1.研究的背景和意义

中国目前是世界上的造船大国，也是航运大国。船舶业作为中国现代工业体系中不多的拥有完整生态链的行业之一，几十年来，为中国”走出去”战略发挥了巨大作用。在取得经济贸易奇迹的同时，也不能回避造船业”船壳经济”和航运业”海上马车夫”的尴尬现状。为发挥工业4.0时代的信息服务价值，实现水路交通对整个现代工业的带动效应，一套基于现代物联网为基础、以GPS、AIS、4G等先进技术为推动力的智能监测系统^]为船舶航运业所迫切需要。

重点海域的警戒与防护是涉及国防安全的重要课题，近来海上入侵渗透手段逐渐多样，入侵方式也层出不穷，主要有袖珍潜艇、小型潜艇、水雷、水下特种部队等，构成防不胜防的威胁。

尽管多数港口等在选址时已经考虑到了安全问题，但由于防护区域范围大，且水面下方情况不易于掌握，过去较为传统的检测方法很难满足现在的很多突发状况以及难以应对事先策划周密的突然袭击。重点水域、基地的水面水下警戒需要顾及实时性、全面性，因此这就对预警系统有很高的要求。

随着网络技术的发展及互联网 战略在各行业的推广，工业4.0时代的海事局整体监控安防体系变得越来越多元化。在海事局各辖区尤其是长江水路系统，各区域的监测目标、监测范围、监测职能不同，且监测点分散度高、资源有限，这些特点要求海事局智能监测系统具备高灵活性、多层次以及高联动性的管理功能。

智能监测点确保船舶在一定时间内到达目的地、运输过程中货物不被拆封、运输船舶不可无故操作危险作业、无牌及超限船只被及时发现并处理等。传统水路交通监测常采用固定传感器监测站、固定线路巡逻、流量预测^[8]等。尽管这些监测方式考虑了选址及巡航路线问题，但由于辖区水域面积大、被监测船舶航行随机性及相关部门资源有限等问题，难以根据被监测船舶的动态实时调控监测方式，且能源消耗较大。选择基于移动监测点的实时监测系统对水路交通的治安防护意义重大。

2.国内外现状

智能监测系统的研究主要集中在国外。IMS在2000年就率先提出了智能监测运维系统的概念：利用传感器从设备端采集数据，再利用本地的智能分析软件和系统进行分析后获得设备当前的运行状态，对设备的健康状态进行统计和预测后采用预测性维护方式，实现设备零故障运行。将设备使用过程中积累的大数据进行深度挖掘后形成经验知识反馈到设计端作为改善依据，形成设备闭环内的全生命周期信息管理。这种理念成为工业4.0智能信息服务体系的雏形。目前，在现有大量国外优势船舶航海配套技术设施的市场包围环境下，中国船舶业的主流装备与高端配套服务系统常掌握在国外企业中，但中国长期以来占有世界领先的船舶航运市场份额，这是中国船舶体系在全球市场中的数据优势与体系优势，也就是说，中国拥有着与船舶生产与使用的大量数据。为改中国在船舶领域的劣势局面，充分实现”让信息更有价值”的目标，实现信息附加价值创造，可将目标分解为如下关键要素

海洋”Sea”:面向用户的环境；