险品船交通事故较高，尤其是危险品船，发生交通事故后，往往形成水域环境污染，对社会造成不良影响，随着湄洲湾水域危险品专用码头的大规模建设，危险品运量的增加，进出湄洲湾水域的危险品船舶必将大量增将长，对危险品船舶的运输管理、航行监管将是湄洲湾水域水上安全监督管理的重点。表8湄洲湾水域船舶类型交通事故统计表单位：件合计2003年2004年杂货船372413油船633客船000液化气船211化学品船110集装箱船1385运沙船110拖船及其船队110其它船舶20146合计8153283、事故原因统计分析表9为湄洲湾水域船舶交通事故原因统计表，由表9可以看出，影响湄洲湾水域船舶交通安全，导致船舶交通事故发生的原因主要为疏忽未谨慎驾驶、恶劣海况能见度不良、船舶不遵守交通规则或操纵不当等。这主要是因为辖区水域风浪较大，受台风影响严重，能见度不良天气较多，对船舶航行安全影响较大，另外水域内岛屿众多，航行条件复杂，船舶交汇频繁，船舶在航行过程中放松应有戒备、疏忽了望、不使用安全航速、以及避让措施操作不当造成的。由船舶交通事故原因统计可以看出90％的事故是未谨慎驾驶、恶劣海况能见度不良、未遵守交通规则或操纵不当、不使用安全航速造成的，这类事故正是通过加强VTS的监控管理可以有效避免的。表9湄洲湾水域船舶交通事故原因统计表单位：艘序号事故原因事故船舶数量比例1疏忽未谨慎驾驶4536.3％2恶劣海况能见度不良2721.8％3未遵守规则或操纵不当2721.8％4安全航速1310.5％5船员不适任54.0％6机器故障32.4％7积载不当32.4％8助航标志10.8％合计124100％三、船舶交通管理情况㈠管理机构海事体制改革以来，湄洲湾水域水上安全监督由福建海事局的分支机构莆田海事局和泉州海事局共同管理，莆田海事局管理湄洲湾北岸，泉州海事局管理湄洲湾南岸，分界线为10万吨级主航道中轴线。在湄洲湾水域内莆田海事局设置秀屿港海事处、泉州海事局设置泉港海事处，两个海事处全面负责湄洲湾水域的水上安全监督管理工作。根据福建海事局2004年底执法模式改革方案，成立福建海事局湄洲湾综合执法巡查支队，在湄洲湾水域实现统一通航环境、统一船舶交通秩序维护和动态监督、统一使用执法资源、统一执法力度和标准、统一船舶交通（污染）事故险情应急即赴处理。有效提升福建海事局对湄洲湾水域和水域内重点船舶的监管效率和执法水平，保障湄洲湾水域进出港船舶航行安全、防止船舶污染水域。福建海事局湄洲湾综合执法巡查支队由福建海事局批准成立，并授权泉州海事局履行职责，以该局名义开展执法。支队与湄洲湾两岸海事处的现场动态监管界面以船舶靠泊码头系好缆绳为界面。㈡管理模式福建海事局湄洲湾综合执法巡查支队下设办公室，作为支队水上执法巡查的指挥中心，统一调度泉州海事局执法人员履行相关动态执法巡查职责。船舶在湄洲湾水域航行、锚泊、作业的水上动态海事综合执法巡查由支队统一负责，船舶靠泊码头系好缆绳后的陆上海事动态执法巡查由相应海事处负责。管理运作模式见图1。㈢管理法规湄洲湾水域主要法律、法规依据为《中华人民共和国海上交通安全法》、《中华人民共和国内河交通安全管理条例》、《中华人民共和国海洋环境保护法》、《福建海事局湄洲湾综合执法巡查支队试点方案》及莆田和泉州两个港口的管理规定等。㈣管理方式目前，湄洲湾水域水上交通管理方式比较落后，主要靠海事处的人工观察，辅以监督艇的定期或非定期的现场巡逻。㈤管理设施福建海事局湄洲湾综合执法巡查支队、莆田海事局和泉州海事局用于湄洲湾水域水上交通管理的主要设施是港区巡逻船及VHF通信设备等。福建海事局福建海事局福建海事局湄洲湾综合执法巡查支队泉州海事局支队办公室后行勤政保管障理信息传递后行勤政保管障理工协作调配合莆田海事局授权职履责行领下导设泉州海事局执法人员巡逻艇莆田海事局执法人员巡逻艇调指度挥授权湄洲湾水域水上统一执法巡查工作图1湄洲湾水域综合执法巡查支队管理运作模式图

第四章系统总体方案设计一、系统建设目的IMO《VTS指南》给VTS下的定义为：VTS是由主管当局实施的，旨在改善船舶交通安全和效率以及保护环境的一种服务。该服务应有能力与交通相互作用并对VTS区域内形成的交通状态作出反应。从该定义中可以看出，国际上公认的建设VTS的目的有三个，一是改善船舶交通安全，二是提高营运效率，三是保护水域环境。根据上述要求，湄洲湾船舶交通管理系统工程的建设目的是：建设湄洲湾VTS，加强该水域的雷达监控管理，为水域内航行船舶、特别是危险品运输船舶提供信息服务，增进船舶航行安全，提高通航效率，及时纠正违章，最大限度地防止或减少水上交通事故的发生，保护水域生态环境。提高湄洲湾水域的水上监管、应急反应和搜救协调指挥能力。