疏浚船舶GPS監(jiān)管系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用

■陳少輕

中國電建集團港航建設(shè)有限公司

前言

在科學技術(shù)飛速發(fā)展的帶動下，GPS定位系統(tǒng)在越來越多的行業(yè)和領(lǐng)域中得到了應(yīng)用，憑借自身全天候、廣覆蓋以及高可靠性的特點，取得了非常顯著的成果。新時期，我國港口建設(shè)不斷加快，疏浚工程也在迅速增加，做好疏浚船舶管理開始受到重視。但是，因為疏浚船舶的數(shù)量較多，加上施工環(huán)境復雜，單純依靠工作人員進行現(xiàn)場監(jiān)督不太現(xiàn)實，在這種情況下，可以開發(fā)基于GPS的監(jiān)管系統(tǒng)，提升監(jiān)管效果。

1 工程概況

某航道疏浚工程航道全長13.35km，設(shè)計底高程-17.0m，依照我國交通部《疏浚工程技術(shù)規(guī)范》（JTJ 319-99）及《疏浚工程土石方設(shè)計標準》（JTJ 321-96）的相關(guān)要求，對疏浚工程的工程量進行計算。工程設(shè)計超深及超寬分別為0.4m和3m，炸礁范圍與航道邊線的安全距離為45m，計算后，工程整體疏浚量達到1196.85萬m3。較大的工程量以及較緊的工期使得航道疏浚工作需要同時運用多艘船舶進行施工作業(yè)，在作業(yè)過程中需要相關(guān)部門做好相應(yīng)的控制工作，對船舶是否在規(guī)定深度區(qū)域拋泥、在哪個點開始拋泥，并就每艘船在規(guī)定時間的作業(yè)量、進行量進行統(tǒng)計和分析。在這種情況下，如果單純依靠監(jiān)管人員進行現(xiàn)場檢查，不僅費時費力，而且存在各種各樣的問題。雖然設(shè)置了相應(yīng)的監(jiān)管系統(tǒng)，但是因為系統(tǒng)本身的問題，施工單位可以通過斷電等方式作弊，并不能發(fā)揮出理想的監(jiān)管效果。之后建設(shè)部門采用了各種各樣的監(jiān)管方法，如在碼頭利用望遠鏡跟蹤檢查、外租漁船跟蹤施工等，不過這些方法都需要監(jiān)管人員親臨現(xiàn)場，工作量巨大。

2 存在問題

現(xiàn)有的監(jiān)管系統(tǒng)在操作方面存在一定問題。舉例說明，如果需要檢查疏浚船舶是否在到達指定地點后開始拋泥，需要在系統(tǒng)操作界面找到船舶選項，然后在分隔欄內(nèi)點擊“回放”按鈕，對起止時間進行選擇后，還需要按下“查詢”，頁面會自動彈出一個能夠顯示該疏浚船舶的全新窗口，窗口會將船舶在相應(yīng)時間段的行駛軌跡以及其他相關(guān)數(shù)據(jù)顯示出來。但是這樣的檢查模式和流程，想要對一艘船每天的施工情況進行確認，需要至少15min的時間，而如果網(wǎng)速較慢，這個時間甚至會延長到1h以上。另外，在檢查過程中，如果施工船舶存在違規(guī)操作問題，需要將所有船舶全部檢查一遍后才能發(fā)現(xiàn)，該工程因為工期緊、任務(wù)重，最多同時存在40多艘疏浚船舶，若每艘船都需要進行回放查詢，至少要花費一天的時間，這不僅費時費力，而且容易導致統(tǒng)計結(jié)果偏差。基于此，技術(shù)人員在經(jīng)過研究討論后，決定在現(xiàn)有監(jiān)管系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，引入GPS、GIS等先進技術(shù)，對系統(tǒng)進行創(chuàng)新，提升監(jiān)管效果。

3 系統(tǒng)開發(fā)

