應用智能航標解決巢湖湖區(qū)航標巡航排查難題

杜麗娟++沈保根

摘 要：巢湖湖面寬廣，湖區(qū)航道網(wǎng)呈放射狀，船舶航行對航標的依存度高，傳統(tǒng)的航標管理主要依靠定期巡航排查，維護成本居高不下，且無法保證在第一時間發(fā)現(xiàn)問題。智能航標有效解決了以上問題，節(jié)約了人力資源成本，保證了航標維修的時效性。

關(guān)鍵詞：湖區(qū)航道 智能航標 航標維護

概述

巢湖閘以上流域面積9153 km2，主要支流有豐樂河、杭埠河、南淝河、派河、白石天河、柘皋河和兆河等呈放射狀注入巢湖；巢湖閘下裕溪河水系流域面積3929km2，主要支流有清溪河、西河等，經(jīng)湖泊調(diào)蓄后由裕溪河和牛屯河分洪道等注入長江，裕溪河上建有巢湖船閘和裕溪口船閘。巢湖正常蓄水位6.1m，湖底高程一般3～4m，為典型的淺水湖泊，巢湖20年一遇洪水位10.6m。

巢湖既是水路貨物運輸?shù)闹匾降?、又是傳統(tǒng)的漁場、現(xiàn)代旅游風景區(qū)，流域內(nèi)河航道資源十分豐富。目前已形成了以巢湖湖區(qū)為中心，放射狀的航道布局格局。巢湖湖區(qū)航道是合裕線、派河、兆西河、白石天河、豐樂河等航道對外溝通的必經(jīng)線路，湖區(qū)中主要有合裕線航道巢湖湖區(qū)段、散兵航道、派河口至合裕線航道、馬尾河口及白石天河口門至合裕線航道等，湖區(qū)共有等級航道30條，航道里程650公里，其中Ⅲ級航道53km，Ⅴ級航道189km。

巢湖湖面寬廣，如果沒有航標，在天氣惡劣的情況下，水天一色，方向難辯，船舶無法航行，容易觸礁、沉船、翻船。航標也使巢湖漁民不會迷失方向。為了保證船舶航行安全，有關(guān)部門在巢湖水面上設(shè)置了多種形式的航標。受多種原因有限，配備的航標遭到不同程度損壞；例如2005年合肥市地方海事局在巢湖入三河口門拋石壩上、下游設(shè)置了5座浮標，但時間不長就全部丟失，造成來往船舶碰撞到拋石壩上，傳統(tǒng)的航標管理主要依靠例行的船舶定期檢查，定期巡航排查、維護成本居高不下，而且無法保證航標在第一時間發(fā)現(xiàn)問題，保障船只安全通航。

航標失常原因分析

1、船舶碰撞造成航標失常

船舶碰撞造成航標失常數(shù)量比例最大，碰撞原因大多受船舶駕駛技術(shù)、能見度較低，疲勞駕駛等因素的影響。

2、惡劣氣象造成航標失常

一是高強度的暴風將浮標的標體吹倒或系纜斷裂，導致浮標移位流失或者沉沒；二是雷電瞬間擊壞標燈電路或燈器，致使燈光熄滅；三是長時間的陰雨天氣造成太陽能電源充電不足，致使燈器工作電流不足無法正常發(fā)光及各種原因?qū)е碌碾娐饭收显斐珊綐耸С！?/p>

3、人為破壞造成航標失常

部分岸標設(shè)置位置較為偏遠，大多在鄉(xiāng)鎮(zhèn)或村部，部分民眾缺乏航標保護的法律法規(guī)意識，航標配件中的燈器、電源、太陽能板等相關(guān)器材常被人為偷盜或者損壞，致使岸標失常。

航標失常帶來的不利影響

航標一旦被擅自移動或破壞，其正常功能將不能發(fā)揮，就可能造成船舶航行偏離航道，發(fā)生船只擱淺、傾覆、碰撞等海損事故，嚴重威脅公共通航安全。這些航標的設(shè)置根據(jù)類型的不同，發(fā)揮的功能也各不相同，造成的影響及損失程度也不一樣，大致可分為三大類：

一是充分利用自然水深，為船舶提供一條尺度符合技術(shù)規(guī)范，標示航道界限，經(jīng)濟便捷通道而設(shè)置的航行標志。這類航標的失常容易使船舶在淺險航道內(nèi)擱淺，使得原有航槽被破壞，航道條件迅速惡化，造成航道尺度得不到保障，嚴重影響航道通航，并且恢復航道原始形態(tài)所耗費的工作量、時間和成本均較大。

二是受委托為水工設(shè)施、礙航物設(shè)置的專用標志。此類標志主要是進行警示提醒，這類航標失常容易引發(fā)海損事故，并且對水工設(shè)施造成破壞。

三是在施工河段或特定水域設(shè)置的信號標志。防止行輪船舶誤入禁止通航水域，從而避免安全事故的發(fā)生。

智能航標的功能

為了適應日益繁忙的水路運輸要求，航道管理部門急需一個性能高效且安全可靠的航道管理系統(tǒng)，以實現(xiàn)航標維護和管理的現(xiàn)代化、智能化、自動化。智能航標燈，采用單片機為核心，ARM嵌入式系統(tǒng)作為硬件平臺，GPS模塊作為定位模塊，GSM模塊作為無線通信模塊，精準的PTC模塊，實現(xiàn)航標的數(shù)字化管理，通過GPRS方式聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)遠程集中管理。

功能如下：①行政管轄范圍所屬標燈在電子地圖上直觀顯示航標位置、分級管理站、市局，省局。②標燈異常，在第一時間主動上報并在電腦地圖上顯示異常，航標位置以及故障現(xiàn)象。③航標安裝后，非正常移動，超過設(shè)置距離，主動上報非正常位移，并顯示航標在地圖上當前位置。④航標安裝后，設(shè)定航標工作水深范圍，一旦因漲水或退水超出設(shè)置范圍，主動上報當前水深，并在地圖上顯示，提高移標準確性、即時性，以保證船只在航道安全行駛。⑤智能航標對光源每一顆燈珠都實行管理，只要有一顆燈珠異常，即主動上報，讓管理人員第一時間進行修復。⑥在連續(xù)陰雨天，標燈的太陽能充電與電池工作情況直接影響到航道安全，智能標燈每小時主動上報電池工作情況，讓管理人員掌握第一手數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)隱患。

結(jié)論

智能航標以人為本，集中分級管理模式。利用先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、高效的人機交互技術(shù)，強大的可擴展性，方便建立指揮中心。智能航標無需再分光源顏色定制，可隨意安裝。電腦與手機點擊進入，即可顯示所屬行政范圍內(nèi)所有標燈位置及工作情況， 也可對智能航標發(fā)出設(shè)置指令，進行相關(guān)設(shè)置。在管轄范圍內(nèi)的任意一盞環(huán)保智能航標都可以通過電腦遠程監(jiān)控，基層管理單位可控，上級管理單位可監(jiān)控。除安裝、移標、維修外其他所有功能均可遠程操作。不再像傳統(tǒng)航標一樣，巡航找故障，查故障問題。環(huán)保智能航標所有數(shù)據(jù)、地理位置、故障現(xiàn)象在電腦上同步顯示，出現(xiàn)異常能及時有針對性進行檢修，方便快捷。

（作者單位：合肥市地方海事局）endprint