二、系统功能根据IMO的《VTS指南》，结合湄洲湾水域船舶交通管理的具体情况，湄洲湾VTS的功能主要有下列5条：●监督管理●信息服务●助航服务●交通组织服务●协作服务与支持联合行动1、监督管理湄洲湾VTS的主管机关是福建海事局下属的泉州和莆田海事局，该机构的一项重要职责是：根据《中华人民共和国海上交通安全法》、《中华人民共和国海洋环境保护法》等规章制度，负责辖区水域的水上交通安全监督管理。因此，湄洲湾VTS的系统功能首先是水上交通安全监督管理，即通过湄洲湾VTS的建设，更好地履行两个海事局的监督管理职责，维护湄洲湾水域交通安全秩序。监督管理功能的内容包括：监视、询查和强制指令。船舶在湄洲湾水域航行时，VTS操作员可通过现代化的VTS设施监视船舶的运动情况，纠正违章、偏航，并通过VHF通信、AIS设备了解船舶的配备和航行计划等，必要时，可向船舶发出强制执行指令。2、信息服务信息服务是一种确保船舶在航行决策过程中及时地获得必不可少的信息的服务。信息服务时间可以是定时的，VTS认为必要时，也可以是应船舶请求即时提供。湄洲湾VTS可对辖区水域船舶提供下列信息服务：─因视线不良或雷达故障等原因，要求核实船位或提供航行建议；─最新的潮汐资料或重要气象资料；─前方船舶动态；─港池、前方航道、调头区、泊位、锚地等的使用情况；─船舶要求提供的其它资料。航行通告或航行警告是VTS一项重要的信息服务手段，湄洲湾VTS应具有定时或非定时向全体船舶播发航行通告或航行警告的功能，主要内容包括：─助航标志异常；─航道变化、交通堵塞或碍航物存在；─重要水文气象资料；─特种作业船施工或作业情况；─操纵能力受到限制或特殊船舶进出港要求它船避让；─其它有关航行安全的事项。3、助航服务助航服务是一项协助船方作出航行决策，并监视其效果，特别是在困难的航行或气象条件下，或者在船舶有故障或缺陷的情况下实施的服务。助航服务一般是在船舶请求下或VTS认为有必要时提供的，而且仅仅在已经确实识别且能在整个过程中保持识别的情况下才能提供。助航服务包括为辖区水域船舶提供航行信息或航行建议。湄洲湾VTS可提供下列航行信息，从而对决策过程作出贡献。─船舶的实际航向和航速；─相对于航道轴线和航路基准点的位置；─周围船舶的位置、识别和意图；─对个别船舶的警告等。湄洲湾VTS能通过提出航行建议参入决策过程，包括：─航向建议；─航速建议；─锚泊建议；─航线建议等。4、交通组织服务交通组织服务是一项在VTS区域内防止危险情况产生和保证交通安全和高效航行的服务。一般情况下，交通组织服务是通过交通计划和强制遵守的管理规则来体现。VTS可以根据交通计划和管理规则，对管理水域内的船舶采取地理分隔、时间分隔和距离分隔的方式组织交通，但强制执行的指令应该仅仅是“面向结果的”而将执行的细节留给船长。湄洲湾VTS，在交管值班员认为必要时，向船舶发出交通组织的指示、命令或建议，包括：─组织并监督船舶进出港口和通过特殊要求的区域；─组织并监督船舶进出锚地和泊位，帮助船舶准确锚泊；─监督船舶航线及航速，警告、纠正违章航行船舶；─警告接近危险船舶，提供避免危险建议；5、协作服务及支持联合行动这是一种不增加船舶报告负担，而增加交通安全和效益，以及对环境保护，提高VTS的有效性的支持活动。一般说来，这个可以通过数据交换，共同数据库和双方的活动协议来实现。湄洲湾VTS的管理范围为湄洲湾水域，该水域位于台湾海峡中部沿海，目前在台湾海峡福建沿海，厦门港及附近水域VTS已建设完成，福州港和台湾海峡VTS也正在筹建之中，从管理水域划分来看，泉州海事局管辖水域与厦门海事局管辖水域有共同的水域边界，莆田海事局管辖水域与福州海事局管辖水域有共同的水域边界，湄洲湾VTS管辖范围与台湾海峡VTS管辖范围也有共同的水域边界，因此，加强各VTS之间的协作服务及联合行动，建立共同边界处的数据交换和行动协议，以增加船舶航行安全、提高港口运营及VTS运行的效益，是必不可少的。湄洲湾VTS，可以通过交通部已制定的VTS联网统一数据格式标准，制定联合行动协议、建立相互之间的合作程序，来支持诸如船舶安全监督管理、搜寻救助、污染控制、打击走私贩毒等的联合行动。三、VTS管理及服务对象湄洲湾VTS的管理及服务对象为：所有外国籍船舶，300总吨及以上的中国籍船舶及载客定额30人及以上的客船，系统将对此类船舶进行监督管理，并提供必要的服务。考虑到300总吨以下船舶大部分都配备有VHF设备，因此，按其意愿也可以参加VTS，VTS也应保持对其监视和跟踪（雷达检测能力以内），并对其提供信息服务。