AIS如何登上無(wú)人無(wú)電的孤島

文 | 本刊記者 孫杰賢

AIS如何登上無(wú)人無(wú)電的孤島

文 | 本刊記者 孫杰賢

惡劣的運(yùn)行環(huán)境影響著整個(gè)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)機(jī)房設(shè)備的使用壽命也產(chǎn)生極大的影響。

A島，面積不足0.05平方公里，無(wú)淡水，無(wú)市電，無(wú)居民，當(dāng)然也沒(méi)有固定的通航船舶。我們一行數(shù)人輾轉(zhuǎn)兩次，跨越兩島，歷經(jīng)約3個(gè)小時(shí)航程，最后終于踏上了這座人跡罕至的美麗小島。

做到明察秋毫

十八大報(bào)告提出了海洋強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略。站在海洋強(qiáng)國(guó)和海事強(qiáng)國(guó)的歷史新起點(diǎn)，我國(guó)海事系統(tǒng)提出了“三化”（革命化、正規(guī)化和現(xiàn)代化）建設(shè)的戰(zhàn)略部署，以頂層設(shè)計(jì)的方式規(guī)劃了海事“三化”建設(shè)六大體系、25項(xiàng)任務(wù)和166項(xiàng)重點(diǎn)工作，主動(dòng)對(duì)接國(guó)家“三大戰(zhàn)略”，開(kāi)展21世紀(jì)海上絲綢之路海事戰(zhàn)略支點(diǎn)規(guī)劃。

“在海事系統(tǒng)的‘三化’建設(shè)中，船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)AIS扮演者舉足輕重的角色。”隨行的海事方面的負(fù)責(zé)人告訴記者。

AIS用于船舶之間、船岸之間自動(dòng)應(yīng)答和識(shí)別，由AIS船臺(tái)和AIS岸基系統(tǒng)組成，通過(guò)增強(qiáng)船舶識(shí)別和船舶動(dòng)態(tài)信息收集的功能，實(shí)現(xiàn)船岸之間的信息傳輸和交換，從而確定船舶的準(zhǔn)確身份，在航行安全、交通控制、海事管理以及海洋空間安全方面發(fā)揮十分重要的作用。

“經(jīng)常有國(guó)外船只偽裝成我國(guó)船舶從事間諜等違法活動(dòng)，這在以前很難辨別，但有了AIS系統(tǒng)后，完全能夠做到明察秋毫。”

去年2月，由交通運(yùn)輸部海事局自主研發(fā)的AIS信息服務(wù)平臺(tái)正式上線，這是我國(guó)首個(gè)免費(fèi)對(duì)外開(kāi)放的實(shí)時(shí)查詢船舶動(dòng)態(tài)的官方平臺(tái)，也是海事系統(tǒng)充分利用大數(shù)據(jù)，發(fā)揮專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì)，轉(zhuǎn)變政府職能，強(qiáng)化服務(wù)，便民惠民的一項(xiàng)新的成果。

AIS信息服務(wù)平臺(tái)以交通運(yùn)輸部海事局建設(shè)的AIS岸基系統(tǒng)為基礎(chǔ)，采用當(dāng)前最新的大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，通過(guò)基于S57標(biāo)準(zhǔn)電子海圖數(shù)據(jù)的OGC海圖切片服務(wù)，集成了中國(guó)沿海及內(nèi)河AIS船舶信息、船舶勞氏數(shù)據(jù)信息、港口基本信息、潮汐預(yù)測(cè)信息、氣象信息等綜合數(shù)據(jù)，具有沿海數(shù)據(jù)覆蓋范圍廣、數(shù)據(jù)更新頻率高、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等優(yōu)勢(shì)。初步估算，AIS信息服務(wù)平臺(tái)每天掌握著約3.5萬(wàn)艘船舶的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。

因?yàn)锳島的位置關(guān)鍵，AIS基站需要設(shè)置在這里。但是對(duì)于這座無(wú)水、無(wú)電、無(wú)人、無(wú)通航，而且經(jīng)常有風(fēng)浪大霧侵襲的小島來(lái)說(shuō)，建設(shè)基站機(jī)房的難度可想而知，而包括供電、網(wǎng)絡(luò)等所有機(jī)房設(shè)備的選擇也是一件極具挑戰(zhàn)的事情。其中，機(jī)房是AIS系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，必須穩(wěn)定可靠，安全可用，更何況島上AIS基站機(jī)房是無(wú)人值守的，而且氣候條件和環(huán)境特點(diǎn)非常特殊。

A島AIS機(jī)房面臨的現(xiàn)實(shí)環(huán)境是：狹小的面積，在機(jī)房?jī)?nèi)還要安排其他單位的設(shè)備，給機(jī)房環(huán)境改造帶來(lái)較大的難度。極其緊張且低質(zhì)量的供電（柴油發(fā)電機(jī)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)電），在斷電情況下，空調(diào)無(wú)法工作，沒(méi)有循環(huán)空氣，設(shè)備端無(wú)法散熱。空氣潮濕而且鹽堿度極高，對(duì)設(shè)備的腐蝕厲害，影響設(shè)備的正常運(yùn)行。島上風(fēng)沙很大，沙塵進(jìn)入機(jī)房?jī)?nèi)，吸附在設(shè)電子器件、金屬接插件等部件上可引起絕緣性降低和接觸不良，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成電路短路。

