三峽待閘錨地智能化管理初探

孫輝

摘 要：根據三峽通航現代化管理的需要，提出三峽待閘錨地智能化管理的理念，針對船舶待閘實際需求，構想錨地服務區的建設思路及服務功能需求。

關鍵詞：錨地；智能化；管理

中圖分類號：U691 文獻標識碼：A 文章編號：1006—7973（2016）12-0027-02

目前，三峽待閘錨地管理手段主要由駐守錨躉的錨地管理人員通過甚高頻無線電話（區域）通信聯絡、巡查等方式進行錨地安全管理、錨地錨位指泊和錨泊秩序維護。錨地在信息化建設方面還是比較滯后，也沒有很有效的監控管理手段，隨著待閘船舶數量的增多，現有的監管手段將不能滿足管理要求，而智能化管理為三峽待閘錨地未來建設發展提供了一個很好的方向。

1 基本設計思路

信息化設計方案既要滿足系統的總體要求，又要符合三峽通航管理局具體的應用需求。所涉及的技術手段應做到：先進、合理、實用相結合的原則，綜合考慮各種技術的相關特性。具體設計思路主要體現在：

（1）選擇Wi-Fi技術能夠無需申請頻段、并以較低成本完成滿足三峽航段的寬帶無線接入需求的專網建設，實現相關移動業務數據的無線接入；

（2）選擇PTN技術能夠滿足整合語音、數據、視頻于統一的傳輸網絡的需求，并實現IP化的統一網絡管理；

（3）選擇CCTV技術對重點航段、錨地、躉船、巡邏艇以及渡口（線）等的可視化監控；

（4）選擇VHF的進行船岸通信，解決并完善轄區VHF頻道的問題；

（5）選擇基于Web Services的數據接口技術，解決長江三峽通航管理局應用系統間的數據交互、系統集成等問題；

（6）選擇基于共享的存儲設備雙機熱備容錯技術，保證三峽通航數據的安全性以及系統的可靠性；

（7）選擇面向對象分析、設計、開發、測試方法，改造、升級現有管理信息系統，并構建綜合應用系統。

2 系統建設需求

依托長江三峽通航管理局信息化一期工程、三峽通信網絡工程、航標遙測遙控工程和三峽船舶交管系統、通航水域電視監控系統、VTS系統、三峽數字航道系統等相關系統建設成果，補充完善、整合提高。對現有信息資源進行整合，完善網絡平臺、優化管理過程，建設三峽河段通航管理綜合信息系統。

根據系統建設必要性及系統主要目標的分析，三峽通航綜合管理及公眾服務系統建設包括如下七個部分：

2.1 光傳輸系統

具備基于分組的交換能力，支持多業務接口，提供高帶寬、高效率傳送、具有易管理、易運維功能的IP化光傳輸系統；能夠針對不同的業務，實現動態帶寬分配，提高帶寬有效利用率和網絡資源管理水平，并具備高可靠性和高安全性的傳輸網絡。

西陵峽廟河至官渡口和葛洲壩至松滋口河段為擴展管理水域，需新建光纜敷設線路。三峽地區為山區地帶、自然條件復雜、適合采用架空敷設方式，此敷設方式具有造價低、建設速度快的特點。

2.2 寬帶無線網絡

提供良好覆蓋三峽庫區的無線網絡，具備高效的、高速的點對多點的網絡連接功能，并且支持高速視頻回傳，具備抗干擾性、高可靠性和安全性。

2.3 視頻監控系統（CCTV系統）

在重點航段、躉船、渡口以及壩上4處錨地（官渡口、臺子灣、舊州河、百歲溪）和壩下4處錨地（臨江坪、關洲尾、羅家河、松滋口），分別設置IP數字攝像機，通過新建和已建的有線PTN專網將視頻信號實時傳輸到監管中心。

每個監控區域由遠距離高清紅外攝像機和定焦攝像機組成，遠距離高清紅外攝像機配有電動云臺，可以遠程控制攝像機，同時配置了室外防護罩，適合全天候作業。

監管中心可以根據業務需求對系統的各類資源進行設定和控制。具體可以進行用戶設置、解碼器設置、數字錄像設置、網絡連接設置及權限管理等操作。圖像由監管中心數字硬盤錄像機進行存儲，記錄保存時間為30天。通過數字硬盤錄像機的網絡端口，可通過網絡進行遠程實時監視。監管中心顯示系統由2×8液晶顯示屏組成，顯示系統具有對監控視頻資源調用、控制功能的功能。