四、管理区域划分根据湄洲湾水域船舶交通流量、航道特点、码头泊位分布情况、监控管理工作量，拟将其划分为二个管理区域，每个管理区域配备1个操作台，由1个操作员进行管理控制，另外配备1个值班长操作台，用于协调二个分区的关系，宏观管理整个管理区域内的船舶交通。二个管理区域的划分可根据使用要求，在VTS管理值班规定中确定，本设计初步划分如下：以蜂尾角和南城联线为分界限，将湄洲湾VTS划分为内、外港两个管理区域。1、外港管理区域本区域外界限为湄洲湾水域的东、南界限，即鹅尾山东端（25°01′39″N，119°07′18″E）与假山东端（24°57′39″N，119°01′36″E）的连线（南界线）；119°06′00″经度线（东界线）；内界限为蜂尾角和南城联线。主要包括：进出湄洲湾十万吨级主航道P0－P3段、大竹岛北航道、盘屿西北航道、后屿航门航道，大竹航门航道、进出湄洲岛对台码头航道，湄洲湾南岸将重点发展的斗尾港区、湄洲岛港区，外港锚地的1＃引航检疫锚地、2＃大型船舶锚地、3＃对台引航检疫锚地、4＃剑屿避风锚地，内港锚地的1＃成品油锚地、2＃湄洲湾火电厂煤船过驳专用锚地、4＃货船锚地等。本区域的水域特点为：水面开阔，主航道水深状况好，航道分叉少，港区少。船舶交通管理的重点是接收船舶动态报告、完成进入湄洲湾船舶的识别，对主航道、锚地和进出斗尾港区、湄洲岛港区的船舶进行跟踪管理。2、内港管理区域本区域内界限为湾内岸线，外界限为蜂尾角和南城联线。主要包括：东吴、塔林火电厂、秀屿、枫亭；肖厝、鲤鱼尾（炼油厂专用码头）、山腰、辋川等主要港区，主航道的P3－P8段、进出各港区的分支航道，内港锚地的2＃湄洲湾火电厂煤船过驳专用锚地、3＃成品油锚地、5＃货船锚地、6＃秀屿港海军防台锚地等。本区域的水域特点为：水域范围小，港口数量多，港口分布密集，船舶密度大，航道转弯多、分叉多、船舶交汇频繁。船舶交通管理的重点是加强主航道和进出各港区船舶的监控管理。五、船舶动态报告线设置考虑到湄洲湾水域范围不大，且整个水域均可在VTS管理覆盖范围内，为减少船舶负担，拟在湄洲湾水域外界限设置1条船舶动态报告线，分为两段，即鹅尾山东端（25°01′39″N，119°07′18″E）与假山东端（24°57′39″N，119°01′36″E）的连线（南界）；119°06′00″经度线（东界）。建议船舶在经过报告线前1小时和经过报告线处，应向湄洲湾VTS中心做进出湄洲湾水域船舶动态报告，具体报告内容应根据IMO要求，结合湄洲湾水域安全管理的要求，在后期的管理法规中专门制定。六、系统使用要求1、信息采集能力VTS应能随时对其管理区域内的交通情况有全面的概貌并且洞察影响交通的所有因素，它是VTS对其管理区域内的交通态势作出及时、正确反应的基础。因此，湄洲湾VTS应具有下列信息采集能力：—能够掌握辖区范围内的水文气象信息。—能够获得并编制24h辖区内的船舶航行计划信息。—能够及时获得辖区范围内港口、航道、锚地、助航设施等现状及使用情况信息。—能够及时掌握辖区范围内的管理法规信息。—能够掌握进入管理区域的船舶档案信息。—能够连续获取管理区域内船舶交通动态信息，包括目标的位置、航向、航速、意图等。2、信息处理能力⑴雷达数据处理能力本工程要求雷达数据处理能力单站为500个，其中动目标350个，固定目标150个；系统处理能力为5000个（包括动目标和静目标），其中动目标不少于70%。⑵多传感器综合处理能力系统的综合处理能力应不少于10个雷达站的雷达视频信号⑶AIS处理能力AIS系统可容纳各种类型船舶的容量不少于5000艘，并能与雷达信息综合处理。⑷管理信息系统处理能力湄洲湾VTS的信息管理能力要求：建立VTS管理水域内船舶的航行动态、航行计划、船舶报告以及相关的水域环境、静态资料等交通数据的数据库应用系统。与VTS的综合数据处理系统相互配合，及时为VTS操作人员提供详细、准确、全面的船舶交通数据，以便更有效、便捷地实施船舶交通管理。为主管部门进行决策提供基础数据，并向港航相关单位提供信息服务。船舶档案数据容量不少于1000000艘。⑸记录重放处理能力深圳VTS的信息记录系统应具有雷达视频、跟踪数据和VHF通信的同步记录与重放能力，连续记录时间应不少于30d，其中交通事故和船舶违章记录等根据需要可长期保存，并可异地重放。3、系统服务能力⑴信息服务能力系统应具有通过VHF通信设备、AIS设备、海事局信息网、传真等对管理区域内的船舶、海事局业务部门、港口有关单位等提供信息服务的能力。⑵系统检测能力在晴天的气象条件下，系统应能可靠监视VTS管理区域内20m长小木船及以上船舶的运动状态；在25mm/h暴雨的气象条件下，系统应能可靠监视湄洲湾水域300GT及以上船舶的运动状态。