簡(jiǎn)單卻苛刻的要求

惡劣的運(yùn)行環(huán)境影響著整個(gè)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)機(jī)房設(shè)備的使用壽命也產(chǎn)生極大的影響。鑒于這種現(xiàn)實(shí)情況，供電系統(tǒng)尤其是UPS系統(tǒng)在所有機(jī)房設(shè)備選擇中的重要性不言而喻。

上述負(fù)責(zé)人表示：“島上供電條件差，UPS系統(tǒng)的選擇事關(guān)整個(gè)基站的安全穩(wěn)定運(yùn)行，在設(shè)備選型上我們非常慎重。基于實(shí)現(xiàn)環(huán)境，我們對(duì)UPS的要求很簡(jiǎn)單但也夠苛刻。首先UPS系統(tǒng)必須具有卓越性能，能夠在復(fù)雜的環(huán)境下穩(wěn)定、安全、可靠地運(yùn)行。上島是一件極其費(fèi)時(shí)、費(fèi)力而且費(fèi)錢(qián)的事情，所以我們要求UPS系統(tǒng)能夠在線遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。上面這些是基本需求，必須要滿足。其次，鑒于機(jī)房面積小和供電困難問(wèn)題，我們要求UPS系統(tǒng)是模塊化的，要綠色節(jié)能。”

綜合考量，海事方面選擇了施耐德APC Mini-英飛移動(dòng)機(jī)房解決方案。該方案以全封閉、多功能的NetShelter CX機(jī)柜為載體，集成2套在線式智能UPS+1個(gè)PDU作為電源保障，同時(shí)采用機(jī)房監(jiān)控管理整體解決方案NETBOZ監(jiān)控基站環(huán)境，所有監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸?shù)街行臋C(jī)房的英飛管理器上實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一集中監(jiān)控。具體布局是：逆變器安裝在第1U-2U，UPS安裝在第3U-4U，ATS雙路電源切換安裝在5U，集成配電系統(tǒng)安裝在背部空間不占U位，通信設(shè)備和交換機(jī)安裝在5U-9U，系統(tǒng)設(shè)備安裝10U-15U，線路配線架安裝16U，預(yù)留8個(gè)U為將來(lái)擴(kuò)展設(shè)備提供空間。線路清晰、設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)接口、設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化的布局為維護(hù)及維修工作減少了工作量，降低了系統(tǒng)修復(fù)時(shí)間。

“我國(guó)海事系統(tǒng)AIS基站經(jīng)過(guò)1、2期的建設(shè)已到達(dá)300個(gè)左右，但在運(yùn)行當(dāng)中機(jī)房環(huán)境因數(shù)對(duì)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行影響非常大，所有系統(tǒng)迫切需要一個(gè)安全穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境為系統(tǒng)提供保障。現(xiàn)在國(guó)際上主流的設(shè)計(jì)理念是已機(jī)柜為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，主要設(shè)備多安裝在機(jī)柜內(nèi)，如果1個(gè)機(jī)柜就能把這些問(wèn)題解決，那就不需要去考慮整個(gè)機(jī)房的物理基礎(chǔ)設(shè)施。我們所以選擇移動(dòng)式全封閉機(jī)柜的方式，將所有設(shè)備集成在1個(gè)機(jī)柜中，解決了配電、UPS、散熱、防塵、監(jiān)控、各種線路的連接問(wèn)題，來(lái)保障了整個(gè)基站穩(wěn)定、安全、可靠的運(yùn)行。”這位負(fù)責(zé)人表示：“NetShelter CX機(jī)柜承重達(dá)到450KG，高度為24U,可以滿足所有設(shè)備集成在機(jī)柜中；2套冗余高效的風(fēng)扇模塊能耗在100W可以由UPS供電，就算在斷電情況下也能為機(jī)柜提供散熱；使用亞高效灰塵過(guò)濾器將機(jī)柜的進(jìn)入防護(hù)（IP）等級(jí)從IP44提高到IP54，并能避免與灰塵有關(guān)的設(shè)備問(wèn)題，如過(guò)熱、系統(tǒng)故障、永久性數(shù)據(jù)丟失等。這些特點(diǎn)都特別契合我們的需求。”

據(jù)悉，施耐德電氣基于NetShelter CX機(jī)柜系統(tǒng)的移動(dòng)機(jī)房解決方案已經(jīng)在我國(guó)10個(gè)環(huán)境較差的AIS基站得到應(yīng)用，大大降低了機(jī)房設(shè)備的故障率和運(yùn)維成本，保障了AIS系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，從而確保了來(lái)往船舶的航行安全，并有效支撐了我國(guó)海事系統(tǒng)的“三化”建設(shè)。