淺談航標遙測遙控系統在航道管理中的應用

謝柳仙

摘 要：隨著信息化技術的快速發展，航標遙測遙控系統的建設和普及越來越受到重視。遙測遙控系統的應用使一線班組人員能夠實時監控航標狀態，及時維修和恢復失常航標，大大提高了應急反應效率，有效延長了巡標周期，也為航道管理人員的監督管理工作帶來了便利。本文通過闡述航標遙測遙控系統的技術方案、終端組成和功能應用等，淺談航標遙測遙控系統在航道管理中的應用。

關鍵詞：航標 遙測遙控系統 技術 終端 功能 管理

航標遙測遙控系統以保障航道安全暢通，提高航道管理效率為根本目標。航標遙測遙控技術能夠有效實現對航標狀態的實時監控和自動警報，提高航標維護效率，節約航標管理成本，在保障航道安全暢通的前提下逐步實現延長巡標周期、方便航道管理的良性循環。

1.航標遙測遙控系統的技術方案

1.1系統簡介

航標遙測遙控系統綜合利用GIS、RS、GPS技術，通過前端檢測終端RTU實時采集航標及其配套設備的運行數據，根據設定好的規則（即報警機制）判斷設備運行狀態，在航標出現失常情況時立即上報至監控中心。使用人員可通過監控大屏、電腦、手機APP或者手機短信的方式查看或接收到報警信息，并及時根據相關制度要求進行維護處理。

1.2系統技術原理

航標遙測遙控系統由遙測遙控終端、二級監控中心、電子航道圖、航標遙測遙控系統軟件、移動巡檢組成，終端與監控中心通過GSM/ GPRS網絡交換數據。

遙測遙控終端安裝在航標上，完成航標工作狀態數據的采集、處理、傳輸的功能，該系統選擇了具有GPS定位功能的浮標和不具有GPS定位功能的岸標。

航標遙測遙控系統軟件由遙測遙控監控中心軟件和數據交換平臺組成。監控中心軟件安裝在監控中心，負責接收、處理、存儲航標遙測遙控終端工作狀態信息，并對航標下達指令；客戶端通過瀏覽器訪問航標遙測遙控系統頁面來查看航標的工作狀態、設置終端參數等；數據交換平臺實現數據的匯總和通信。

電子航道圖配置在航標遙測遙控系統中，可直觀查看航標位置和偏移情況，實現航道數據的數字化、標準化以及可視化。

移動巡檢系統，為巡標人員提供航標的報警信息、設備信息、調試和設置手段，在巡標過程中可隨時進行操作；提供航標遙測遙控系統、航道視頻監控等的移動展示，以方便了解實時情況、應急指揮等。

2.航標遙測遙控系統終端的組成

2.1系統終端簡介

航標遙測遙控系統終端主要包括控制電路RTU單元、與燈器之間通信接口、GSM/GPRS無線通信模塊、GPS定位模塊以及電源控制模塊。

R T U：即遠程終端單元（Remote Terminal Unit），是航標遙測遙控終端的核心組成部分，包括中央處理器、存儲器和 AD 采集檢測電路等。絕大部分航標燈器、電源系統遙測功能都由RTU獨立完成。通過與GPRS/GSM通信模塊、GPS定位模塊之間的通信接口，接收監控中心發送的各種指令及GPS定位數據。

與燈器之間的通信接口：實現RTU與燈器之間的數據交換，主要實現對燈器的遙控設置功能。通過與燈器之間的通信接口，RTU接收燈器控制器檢測輸出的電流電壓值、燈器當前亮滅狀態、燈器預置燈質等有關燈器狀態的信息。

GSM/GPRS 無線通信模塊：實現RTU和岸基管理中心之間的數據傳輸。

GPS 定位模塊：自動接收全球定位衛星定位數據并對RTU輸出GPS定位信息。

電源控制模塊：終端與航標燈共用一套電池供電，通過電壓轉換器件和穩壓濾波電路，保證RTU、通信模塊、GPS 模塊的正常工作，要求各主要模塊采用分立供電方式。

2.2系統的終端安裝

航標遙測遙控系統的可靠性是終端安裝的根本原則。終端及相關設備要求能夠在低溫、濕熱、鹽霧和劇烈震動、晃動環境下長時間正常工作；終端安裝后，不影響原有燈器和燈質控制器的正常工作，終端的燈質控制與原有的燈質控制互為備份；航標燈電路不變，終端只對航標燈電壓和電流量進行采集；終端與航標燈相互獨立，終端發生問題時不會影響到航標燈的正常運行。在保證可靠的前提下，使用低成本、通用的零配件，以減少投入使用后的維護成本。

