秦皇島航標處轄區航標關鍵技術研究

敖自棟+張峰

摘 要：航標系統對船舶進出港效率有著重要的影響，是航道的指明燈，文章以秦皇島港和京唐港為基礎，對秦皇島航標處轄區航標關鍵技術進行了分析研究，為未來沿海航標關鍵技術的更新實現提供一定思路。

關鍵詞：航標；關鍵技術；研究

引言

航標是海上助航標志的簡稱，主要用于引導船舶航行、定位和標識障礙物、設置警告人工標志，為各種水上活動提供安全信息，是海洋工程基礎設施系統。總體來說，航標對于航運和海洋開發、國防建設有著重要的支撐作用。

環渤海地區是我國重要的經濟和戰略發展區域，其海洋運營能力對于助推京津冀一體化發展、振興東北老工業基地、助力山東經濟發展均有著相當大助推作用。迅速的經濟發展和沿渤海港口建設的不斷擴大有著密不可分的關系，近年來，渤海沿海交通流量不斷增加，海上交通運營的壓力也在逐漸擴大，作為海上交通的指揮中樞，航標系統對航運安全的重要性就愈加明顯起來。本文從技術和發展角度，結合秦皇島港、京唐港近海岸航標系統的現狀進行了相關剖析研究。

1 現狀分析

航標即海上助航標志，對保障航運安全、經濟和交通便利起著非常重要的作用，而沿海航標，更是海洋交通和各港口樞紐的安全支撐系統。調查顯示，目前渤海各港口的航標系統基本可以滿足交通運營需求，從指標上來說，衡量沿海航標主要依靠效能分析、智能技術運用分析兩個角度，二者的充分結合可以保障運營效率。

秦皇島港[1]的位置在渤海灣扼要地區，是首都的入海口，京津冀經濟帶的重要航海終端，對我國“雄安”新區建設也有非常強大的支撐作用，是世界能源第一大輸出港，秦皇島港以南山頭燈塔為界，分為東、西兩大港區，六條航道（主航道、西航道、老航道、東航道、煤三期航道、十萬噸級航道）依據航道等級分別承擔不同種類船舶進出港任務。秦皇島港現有各類公用助航標志213座，配布的航標主要是視覺航標和無線電航標。視覺航標包括有人值守燈塔、導標、燈樁、燈浮標和浮標，無線電航標包括DGPS臺站、AIS轄區中心、AIS基站、雷達應答器等。從整體配置上來講，秦皇島港燈塔顯著，容易識別，各種水中、陸地燈樁能明顯標識碼頭、構筑物、陸域等，燈浮標、導標等清晰標識了航道走向。港口航標設置的布局設置比較合理，充分利用了海岸的長度和面積，為船舶進出港提供了相當有力的基礎。但相對來說，隨著港口和區域經濟的發展，城市港口高大建筑物增多，城市亮化明顯加強，致使視覺航標背景復雜，造成夜間船舶識別困難。另外在冬季的時候，受現有冰標抗冰能力及船舶冬季作業能力的限制，在冰情嚴重的年份，海上冰標損壞、移位、熄滅等航標故障也成為影響航標效能發揮的因素之一。

京唐港[2]同樣隸屬于河北省，位于環渤海經濟圈中心地帶，是大北京戰略的重要組成部分，是國家確立的沿海重要港口。京唐港現有主航道為20萬噸級單向航道（兼顧5萬噸級雙向同行），航道配布燈浮標35座，另設置10座導標分別指示主航道單向、雙向通航。但隨著京唐港區的不斷外延擴建，京唐港燈塔位置已遠離港口前端，導致目視效果及燈光射程不能滿足航海者需求。

2 技術關鍵點分析

影響航標使用效果的最關鍵的三個因素，分別是效果因素、環保因素和結構因素，效果因素影響航標指揮的效率，環保因素對近海區海洋動植物的影響較大，而結構因素則影響著航標的使用年限。