⑶系统监视能力在晴天的气象条件下，系统应能可靠监视VTS管理区域内20m长小木船及以上船舶的运动状态。在湄洲湾水域所有进出港航道任何地方，系统对于小目标的分辨力应达1/2航道宽度。⑷系统助航能力在晴天的的气象条件下，系统应能对管理水域内300总吨以上船舶提供助航服务。在湄洲湾水域，系统对于小目标的定位精度应达航道宽度的1/3（短脉冲）。4、VHF通信能力VHF通信应可靠覆盖湄洲湾水域，在本水域内，VHF通信概率应达90%，呼损率小于10%。5、系统融合能力台湾海峡水域是我国VTS重点发展的区域，应加强各VTS之间的协调与信息交换，因此，湄洲湾VTS系统应采用标准的输入输出接口，并应满足交通部已制定的VTS联网统一数据格式标准，以确保各VTS系统的技术融合。6、系统扩展能力系统雷达数据处理、多传感器综合处理、通信等应具有进一步扩展的能力；系统硬件应易于更新、软件应易于升级。7、系统工作可靠性系统应运行稳定、工作可靠。整个系统硬件有效度应达99.9%，即每年故障失效的时间应少于9h；在系统MTBF范围内，不能出现引起整个系统中断的故障，引起系统单个终端中断的故障不能出现3次以上。8、系统工作环境在下列环境条件下，系统应能正常工作：风速45m/s，室外设备环境温度-25℃—55℃、相对湿度100%，室内设备环境温度5℃—45℃、相对湿度95%，电源380V±10%、220V±10%、50Hz±10%。在下列环境条件下，系统应能正常生存，不损坏：风速60m/s，地震烈度8度。七、系统总体布局根据《湄洲湾船舶交通管理系统工程工程可行性研究报告》，以及交通部交规划发【2005】602号文“关于福建海事局湄洲湾船舶交通管理系统工程工程可行性研究报告的批复”，本工程建设规模为2站1中心和2个监控终端，即建设惠屿雷达站、烟墩山雷达站、湄洲湾VTS中心（设在泉州海事局）、福建海事局VTS协调中心和莆田海事局监控终端。各雷达站信息通过自建微波传输路由方式传输至湄洲湾VTS中心进行集中处理与显示。配套建设CCTV监控、气象监控和VHF通信系统。湄洲湾VTS工程总体布局方案见图3和附图二。具体方案如下：●雷达站：新建惠屿、烟墩山2座雷达站；●VTS中心：建设湄洲湾VTS中心（设在泉州海事局办公楼内）；●气象监控站：建设烟墩山气象监控站，气象数据的显示处理设置在湄洲湾VTS中心；●CCTV监控站：建设惠屿、烟墩山CCTV监控站，CCTV图像处理与显示设置在湄洲湾VTS中心；●VHF通信站：建设烟墩山VHF遥控站，湄洲湾VTS中心VHF控制中心；●信息传输：各站信息通过电信公用网传输至湄洲湾VTS中心，进行集中处理、显示与控制。各站址概况如下：1、惠屿雷达站惠屿位于内港管理区域中部，属于泉州市辖区范围，该岛面对湄洲湾主航道，与湄洲湾水域目前的主要港区北岸的秀屿港和南岸的肖厝港距离较近。惠屿最高点为59m，视野开阔，但是山顶为大石块，没有建站条件。山上40m处较平坦，可以建雷达站。考虑到惠屿另一端的遮挡状况，雷达天线高度应为70m。雷达站建于此处可以有效覆盖秀屿、肖厝、塔林等主要港区，10万吨级主航道及进出各港区分支航道，内港2＃、3＃、5＃、6＃锚地等主要水域。本站土地所有权为惠屿村村委会，海底电缆已引到该岛，供电和公用通信条件良好，已有乡村路到达山角下的小学校。雷达站到主要港口码头的距离见表10。表10惠屿雷达站到主要港口码头距离表序号港口码头名称距离（m）1秀屿港36002肖厝港20003蜂尾角70004塔林火电厂码头40002、烟墩山雷达站烟墩山位于湄洲岛中南部，山高85m，山顶较平坦，并建有联通通信铁塔1座，属于莆田市辖区范围，雷达站可建在铁塔南部山顶。雷达站建于此处对于湄洲湾内、湄洲岛外台湾海峡水域视野开阔，可以有效覆盖斗尾、湄洲岛等主要港区，10万吨级主航道及进出各港区分支航道，内港1＃、2＃、4#锚地，外港1＃、2＃、3＃和4＃锚地等主要水域。该站主要缺点是受大竹岛的影响，在湄洲湾主航道P2－P3段会有扇型盲区，但该航段可由惠屿雷达站覆盖；受湄洲岛地形的影响对于文甲港区水域为雷达盲区；受湄洲岛南部鹅尾山的影响，在湄洲湾口门外有部分扇型盲区。为减少雷达盲区，充分发挥雷达站作用，雷达天线海拔高度应达到115m以上（需建设铁塔30m以上），扇型盲区水上距离约2.8km。湄洲岛为莆田市重要旅游圣地，岛上路、水、电及通信条件较好，烟墩山位于环岛主干线旁边，配套设施投资不大。雷达站到主要港口码头的距离见表11。