終端如圖1所示：

其中：

1——RTU供電接口連接蓄電池，棕（+）藍（-）；

2——太陽能接口連接太陽能板，棕（+）藍（-）；

3——燈器接口連接航標燈，棕（+）藍（-）；

4——二合一天線。

3.航標遙測遙控系統功能的應用

3.1系統應用情況

2005年，通過交通運輸部示范工程西江下游、蓮沙容水道航標遙測遙控系統項目，廣東省開始應用航標遙測遙控系統。2008年，潭江水道整治工程等10個航道整治工程航標遙測遙控項目進一步擴大了航標遙測遙控的覆蓋范圍。2014年，東江中下游航標遙測遙控系統供貨與安裝項目是航標遙測遙控終端升級后首次大面積應用，安裝以來，系統運行穩定可靠。通過十多年的推廣應用，廣東省航標遙測遙控系統積累了豐富經驗，實現了較高覆蓋率，并且設備穩定性和報警準確性不斷提高，規范制度不斷完善，系統使用也愈發成熟。

3.2應用系統及時發現航標故障隱患，保障轄區航道暢通

廣東省航道地理優勢明顯，經濟效益突出，水上運輸繁榮，對航道及航標維護管理工作也提出了更高的要求。傳統的維護管理難以及時掌握航標的動態信息，致使有些航標失常后巡航工作船不能及時發現。通過航標遙測遙控系統等技術手段對航標狀態加以實時監控，主動掌握航標動態，有效提高了對航標失常情況的處理效率。由此，航標遙測遙控系統的運用將從前5天一巡才能發現的問題縮短至幾小時乃至幾分鐘，時效性明顯增強。航標遙測遙控系統的深入運用，實現了維護管理人員及時發現故障隱患、及時報警、及時通知相關船舶處理，從而大大提高了航標正常率，確保了航道安全暢通。

3.3應用系統準確判斷航標故障類別，提高工作效率

在傳統的航道維護管理中，當收到失常報告后，需要及時派船出航進行排查再處理。利用航標遙測遙控系統，能第一時間準確分析和判斷航標故障類型，對癥下藥，提高對異常信息的處理效率。目前廣泛使用的系統報警主要有4種類型，即燈質異常報警、航標燈黑夜不亮報警、航標位置偏移報警和離線報警。此外，通過對航標報警的數據分析，可對航標的整體配套設備（如航標燈、蓄電池、太陽能板）及航標的部署（例如經常被撞等）整體缺陷問題進行統一深化研究，從而進一步優化航標整體配套設備和航標配布方案，降低航標故障率和上標作業風險，有效提升航道的維護管理效率，確保航道的安全性和高效性。

3.4應用系統延長巡標周期，減輕一線班組人員工作量

航標遙測遙控系統采用全天候監測，全面監控航標及其配套設備的運行狀態，大幅度提高航標保養的正常率。隨著航標及其配套設備性能的優化和技術的發展，其本身的穩定性已經得到大幅度提升，長期、大量的數據分析又為維護管理人員對各項設備的工作狀態有較為清晰的把握。結合航標遙測遙控系統及時有效的報警，從現有航標維護正常率來看，可以在保證航道安全暢通的前提下適當延長固定巡標周期，減輕一線班組人員的維護工作量。

4.結束語

綜上所述，在航道的日常維護和管理過程中，掌握航標的運行情況，及時發現并妥善處理航標失常等問題是不可忽視的關鍵內容。充分應用航標遙測遙控系統，發揮其準確性、便捷性、穩定性的工作特點和功能優勢，能夠使現有的航道維護水平和管理效率得到有效提升，從而進一步保障航道的安全暢通和航運過程的經濟高效。

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