從效果上說，航道[3]設置必須要滿足效率和速度兩個方面的要求。從整體布置上來說，近海岸處一般不會做外出船舶停留，航道距離偏窄發展，因此首先應該進行縱向的基礎建設，建立清晰的航道布置。保證船舶進出的噸位可以隨著經濟增長而增多，保證船舶航行安全距離，避免碰撞故障，延長港口岸邊建設，和航道進行充分的配合。技術角度是未來航標建設的重中之重，首先需要鋪設高精度遙測遙感系統，對航標的工作進行整體配置和指揮，另外需要建立以AIS、GPS和GSM為技術基礎的無線監控系統，監控的內容需要全面，不僅僅包括船舶進出情況，還應該包括航標的工作可靠性和效率，建設無線傳感器網絡加強航標之間的自我聯系，這樣可以有效地形成一種航標預警體系，構建三維系統，形成航標互補體系，每一個航標基礎都進行ARM軟硬件植入，如果造價允許，盡量可以實現整體把控和航標自我把控雙重建設體系。航標效果要向鮮明度發展，采用LED燈管，射程長而且便于辨識。

未來的技術和管理都會向數據化發展，對于航標建設來說也同樣如此，利用數據對港口運營境況進行分析也是未來工作的重點，在港口指揮中心設置數據收集和處理中心，結合平時積累的重要管理經驗，利用數據對港口的運營進行支撐。

每一次的技術更新，都需要進行后期評價分級，要建立海事航標管理評估方法，建設完善的智能化助航系統，從這幾個角度來說，秦皇島港和京唐港都非常適合并且需要進行技術更新。

從結構和可靠性來說，航標布置雖然算不上大型工程，但因為維修和護理比較困難，而且海洋工作環境也相當復雜，因此從結構和材料上進行大成本投入維持使用可靠性也是相當重要。從基礎材料上說，在剛度可靠的機械結構外部，需要敷設防止海洋腐蝕的保護涂層。內部電路要進行防潮處理，備用電池也要保持相當高的可靠性，航標燈的結構也要滿足同樣的要求。秦皇島港和京唐港都是渤海內港，一年四季海洋溫度溫差較大，發生事故的可能性增強，對結構可靠性的要求也相對更高。

沿海海洋生物較多，近年來海洋污染嚴重，其中影響最重的就是近海岸的海洋環境和生物。選擇的建設點，既要保證船舶進出效率，同時也要保證不破壞海洋生物的棲息場所，因此在進行結構建設之前，一定要做好充足的調研。而之前提到的防海洋腐蝕涂層一般來說對海洋的影響比較大，在造價支出允許的條件下，一定要選擇污染較小的涂層。可以在航標處設計太陽能系統，對航標燈進行電支撐，陸地由于有穩定的電能來源，數十瓦乃至數百瓦的差距對工作影響并不明顯，但海上由于環境惡劣，燈器發光依賴于太陽能電池板，每一點能耗的降低都能大幅縮小太陽能電池板的尺寸，從而增強浮標的抗風能力，提高燈器的穩定性和使用壽命，如此一來，航標人員也可減少航標例行巡檢次數，直接節省大量巡檢維護費用。

3 總結與展望

基礎上來說，要擁有更加合理的航道配布，進一步提高導標效能，為了滿足更大的吞吐流量和運營效率，未來要更加注重近海航標的研究建設，主要包括航標管理運營情況、設備和技術的實施情況、航標的整體維修和保護、航標的水域水文條件、航行船舶的整體規劃、近海氣象情況的統計。要著重提高航標管理效能，及時跟蹤沿海港口的建設情況，航標系統的技術更新要時時刻刻和港口的整體規劃相吻合。要運用合理的制度對航標建設和應用進行管理，形成制度化，要建立及時可靠的航標緊急情況反預案。不要過分追求新技術方案的實施，忽略基礎結構建設。

作為北方區域經濟發展的重點地帶，我國的經濟發展已經對環渤海地區的船舶運營能力提出了更高的要求。作為配套系統，航標系統的建設必然要向科技化、智能化和環保化不斷完善發展。

參考文獻

[1]王運鵬.秦皇島港主航道導標效能研究[D].大連海事大學，2010.

[2]吳向陽.京唐港航道擴建工程的分析研究[D].大連海事大學，2009.

[3]王彥杰.新形勢下航標維護管理模式分析探討[J].航海，2016：61-63.