相比較原來的系統(tǒng)，新的GPS監(jiān)管系統(tǒng)在標題欄增加了一項專門區(qū)域，可以將違規(guī)船舶的名稱顯示出來，而且軟件右側(cè)工具欄設(shè)置有相應(yīng)的警示標志，一旦系統(tǒng)檢測到船舶存在違規(guī)操作，就會自動發(fā)出報警信息。在工具欄如果選擇“數(shù)據(jù)查詢”/“報警查詢”功能，可以彈出新窗口，輸入所要查詢的時間段后，點擊“應(yīng)用”按鈕，系統(tǒng)就會自動將“報警查詢”“報警統(tǒng)計”等顯示出來，能夠幫助監(jiān)管人員徹底解決疏浚船舶拋泥不到位的問題。新系統(tǒng)還可以完成對于拋泥次數(shù)是否到位的統(tǒng)計工作，可以在標題欄中選擇“數(shù)據(jù)查詢”/“拋泥次數(shù)統(tǒng)計”選項，在彈出的窗口中選擇需要查詢的時間段，再按下“應(yīng)用”按鈕，系統(tǒng)就會將所有施工船舶的拋泥次數(shù)統(tǒng)計信息以及違規(guī)記錄顯示出來，不僅直觀，而且方便快捷。在對GPS監(jiān)管系統(tǒng)進行開發(fā)時，加入了感應(yīng)裝置來保證監(jiān)管效果，因為在施工中，部分疏浚船舶在沒有到達指定拋泥點的情況下，私自打開艙門，一邊行駛一邊拋泥，這種情況單純依靠GPS監(jiān)控系統(tǒng)是很難檢測出來的。因此，技術(shù)人員在每一艘疏浚船舶的拋泥按鈕位置，增加了感應(yīng)裝置，這樣如果船舶在途中私自開倉拋泥，系統(tǒng)監(jiān)控界面會自動發(fā)出警報信息，提醒監(jiān)管人員注意。

4 效益分析

新系統(tǒng)開發(fā)后，在工程中進行了應(yīng)用，對照原本的監(jiān)管系統(tǒng)，在安裝GPS監(jiān)管系統(tǒng)前，需要租用當?shù)氐臐O船，安排監(jiān)管人員到海上跟蹤施工船舶，而安裝新系統(tǒng)后，共計運行天數(shù)515天，排除惡劣天氣的影響，依照總天數(shù)的80%進行計算，則累計可節(jié)約租船費用：500×（515×80%）=20.6（萬元），節(jié)約人工費用50×4×（515×80%）=8.24（萬元），共節(jié)約管理費用28.84萬元。依照航道周邊區(qū)域、錨地原本施工期間以及安裝疏浚船舶GPS監(jiān)管系統(tǒng)后的水深變化進行分析和計算，在GPS監(jiān)管系統(tǒng)安裝前，港口每年增加的回淤量約為10萬m3，系統(tǒng)安裝應(yīng)用后至今約17個月的時間，共節(jié)約清理回淤疏浚費397萬元。

5 結(jié)語

總而言之，疏浚船舶GPS監(jiān)管系統(tǒng)融合了GPS、GIS等技術(shù)，能夠有效提升對于疏浚船舶的監(jiān)管效果，節(jié)省人力、物力、損耗，壓縮了管理費用，在實際應(yīng)用中能夠取得較好的效果，也因此受到了技術(shù)人員的重視。在對疏浚施工船舶進行管理的過程中，應(yīng)該強調(diào)監(jiān)管的有效性，做好集中管理，杜絕違規(guī)操作的現(xiàn)象，在提升船舶監(jiān)管效果的同時，也能夠節(jié)約大量的人力和時間成本，更能夠?qū)κ杩Ｊ┕ご爸型緬伳嗟默F(xiàn)象進行控制，確保其能夠在指定拋泥點進行拋泥，減少對于海洋生態(tài)環(huán)境的破壞，有著非常顯著的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。