一种海上救助的环境风险预警系统技术方案

本发明专利技术公开了一种海上救助的环境风险预警系统，包括了数据存储模块、海洋气象数据获取模块、海区风险评估模块、航线航行风险评估模块、救助类型风险评估模块以及预警模块；数据存储模块用于存储不同类型的救助船舶在不同状态下的各类风险因子的隶属度矩阵和权重系数；海洋气象数据获取模块用于获取海洋和气象数据，海区风险评估模块用于评估救助船舶在出发区域和救助区域航行时的海区航行风险等级；航线航行风险评估模块用于评估救助船舶在救助航线上航行时的航线航行风险等级，救助类型风险评估模块用于评估救助船舶执行不同救助任务时的救助类型风险等级；预警模块向用户发送预警信息。本发明专利技术能对救助船舶的救助风险进行多维度的评估并预警。

【技术实现步骤摘要】
一种海上救助的环境风险预警系统
本专利技术涉及船舶预警
，尤其涉及一种海上救助的环境风险预警系统。
技术介绍
救助船舶是开展海上突发事故救助的主要救助力量，而不同类型的救助船舶在设计、建造等方面考虑因素不同，抗风浪能力与其他货船、客船等具有较大差异，海洋气象环境要素如风、浪、能见度及流等对不同类型的船舶影响程度不同。通过救助船舶进行海上救助，存在一定的救助风险，除了船舶类型之外，对于同一类船舶来讲在进行救助任务时，还受到以下三个方面的影响：1.救助船舶出发区域以及到达救助区域，进行海区航行的风险，其造成危险的主要影响因子为：风速，浪高，流速以及能见度；2.船舶在航线上航行时的风险，其造成危险的主要影响因子为：风速，浪高，流速、能见度、风舷角和流舷角；3.不同救助类型所带来的风险，主要的救助类型包括人员落水、拖曳救助和消防灭火。基于现有技术在进行海上救助任务时，缺乏对海上救助的风险评估，容易在救助过程中发生意外情况，危及救助人员的生命安全。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种海上救助的环境风险预警系统，能够对救助船舶的救助风险进行多维度的风险评估并预警。本专利技术一实施例提供了一种海上救助的环境风险预警系统，包括数据存储模块；海洋气象数据获取模块、海区风险评估模块、航线航行风险评估模块、救助类型风险评估模块以及预警模块；所述数据存储模块，用于存储各风险因子的隶属度矩阵和各风险因子权重系数；其中，所述各风险因子的隶属度矩阵为各风险因子对救助船舶造成不同等级的风险的概率；不同类型的救助船舶在不同状态下所对应的风险因子的隶属度矩阵和权重系数不同；所述海洋气象数据获取模块，用于获取救助船舶对应的海区航行区域以及航线航行区域的海洋气象数据；所述海区航行区域包括救助船舶出发区域以及救助区域；所述海区风险评估模块，用于根据所述海区航行区域的海洋气象数据、救助船舶的类型、对应的风险因子的隶属度矩阵和风险因子的权重系数，计算所述救助船舶在海区航行区域航行时的海区航行风险等级；所述航线航行风险评估模块，用于根据所述航线航行区域的海洋气象数据、救助船舶的类型、对应的风险因子的隶属度矩阵和风险因子的权重系数，计算所述救助船舶在救助航线上航行时的航线航行风险等级；所述救助类型风险评估模块，用于根据救助船舶的类型，救助任务类型、救助区域的海洋气象数据、对应的风险因子的隶属度矩阵以及风险因子权重系数，计算所述救助船舶执行救助任务时的救助类型风险等级；所述预警模块，用于当所述海区航行风险等级、航线航行风险等级以及所述救助类型风险等级中，任一风险等级超出预设等级阈值时，向用户发送预警信息。进一步的，所述各风险因子包括风速因子、浪高因子、流速因子、能见度因子、风舷角因子及流舷角因子。进一步的，所述获取救助船舶所在的海区航行区域以及航线航行区域的海洋气象数据，具体为：通过海洋气象预报数据，获取所述海区航行区域的海区风速、海区浪高、海区流速和海区能见度；通过所述海洋气象预报数据，获取所述航线航行区域的航线风速、航线浪高、航线流速、航线能见度、航线风向及航线水流方向。进一步的，所述根据所述海区航行区域的海洋气象数据、救助船舶的类型、对应的风险因子的隶属度矩阵和风险因子的权重系数，计算所述救助船舶在海区航行区域航行时的海区航行风险等级，具体为：根据所述救助船舶的类型确定所述救助船舶在海区航行状态下，对应的风速因子的隶属度矩阵、风速因子的权重系数、浪高因子的隶属度矩阵、浪高因子的权重系数、流速因子的隶属度矩阵、流速因子的权重系数、以及能见度因子的隶属度矩阵以及能见度因子的权重系数；根据所述海区风速、所述海区浪高、所述海区流速、所述海区能见度、所述风速因子的隶属度矩阵、所述浪高因子的隶属度矩阵、所述流速因子的隶属度矩阵和所述能见度因子的隶属度矩阵，构建第一模糊关系矩阵；其中，所述第一模糊关系矩阵用于表示在所述海区风速高、所述海区浪高、所述海区流速和所述海区能见度下，对所述救助船舶进行海区航行时造成不同等级的风险的概率；根据风速因子的权重系数、浪高因子的权重系数、流速因子的权重系数以及能见度因子的权重系数，构建第一权重向量；将所述第一模糊关系矩阵与所述第一权重向量相乘，获得海区航行风险评价向量，继而根据所述海区航行风险评价向量计算所述海区航行风险等级。