2.4 船岸通信系統

以VHF通航監管為基礎，實現船岸之間、船船之間的有效通信，保障通話的安全性，為轄區內通航監管時的可靠通信提供支持。

2.5 數據中心

三峽河段通航綜合信息系統的建設需要各個應用系統所提供的大量的通航管理基礎數據，并需要實現數據在各個業務部門或實體間交換，因此需要建設高速率、高冗余、高可靠的數據中心，為長江三峽通航管理局提供用于信息采集、傳輸、存儲和綜合應用的基礎支撐。

2.6 綜合應用系統

綜合應用系統的核心是VTS系統，以三峽數字航道系統為依托，對長江三峽通航管理局現有的核心應用進行有機融合，彌補三峽通航管理信息化上的業務缺失，按照當前的業務模式及應用需求，對現有系統的不足進行升級和改造，形成涵蓋三峽通航管理及辦公系統全部業務的全新綜合應用系統。

2.7 環境監測系統

吸取“6.1”長江“東方之星”客輪特大沉船事故的教訓，為了提升錨地的管理水平和服務能力，在各個通航船舶服務區、錨泊區設置風、霧監測系統。

3 智能化管理需求

3.1 錨位信息數據化

根據錨地建設規劃及船舶錨泊習慣做法，將各個錨地水域進行網格化處理，確定具體錨位編號，建立錨地編號——錨位編號——地理位置——占用狀態——系統顯示——信息發送的數據功能鏈鎖。針對具體某一個錨地的錨位，對應錨地管理系統中一個具體的錨地錨位編號，地理位置信息，是否被占用，在電子江圖上顯示位置、占用狀態、占用船舶（對應的AIS信息、船舶申報信息等），以及通過錨地管理系統向占用該錨位船舶發送GPS短信等功能。

3.2 智能化指泊

收到船舶錨泊申請后，系統將根據船舶種類、船舶等級、申報過閘時間、當前錨地錨位剩余情況、環境監測數據以及船舶預計待閘時間等數據綜合分析，系統自動推算出最適合的該船的錨地，通過AIS系統判定該錨地內現有錨泊船舶容量，未達到容量上限且富余水域可供該船舶安全拋錨的情況下，通過發送GPS短信、錨地錨泊現狀示意圖等形式將信息自動發送給船方，提示船方該錨地尚有富余錨位，可供船舶選擇安全水域自行拋錨。

船方收到錨地提示信息后，根據收悉的錨地錨泊狀態信息往前對應錨地自行選擇安全水域進行錨泊。當船舶完成錨泊操作后向錨地信息管理系統發送錨泊狀態確認申請，系統收到該申請后通過GPS、AIS確認船舶錨位。對于確認船舶已在錨地就位的情況，系統端對該錨位狀態由指泊中轉變為已占用，并不可被再次安排，同時系統對該船進行二次到錨確認。對于未能確定船舶位置或確認船舶位置不在錨地的情況進行系統提示，由值班人員進行人工確認或后續操作。

船舶在錨泊狀態中申請起錨出錨地時，向錨地信息管理系統發送離泊申請，該錨位狀態由已占用轉變為離泊中，系統半小時后通過GPS、AIS系統掃描該船舶位置，確認其已駛出錨地水域范圍，將該錨位狀態由離泊中轉變為未占用，并加入系統可指泊容量中，以備下次使用。

3.3 錨泊狀態監測

對在錨船舶動態進行位置監測并提供相應信息服務。對于正在錨地錨泊的船舶，系統通過GPS、AIS系統每5分鐘掃描一次系統內所有在錨船舶位置，判斷是否船舶位于其指定的錨位內，若發現船舶位置異常即啟動異常船位報警，通知當班人員并向船舶發送提示短信，由人工確認船舶是否走錨或存在違規操作等行為。

結合環境監測系統，對錨地水域的風、霧、水情等信息進行時候監控，對超過一定等級或有可能影響船舶錨泊安全的情況實現系統報警和自動向船舶發送安全提示信息。

3.4 錨泊信息統計分析

針對所有船舶建立錨泊信息數據庫，收集、統計、分析三峽錨地船舶錨泊信息，包括建立船舶待閘信息檔案數據庫，統計分析各類船舶錨泊時間、各錨地錨位利用率、周轉率等信息，為船舶通航管理、錨地設施維修建設等決策提供數據依據。

隨著過閘船舶數量的快速增長，而三峽船閘的通過能力有限，船舶在三峽錨地大量積壓的情況時有發生，錨地的管理越發需要依靠信息技術來提供支撐，作為管理手段的重要組成部分，錨地的智能化管理建設將會起到越來越核心的作用。

參考文獻：

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[2]劉敬賢，李昌偉，劉文.錨地泊位系統服務能力仿真[J].大連海事大學學報2010，36（2）；11-15.