表11烟墩山雷达站到主要港口码头距离表序号港口码头名称距离1湄洲岛对台码头40002东吴港110003文甲港80004宫下港80005斗尾港100006湄洲湾主航道入口100003、烟墩山VHF基站烟墩山VHF基站与烟墩山雷达站同址建设，可以较好地覆盖湄洲湾水域及湄洲岛外台湾海峡A1海区水域。4、烟墩山气象监控站烟墩山气象监控站建于烟墩山雷达站内，主要掌握湄洲湾进出港航道及附近水域的气象状况。5、惠屿CCTV监控站惠屿CCTV监控站建于惠屿雷达站内，主要监控秀屿港区、肖厝港区及附近水域的船舶交通动态。6、烟墩山CCTV监控站烟墩山CCTV监控站建于烟墩山雷达站内，主要监控湄洲岛港区、湄洲湾进出港航道口门水域的船舶交通动态。7、信息传输根据目前VTS的数据处理水平及湄洲湾VTS雷达站点建设方案，考虑到雷达站与VTS中心、VTS中心与监控终端之间传输距离较远，因此，本工程信息传输采用租用电信公用网方式，具体路由为：惠屿雷达站和烟墩山雷达站信息分别通过电信公用网传输湄洲湾VTS中心，进行集中处理与显示，处理后的信息通过电信公用网分别传输至莆田海事局湄洲湾VTS监控终端和福建海事局VTS协调中心监控终端。

湄洲湾VTS中心湄洲湾VTS中心VHF控制中心惠屿雷达站CCTV监控站湄洲湾VTS监控终端烟墩山雷达站VHF基站CCTV监控站气象监控站电信公用网电信公用网福建海事局VTS协调中心监控终端电信公用网电信公用网图2湄洲湾VTS总体布局方案示意图

第五章设备工艺方案设计一、系统组成方案根据《湄洲湾船舶交通管理系统工程工程可行性研究》的批复，本工程主要设备由下列子系统组成：●雷达子系统●AIS子系统●气象子系统●CCTV监控子系统●VHF通信子系统●网络传输子系统●雷达数据处理子系统●多传感器综合处理子系统●交通显示处理子系统●CCTV图像显示处理子系统●管理信息子系统●大屏幕投影显示终端子系统●记录重放子系统●支持保障子系统其设备总体方案配置见附图四。二、子系统配置方案(一)雷达子系统1、子系统组成雷达子系统是VTS工程中信息采集的主要设备，其作用是完成水上目标的采集、处理及判定等功能，雷达子系统设备的选择将直接影响VTS功能的发挥。雷达子系统主要由雷达天线、收发机、控制器及维修显示器四部分组成。2、配备原则根据国内外VTS系统的建设及管理使用经验，本工程雷达子系统设备的选择应遵循下列原则：●系统可靠性高；●标准化设计，通用性强；●用电量少，安装简单，维护管理方便，维修容易；●在满足使用要求的前提下，天线尺寸应尽量小；3、设备选型雷达天线：从天线形式来分，目前用于VTS的雷达天线主要有裂缝天线和抛物面天线等；从极化方式来分，主要有线极化（水平极化和垂直极化）、圆极化和线/圆极化等；从工作频率分，主要有X波段和S波段等。根据设备配备原则，综合考虑湄洲湾管理水域的交通环境特点、VTS使用性能要求、可靠性、价格等因素，湄洲湾VTS雷达天线拟选择X波段、线极化、裂缝天线。考虑到本工程辖区水域范围大、进出各港区的支航道与主航道交汇点多，对雷达系统的分辨力和定位精度要求较高，而12ft以下天线检测能力和分辨力较差，不能满足监视与助航要求，因此，本工程雷达天线宜选择18ft以上天线。雷达收发机：根据上述雷达设备的配备原则，雷达收发机应选择高性能、通用型，内港管理区域雷达站监控管理范围不大可采用25kW系列，外港管理区域雷达站需要兼顾台湾海峡水域，因此应采用50kW系列。考虑到VTS系统的高可靠性要求，雷达收发机配置应采用双机热备份方式。维修显示器：雷达维修显示器采用高性能的通用计算机和高亮度液晶显示器，维修显示器的显示内容、对雷达参数的调整内容等应满足雷达维修的要求。设备配置见图3。收收发机收发机控制器X波段18ft裂缝天线X波段25kWX波段25kW雷达数据处理图3雷达设备配置图维修显示器4、雷达控制方式与内容本工程所有雷达站的雷达控制、参数调整、状态指示与报警等功能都可由VTS中心通过信息传输子系统在操作终端完成，同时，所有雷达站的雷达控制、参数调整、状态指示与报警功能均可在雷达站现场维修显示器终端上完成。显示与控制内容至少应包括：脉冲长度选择（长、中、短）量程选择增益控制发射掩膜控制雷达收发机选择收发机的工作/等待/关机AFC、STC控制5、雷达天线海拔高度雷达天线海拔高度除考虑管理水域范围、雷达覆盖范围内的障碍物外，与雷达站点的高度、周围环境条件等有密切的关系，本工程雷达站点均位于管理水域内地势较高的突出位置，根据现场踏勘情况，各站点雷达天线海拔高度如下：—烟墩山雷达站117.0m（地面标高85.0m）—惠屿雷达站72.m（地面标高40.0m）(二)AIS子系统1、系统集成考虑到东海海区AIS系统已建设完成，台湾海峡福建沿岸AIS系统覆盖情况良好，本工程不再单独建设AIS系统，需要通过电信公用网将东海海区台湾海峡水域AIS信息集成到VTS系统中，并与VTS联网，实现装备AIS船台船舶与VTS中心信息的自动交换，AIS数据信息可自动录入VTS船舶数据库，在交通显示器上，AIS船舶位置标志可自动显示，也可人工控制，是VTS系统的有效补充。