进一步的，所述根据所述航线航行区域的海洋气象数据、救助船舶的类型、对应的风险因子的隶属度矩阵和风险因子的权重系数，计算所述救助船舶在救助航线上航行时的航线航行风险等级，具体为：根据所述救助船舶的类型确定所述救助船舶在航线航行状态下，对应的风速因子的隶属度矩阵、风速因子的权重系数、浪高因子的隶属度矩阵、浪高因子的权重系数、流速因子的隶属度矩阵、流速因子的权重系数、能见度因子的隶属度矩阵、能见度因子的权重系数、风舷角因子的隶属度矩阵、风舷角因子的权重系数、流舷角因子的隶属度矩阵以及流舷角因子的权重系数；根据所述航线风向计算所述救助船舶在航线上航行时的航线风舷角；根据所述航线水流方向计算所述救助船舶在航线上航行时的航线流舷角；根据所述航线风舷角、航线流舷角、航线风速、航线浪高、航线流速、航线能见度、所述风速因子的隶属度矩阵、所述浪高因子的隶属度矩阵、所述流速因子的隶属度矩阵、所述能见度因子的隶属度矩阵、所述风舷角因子的隶属度矩阵以及所述流舷角因子的隶属度矩阵，构建第二模糊关系矩阵；其中，所述第二模糊关系矩阵用于表示在所述航线风舷角、所述航线流舷角、所述航线风速、所述航线浪高、所述航线流速和所述航线能见度下，对所述救助船舶进行航线航行时造成不同等级的风险的概率；根据风速因子的权重系数、浪高因子的权重系数、流速因子的权重系数、能见度因子的权重系数、风舷角因子的权重系数以及流舷角因子的权重系数，构建第二权重向量；将所述第二模糊关系矩阵与所述第二权重向量相乘，获得航线航行风险评价向量，继而根据所述航线航行风险评价向量计算所述航线航行风险等级。进一步的，所述根据救助船舶的类型，救助任务类型、救助区域的海洋气象数据、对应的风险因子的隶属度矩阵以及风险因子权重系数，计算所述救助船舶执行不同救助任务时的救助类型风险等级，具体为：根据救助船舶的类型和所述救助任务类型，确定所述救助船舶执行救助任务时，对应的风速因子的隶属度矩阵、风速因子的权重系数、浪高因子的隶属度矩阵、浪高因子的权重系数、流速因子的隶属度矩阵、流速因子的权重系数、能见度因子的隶属度矩阵以及能见度因子的权重系数；根据救助区域的海区风速、救助区域的海区浪高、救助区域的海区流速、救助区域的海区能见度、所述风速因子的隶属度矩阵、所述浪高因子的隶属度矩阵、所述流速因子的隶属度矩阵以及所述能见度因子的隶属度矩阵，构建第三模糊关系矩阵；其中，所述第三模糊关系矩阵用于表示在所述救助区域的海区风速、救助区域的海区浪高、救助区域的海区流速、救助区域的海区能见度下，对所述救助船舶执行救助任务时造本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海上救助的环境风险预警系统，其特征在于，包括：数据存储模块；海洋气象数据获取模块、海区风险评估模块、航线航行风险评估模块、救助类型风险评估模块以及预警模块；/n所述数据存储模块，用于存储各风险因子的隶属度矩阵和各风险因子权重系数；其中，所述各风险因子的隶属度矩阵为各风险因子对救助船舶造成不同等级的风险的概率；不同类型的救助船舶在不同状态下所对应的风险因子的隶属度矩阵和权重系数不同；/n所述海洋气象数据获取模块，用于获取救助船舶对应的海区航行区域以及航线航行区域的海洋气象数据；所述海区航行区域包括救助船舶出发区域以及救助区域；/n所述海区风险评估模块，用于根据所述海区航行区域的海洋气象数据、救助船舶的类型、对应的风险因子的隶属度矩阵和风险因子的权重系数，计算所述救助船舶在海区航行区域航行时的海区航行风险等级；/n所述航线航行风险评估模块，用于根据所述航线航行区域的海洋气象数据、救助船舶的类型、对应的风险因子的隶属度矩阵和风险因子的权重系数，计算所述救助船舶在救助航线上航行时的航线航行风险等级；/n所述救助类型风险评估模块，用于根据救助船舶的类型，救助任务类型、救助区域的海洋气象数据、对应的风险因子的隶属度矩阵以及风险因子权重系数，计算所述救助船舶执行救助任务时的救助类型风险等级；/n所述预警模块，用于当所述海区航行风险等级、航线航行风险等级以及所述救助类型风险等级中，任一风险等级超出预设等级阈值时，向用户发送预警信息。/n...

