Für die Detektierung und Visalisierung von Ölverschmutzungen auf hoher See werden leistungsstarke Marine-Computer benötigt, die für den Einsatz in rauer Umgebung geeignet sind.

Bild: iStock, nightman1965

Hohe Rechenleistung im Schiff Ölverschmutzung detektieren

06.07.2017

Die steigende Forderung nach Umweltschutz bestärkt die Wichtigkeit der Einführung von Erkennungssystemen für Ölverschmutzungen. Für die Verarbeitung der Sensorsignale und Visualisierung der Verschmutzungen werden leistungsstarke Marine-Computer benötigt, die unter rauen Bedingungen zuverlässig arbeiten.

Ein Erkennungssystem für Ölverschmutzung (Oil Spill Detection, OSD), wird zur Überwachung und Frühwarnung bei der Verteilung von Öl über die offene See eingesetzt. OSD-Systeme können auf Schiffen, Bohrtürmen oder –plattformen oder in Überwachungsstationen an Land eingesetzt werden. Sie sammeln digitalisierte Bilder der Gewässeroberfläche und setzen dann direktionale Wellenspektren ein, um die Oberflächenströmung des Gewässers einzuschätzen.

Marine X-Band Radare, Satellitenmonitor oder Videokameras können zur Erfassung solcher Bilder eingesetzt werden, wobei sich X-Band Radar aufgrund seiner Wirtschaftlichkeit und Effizienz durchgesetzt hat. Gewässerflächen, die mit Öl überzogen sind, reflektieren aufgrund der gedämpften Kapillarwellen der Wasseroberfläche weniger Bildspektrum. Daher werden ölverschmutze Flächen als dunkle Bildbereiche wiedergegeben. X-Band Radar wird eingesetzt, um das Sea Clutter zu erhalten, die es dem OSD ermöglichen, entfernte Ölverschmutzungen auch in der Dunkelheit zu erkennen. Dadurch wird das Abschlacken rund um die Uhr ermöglicht.

Architektur von OSDs

Der Basis-Prozessor ist das Herz eines OSD-Systems, der Ort, an dem die Rohdaten vom Radar mit den Informationen der Navigationsgeräte, wie GPS, Kreiselkompass und AIS verknüpft werden, um eine effiziente, wertvolle Karte für die Koordination der Säuberungsaktion zu erstellen. Diese Informationen werden über NMEA 0183 Schnittstellen erfasst und dann in Echtzeit für die sofortige Anzeige verarbeitet. NMEA 0183 ist ein Standard für die Kommunikation zwischen Navigationsgeräten auf Schiffen, der von der National Marine Electronics Association (NMEA) definiert wurde und auch für die Kommunikation zwischen GPS-Empfänger und PCs sowie mobilen Endgeräten genutzt wird. Er besteht aus einer RS422-Schnittstelle und einer Definition von Datensätzen.

Aufgrund der großen Menge sehr unterschiedlicher Daten, die empfangen werden, müssen die OSD-Prozessoreinheiten über hochgradig leistungsfähige CPUs verfügen, die große Datenmengen verarbeiten können, während sie zuverlässig in verschiedenen extremen Temperaturen, bei Feuchtigkeit und unter rauen Umgebungsbedingungen arbeiten müssen. Sobald der OSD-Prozessor die Daten gesammelt und für die Visualisierung aufbereitet hat, muss die Information in einem anwenderfreundlichen grafischen Format dargestellt werden, in dem das verschmutze Gebiet, die Stärke des Ölteppichs, die Geschwindigkeit der Ausbreitung und weitere wichtige Informationen zu erkennen sind, damit die Säuberungsaktion optimal unterstützt wird.

Industrie-PC für Marine

Ein führenden Anbieter von OSD-Systemen verwendet Moxas MC-5150-AC-DC Serie, die auf fortschrittlichen Intel-Prozessoren basiert, als Basis-Plattform für ihr Oil Spill Detection (OSD)-System. Das radarbasierte OSD-System hat vollautomatische Erkennungsfähigkeiten, die die Position der Ölverschmutzung anzeigen sowie die Verfolgung und Messung des Abdrifts ermöglichen. Das OSD kann in nahezu allen Sichtverhältnissen rund um die Uhr eingesetzt werden und ist ein essenzielles Werkzeug, um die Orientierung des Schiffs zum Ölteppich zu unterstützen. Mithilfe von Thermografie ermöglicht das OSD die Identifikation der dichtesten Stelle des Ölteppichs und unterstützt den Anwender so bei der Abschätzung des Ausmaßes der Verschmutzung, um zielgerichtete Gegenmaßnahmen ergreifen zu können.

Sämtliche industrielle Marine-Systeme müssen ihre Zuverlässigkeit und Schiffssicherheit im Offshore-Betrieb durch strenge Tests und Zertifizierungen für die Marine-Standards in Qualität und Langlebigkeit garantieren. Moxas Marine-Computer der MC-5150-AC/DC Serie sind vollständig DNV-zertifiziert. Mit ihren Intel Core i5 520E Prozessoren bieten sie nicht nur leistungsstarkes Computing, sondern leisten dieses auch innerhalb einer lüfterlosen Konstruktion mit langer Lebensdauer und drei Jahren Garantie. Die hohen Qualitätsstandards der MC-5150 Serie waren der Schlüsselfaktor für den Einsatz des Computers in den aktuellen OSD-Systemen.

Die Möglichkeit, in der Seefahrt schnelle und effiziente Notfallpläne durch intelligente Systeme umzusetzen, eröffnet sich durch die Kombination fortschrittlicher Prozessoren mit Moxas Design- und der Entwicklungsleistung, die zu einer zertifizierten Marine Computing-Plattform geführt hat, die optimal auf betriebskritische Hochleistungsanwendungen wie die Erkennung von Öl-Leckagen zugeschnitten ist. Moxas Marine Computer kann den Rechenaufwand in OSD- und Schiffsautomationssystemen einfach und zuverlässig befriedigen. Integrierte IEC 61162-2 NMEA 0183 Terminal- Schnittstellen ermöglichen die einfache Anbindung von maritimen Sensoren wie Kreiselkompasse, Geschwindigkeits-Logs und Sensoren, ohne dass zusätzliche NMEA-Konverter nötig sind. So lassen sich Zeit, Geld und Wartungsaufwand einsparen.

Bildergalerie

  • Moxas Marine-Computer MC-5150 AC/DC kann den Rechenaufwand in OSD- und Schiffsautomationssystemen einfach und zuverlässig befriedigen.

    Bild: Moxa

  • Gewässerflächen, die mit Öl überzogen sind (rechts im Bild), reflektieren aufgrund der gedämpften Kapillarwellen der Wasseroberfläche weniger Bildspektrum.

    Bild: Moxa

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