2、交换信息种类VTS系统至少应保证对AIS所提供的下列信息的有效存储、处理与显示：★静态信息—船舶呼号和船名—船长和型宽—船舶类型—船上定位天线的位置★动态信息—船舶位置—航向/航速—航行状态（在航、锚泊、靠泊等）★与航程相关的信息—船舶吃水—货物种类—始发港/目的港—预计到达时间★其他船舶安全信息VTS系统应能通过AIS控制中心与本管理区域的AIS基站向船舶发播下列信息：—辖区水域内的水文气象信息—辖区水域船舶动态报告规定—辖区水域锚地使用情况信息—辖区水域的航行通告信息—辖区水域的航行警告信息—湄洲湾VTS设备运行情况信息(三)气象子系统1、功能气象子系统的主要功能是采集湄洲湾管理水域的气象数据，它是VTS系统向船舶发布气象报告的主要依据，要求它能与信息处理及显示系统连接，其数据可作为档案存储。2、设备配置湄洲湾VTS拟在烟墩山雷达站配置1套气象设备，用于实时测量台湾海峡进出港航道及附近水域的气象状况，为进出湄洲湾的船舶提供信息服务。3、主要设备气象站主要设备包括：—控制处理设备—能见度仪—风向仪—风速仪—温度计—湿度计—气压计—雨量计4、安装位置所有气象传感器均安装在雷达站的楼顶平面或铁塔上。气象信息与雷达站其它信息一起传输到湄洲湾VTS中心，进行集中处理与显示。(四)CCTV监控子系统1、功能CCTV监控子系统具有直观性、实时性的特点，对复杂航段、单向航道、危险品港区、锚地、尤其是大量不参加VTS的小型船舶具有较好的监控效果，系统应能与雷达数据处理子系统联动，完成目标的抓拍与识别等功能，是VTS雷达设备船舶识别、监控管理的有效补充。2、设备组成CCTV监控子系统主要包括镜头、摄像机、解码器、旋转云台、防护罩等设备。3、设备配置根据交通部的批复，本工程在惠屿、烟墩山雷达站建设CCTV监控站，分别配置2套监控设备，包括摄像机、解码器、云台、防护罩、镜头等，各站CCTV信息与雷达信息等一并通过信息传输网络传输至湄洲湾VTS中心，在VTS中心配备处理及显示设备。4、主要技术要求CCTV监控设备的主要技术要求包括镜头尺寸、变焦范围、图像处理方式等。本工程CCTV的监控距离在5000m左右，根据理论计算和以往工程经验，以典型的1/3inCCD为标准，选择10－300mm变焦范围的镜头，根据公式W＝4.8×L/f进行计算（L为监控距离、f为焦距、W为监控宽度），在5000m处可监控的宽度范围为80－2400m，在2000m处可监控的宽度范围为48－960m，在1000m处可监控的宽度范围为16－480m。由计算可以看出，在监控范围内，通过镜头尺寸及变焦范围的配合，可以满足所有船舶的CCTV图像监控，并达到比较满意的效果。在图像处理上，从目前已建系统的情况看，主要有MPEG2和MPEG4两种处理方式，MPEG4图像压缩比例较高，对传输线路带宽要求较低，图像质量一般，MPEG2图像压缩比例较低，对传输线路带宽要求较高，图像质量较好，因此本工程拟采用MPEG2的处理方式。5、摄像机安装高度为有效探测水面目标，尤其是小型目标，CCTV摄像机的安装地点需要一定的高度，根据各雷达站的设计情况，各雷达站CCTV摄像机均安装在站房楼顶雷达铁塔的维修平台上，安装海拔高度约为：—烟墩山站摄像机115.0m（地面标高85.0m）—惠屿站摄像机70.0m（地面标高40.0m）(五)VHF通信子系统1、系统布局根据湄洲湾VTS总体布局方案，VHF的通信覆盖范围应大于VTS的管理水域范围，且应保证有较高的通信质量，湄洲湾VTS工程VHF通信系统的布局为设置湄洲湾VTS中心（泉州海事局办公楼内）VHF控制台及烟墩山VHF遥控站。2、工作方式VHF通信子系统拟采用VTS中心集中控制管理的工作方式，由VTS中心统一实施船舶动态报告的接收、与船舶的工作联系、航行通告的发布、指挥巡逻船的行动等。要求与雷达数据处理、交通显示、数据显示、记录取证等联网，并具有安全信息等的自动播发功能。3、工作频道根据湄洲湾地区VHF频道使用情况及VTS的管理使用要求，本工程需设置二个专用频道。具体规定如下：CH9为VTS呼叫频道CH64为VTS工作频道另外在湄洲湾水域需考虑建设CH16（VTS安全守听频道），CH70（DSC频道），基站设备将从福建海事局湄洲湾水域2个VHF基站设备迁移，本工程仅考虑传输线路、终端接口设备及DSC操作软件。