【技术特征摘要】
1.一种海上救助的环境风险预警系统，其特征在于，包括：数据存储模块；海洋气象数据获取模块、海区风险评估模块、航线航行风险评估模块、救助类型风险评估模块以及预警模块；
所述数据存储模块，用于存储各风险因子的隶属度矩阵和各风险因子权重系数；其中，所述各风险因子的隶属度矩阵为各风险因子对救助船舶造成不同等级的风险的概率；不同类型的救助船舶在不同状态下所对应的风险因子的隶属度矩阵和权重系数不同；
所述海洋气象数据获取模块，用于获取救助船舶对应的海区航行区域以及航线航行区域的海洋气象数据；所述海区航行区域包括救助船舶出发区域以及救助区域；
所述海区风险评估模块，用于根据所述海区航行区域的海洋气象数据、救助船舶的类型、对应的风险因子的隶属度矩阵和风险因子的权重系数，计算所述救助船舶在海区航行区域航行时的海区航行风险等级；
所述航线航行风险评估模块，用于根据所述航线航行区域的海洋气象数据、救助船舶的类型、对应的风险因子的隶属度矩阵和风险因子的权重系数，计算所述救助船舶在救助航线上航行时的航线航行风险等级；
所述救助类型风险评估模块，用于根据救助船舶的类型，救助任务类型、救助区域的海洋气象数据、对应的风险因子的隶属度矩阵以及风险因子权重系数，计算所述救助船舶执行救助任务时的救助类型风险等级；
所述预警模块，用于当所述海区航行风险等级、航线航行风险等级以及所述救助类型风险等级中，任一风险等级超出预设等级阈值时，向用户发送预警信息。


2.如权利要求1所述的海上救助的环境风险预警系统，其特征在于，所述各风险因子包括风速因子、浪高因子、流速因子、能见度因子、风舷角因子及流舷角因子。


3.如权利要求2所述的海上救助的环境风险预警系统，其特征在于，所述获取救助船舶所在的海区航行区域以及航线航行区域的海洋气象数据，具体为：
通过海洋气象预报数据，获取所述海区航行区域的海区风速、海区浪高、海区流速和海区能见度；
通过所述海洋气象预报数据，获取所述航线航行区域的航线风速、航线浪高、航线流速、航线能见度、航线风向及航线水流方向。


4.如权利要求3所述的海上救助的环境风险预警系统，其特征在于，所述根据所述海区航行区域的海洋气象数据、救助船舶的类型、对应的风险因子的隶属度矩阵和风险因子的权重系数，计算所述救助船舶在海区航行区域航行时的海区航行风险等级，具体为：
根据所述救助船舶的类型确定所述救助船舶在海区航行状态下，对应的风速因子的隶属度矩阵、风速因子的权重系数、浪高因子的隶属度矩阵、浪高因子的权重系数、流速因子的隶属度矩阵、流速因子的权重系数、以及能见度因子的隶属度矩阵以及能见度因子的权重系数；
根据所述海区风速、所述海区浪高、所述海区流速、所述海区能见度、所述风速因子的隶属度矩阵、所述浪高因子的隶属度矩阵、所述流速因子的隶属度矩阵和所述能见度因子的隶属度矩阵，构建第一模糊关系矩阵；其中，所述第一模糊关系矩阵用于表示在所述海区风速高、所述海区浪高、所述海区流速和所述海区能见度下，对所述救助船舶进行海区航行时造成不同等级的风险的概率；
根据风速因子的权重系数、浪高因子的权重系数、流速因子的权重系数以及能见度因子的权重系数，构建第一权重向量；
将所述第一模糊关系矩阵与所述第一权重向量相乘，获得海区航行风...

【专利技术属性】
技术研发人员：周水华，张培军，赵军鹏，梁昌霞，
申请(专利权)人：国家海洋局南海预报中心国家海洋局广州海洋预报台，
类型：发明
国别省市：广东;44