4、设备配置在每个基站内配置2个频道的VHF收发信机设备，预留迁移的2个频道的VHF收发信机设备，采用天线共用器方式，收发分别采用1根天线。在VTS中心的每个操作台（包括大屏幕控制室操作台）分别配置1套操作终端设备。包括触摸屏终端、扬声器、麦克风、耳机、脚踏开关等设备。5、主要技术要求VHF通信子系统应具有下列基本功能：—VHF通信话音质量应达到3级标准；—发射机功率可调，收发信机由VTS中心遥控工作，本地可进行维修工作，并提供本地维修用的操作面板；—VHF通信子系统应具有语音定时自动播发功能；—当某个操作台值班员与船舶通话时，应屏蔽其余操作台此频道的发射功能，仅能处于收听状态；—每个操作台至少配置2个扬声器，以区别选择信道和其他未选定信道呼叫；—在VTS中心操作台上应能遥测遥控VHF设备的基本工作参数；6、天线安装VHF通信子系统的天线采用天线共用器方式，收发各采用1根天线，VHF基站天线均安装在雷达站铁塔上，各天线安装海拔高度为：—VHF发射天线115.0m—VHF接收天线109.0m(六)网络传输子系统1、配置原则系统网络结构是系统维护、管理、更新及扩展的关键，本工程VTS网络结构应遵循如下原则：⑴结构层次模块化。⑵采用分布处理，便于系统设备的更新与升级。⑶接口灵活，能与图象、数字和话音信号相连接。⑷便于同VTS所有传感器连接。⑸采用局域网和广域网形式。2、局域网随着计算机及通信技术的不断发展，局域网技术发展较快，主要是围绕着传输速率和多媒体传输改进和提高。从VTS的应用来看，作为内部应用，VTS的工作模式基本上是C/S，由于信息量不是很大，终端数量也比较少，目前VTS比较流行100MB以太网，以太网技术成熟，价格便宜，应用较多，因此，本工程VTS中心和雷达站的局域网拟采用100MB以太网。3、广域网⑴传输方式湄洲湾VTS拟采用以各雷达站和VTS中心为接点，利用电信公用网传输线路，组成以VTS中心为中心的广域数据传输网。⑵传输内容传输内容为：—雷达数字化视频—雷达跟踪数据—VHF话音—气象数据—CCTV图像信号—网络管理数据—遥测遥控信号—SCADA数据—其他有关数据⑶传输容量本工程两座雷达站的信息传输容量如表12所示，由表12可以看出，惠屿站和烟墩山站的信息传输容量分别为4.5Mb和4.7Mb，信息传输容量较大，主要是为保证电视画面清晰，图像处理采用的是压缩比较低的MPEG2方式，因此两座雷达站至湄洲湾VTS中心的信息传输应租用电信公用网的3×2Mb电路。考虑到莆田海事局监控终端、福建海事局VTS协调中心监控终端的定位不是用于湄洲湾水域的日常监管，其电视图像质量可以相对降低，因此湄洲湾VTS中心至莆田海事局监控终端、福建海事局VTS协调中心监控终端的信息传输容量按租用电信公用网2Mb电路配置。表12信息传输容量估算表惠屿站烟墩山站传输内容传输容量Kbps传输容量Kbps雷达视频128128跟踪数据6464CCTV图像（2路）40004000气象数据6464VHF话音256网络管理6464遥测遥控6464电话6464合计444847044、网络配置VTS网络设备除在所有雷达站和VTS中心各配备1台100M以太网外，主要有路由器、交换机和时分多路复用器。路由器用于连接不同网络，VTS网络比较简单，路由器功能也可简单。主要是要具备支持电信业务的物理接口和传输协议及安全保密功能。本工程需在所有雷达站和VTS中心各配备1台路由器。交换机用于网络内部的连接与交换。需在雷达站各配备12端口的交换机1台，在VTS中心配置24端口的交换机1台。时分多路复用器用于多种不同速率信息的组合传输及分配，提高信息传输通道的利用率。在网络设备中，智能型的集线器具备时分多路复用器的功能。5、外部联网具有远程访问功能，主要供系统故障远程诊断使用。VTS远程访问用的比较少，可不单设物理服务器，远程访问程序放在主机内或某一终端上，但应建立相应的管理办法，保证系统安全。VTS与通航管理、船舶及船员管理有密切的联系，是海事局信息系统的组成部分。VTS与海事局信息系统的联网，在技术上主要是确定数据格式和传输协议及接口标准；在管理上主要是划分使用权限，保证系统安全。(七)雷达数据处理子系统1、功能雷达数据处理子系统是VTS的核心，其功能是将雷达采集到的信息进行杂波处理、目标检测、目标录取、目标跟踪、目标的模拟和外推、危险判断及报警等。2、配置要求根据雷达数据处理子系统目前的水平及发展前景，对子系统硬、软件配置提出下列要求：●系统工作可靠；●设计简单，便于操作和维护；●系统可扩展，采用商用服务器；●设计灵活，有利于系统的更新和升级；应用软件应经过具体工程实践检验、稳定可靠；应用软件应具有强大、完善的系统功能；应用软件应做到通用性强，能够适应各种计算机硬件设备；应用软件应做到易于操作、便于维护与升级。3、处理方式本工程雷达数据处理子系统应采用数字视频处理方式，雷达信号经过量化、杂波处理、信号压缩、目标录取、目标跟踪等处理后，形成综合视频。综合视频包括：●数字视频●标绘视频（PLOT）●跟踪数据4、主要技术要求⑴雷达视频处理－对雷达视频回波的距离量化应尽量小，要求采样频率应≥60MHz。－对雷达视频回波的方位量化应尽量小，要求方位量化≥4096。－对雷达视频回波的幅度分层应尽量多，要求幅度量化≥8bit。－具有较高的陆地视频掩膜处理技术，。－采用较高的雷达发射屏蔽技术，要求屏蔽的扇形区域≥4个，且每个区域范围应1至300可调。－采用多种杂波处理技术，如：STC、CFAR、相关处理等。－根据水域环境的不同，应对雷达视频回波进行分区的杂波处理，且要求所分区域尽量小。⑵雷达目标录取处理－检测、录取目标的时间应尽量短，目标形状应尽量接近于雷达原始视频回波。－目标录取范围，要求大于等于24nmile。－目标录取器的容量，单站容量大于等于500个，系统大于等于5000个；目标录取器应采用冗余设计。⑶雷达目标跟踪处理－应采用新技术、多种手段对雷达录取的目标进行跟踪处理，要求建立稳定跟踪的时间短，跟踪稳定性好，跟踪精度高。－目标跟踪处理范围，要求大于等于24nmile。－应将未识别与已识别、稳定跟踪与跟踪丢失、以及不同的船种等采用不同的跟踪符号显示。－跟踪标签内容应包括船名或呼号、船种、位置、航向、航速等；跟踪标签可显示、部分显示或不显示上述信息内容。－要求目标跟踪器应有手动和自动两种工作状态，且在雷达覆盖范围内能够分区域采用任何方式跟踪。－目标跟踪处理的容量，要求单站容量大于等于500个，系统大于等于5000个。5、设备配置根据上述设备配置要求，本工程在各雷达站内分别配置1套能够满足上述要求的雷达数据处理设备。雷达数据处理子系统主要包括雷达视频处理器、目标录取跟踪器、视频处理软件、录取跟踪软件等。(七)多传感器综合处理子系统1、功能多传感器综合处理子系统是VTS中心数据处理的核心，其功能是将来自各雷达站的雷达视频信息、跟踪数据信息、AIS信息、气象信息、CCTV信息等进行融合，多雷达目标的判定和跟踪、危险判断和报警等综合处理。2、配置方案考虑到本工程的管理范围较大、雷达站点较多、且各种信息量较大，以及未来台湾海峡VTS联网的信息需求等，拟在湄洲湾VTS中心配置1台专用多传感器综合处理子系统设备，包括通用计算机服务器和处理软件。3、主要技术要求－雷达综合处理至少应保证有10个雷达站的综合处理能力。－应采用新技术、多种手段对雷达跟踪的目标进行模拟和外推，同时至少可计算10对任意目标的CPA、TCPA。－正确判断目标的危险程度，并发出声、光、图像等多种形式的告警。－告警内容至少应包括CPA/TCPA告警、锚泊船走锚和浮标移位告警、限速告警、警戒区告警、目标丢失告警、船舶偏航告警、禁锚区告警等，各种告警功能均应做到开/关可选。－对雷达重叠覆盖区的目标处理，其跟踪数据应根据目标与两雷达站的距离、方位等情况自动计算，其数字化视频的目标能用两个站的视频回波进行综合处理并综合显示。－多传感器综合处理除了对多雷达视频回波进行综合处理外，还应对AIS数据信号进行融合。－多传感器综合处理应具备与管理信息子系统之间实现双向数据交换的功能。(八)交通显示处理子系统1、功能交通显示处理子系统的主要功能是：完成与VTS局域网的接口、雷达视频最终显示处理、VTS人-机接口、电子海图的存储和显示、用户对海图的编制、对各种传感器或设备的遥控和监视等，交通显示处理子系统应具有汉化功能。2、配置方案根据交通显示处理器的技术水平，湄洲湾VTS工程交通显示处理器可采用通用工作站或PC机。配置方案如下：在湄洲湾VTS中心设置3个操作台，其中1个为值班长工作台，另外2个为区域管理操作台。每个操作台配置1台通用PC机做为交通显示处理器，2台交通显示器，1套鼠标和键盘，1套显示处理软件。在莆田海事局值班室设置1个操作台，配置1台通用PC机做为交通显示处理器，2台交通显示器，1套鼠标和键盘，1套显示处理软件。在福建海事局VTS协调中心内设置1个操作台，配置1台通用PC机做为交通显示处理器，2交通显示器，1套鼠标和键盘，1套显示处理软件。两个操作台的功能除了不能操作控制雷达设备外，其它与湄洲湾VTS中心操作台一样。3、显示内容—雷达数字化视频—雷达跟踪数据—电子海图—船舶交通数据—AIS跟踪符—AIS跟踪数据—VHF控制数