數字航道綜合監(jiān)控系統(tǒng)在航道維護管理中的應用

王雅琴 郭堯

摘 ?要：信息時代讓不同領域都發(fā)生了翻天覆地的變化。在信息時代，數字導航技術在許多行業(yè)中的應用逐漸增多。近年來，在航道系統(tǒng)信息化的建設中，數字航道監(jiān)控系統(tǒng)不斷建設和完善。數字航道綜合監(jiān)控系統(tǒng)在船舶動態(tài)監(jiān)控、水位動態(tài)監(jiān)測等方面發(fā)揮著重要作用，該文討論了數字航道監(jiān)控系統(tǒng)在航道維護管理中的應用。

關鍵詞：數字航道;航道監(jiān)控;航道維護

中圖分類號：U612 ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 前言

航道監(jiān)控系統(tǒng)集成了電子航道圖和監(jiān)控系統(tǒng)平臺，主要運用于長江段航道助航標志的監(jiān)控。為了提高我國內河航道管理的數字化水平，提升航道數據采集的準確性和及時性，更快更好地促進內河航運的經濟發(fā)展，創(chuàng)新完善國內河航道管理的理念，將航道管理水平提升一個臺階，“數字航道”的整體概念率先被交通部提出。

1 數字航道的組成和應用概述

“數字航道”是“數字地球”概念在航道領域的應用，是航道管轄區(qū)域、管理對象及管理活動的數字化表現。“數字航道”是一項集虛擬化、數字化、網絡化、智能化和可視化等多項技術的系統(tǒng)，它綜合運用了遙感、遙測、地理信息系統(tǒng)、寬帶網絡、通信、計算機模擬、多媒體等多種先進技術，對航道的業(yè)務流程、動態(tài)監(jiān)測和輔助決策進行了多方位的管理和服務，是服務于政府、業(yè)務部門、公眾以及航道規(guī)劃、建設、維護、管理和綜合應用的、可持續(xù)發(fā)展的信息基礎設施和信息系統(tǒng)的集成。數字航道的本質是建設航道空間信息基礎設施，并在此基礎上深度開發(fā)和整合應用各種信息資源。與此同時，航道信息管理系統(tǒng)將航道最新位置等信息傳送到負責信息管理的系統(tǒng)，集成管理系統(tǒng)再將這些外部服務的信息源集成到系統(tǒng)支持平臺中。動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)是以上這些系統(tǒng)的核心。在為電子通道地圖系統(tǒng)和信息管理系統(tǒng)提供基礎數據后，數字監(jiān)控系統(tǒng)通過智能終端和船載AIS系統(tǒng)對信息進行集成和分析。通過動態(tài)監(jiān)測手段獲取航標、水位、船舶等動態(tài)信息資源，最后進行全面綜合分析，為綜合業(yè)務平臺提供重要信息。

2 數字航道的監(jiān)控管理具體應用

航道工程的各個方向已經引進一些先進的應用信息技術裝備和系統(tǒng)。其中水文觀測、地質勘測等方向已經被重點涉及。強調氣象水文觀測，地質地貌調查、航道測量術語標準。巖土測試、航道規(guī)劃和實驗研究、導航測量和其他章節(jié)所涉及的術語航道業(yè)務本身、業(yè)務內容、業(yè)務聯系等。目前，數字航道系統(tǒng)在實際應用和監(jiān)控過程中主要包括3個遙測遙控子系統(tǒng)。

2.1 航標遙測遙控系統(tǒng)

該系統(tǒng)利用遙測和遠程終端導航標簽獲取定位導航地理信息、導航指示燈工作狀態(tài)、電源等技術信息。將實時動態(tài)信息導航系統(tǒng)作為一個整體進行動態(tài)實時監(jiān)控、傳輸相關命令和處理消息。在傳統(tǒng)的航道管理和維護模式中，相關技術人員的主要職責是駕駛船舶并充分掌握其具體位置。但是手機、電話這些通信設備容易受到信號覆蓋面、通話質量等影響，有時甚至無法準確掌握船舶的駕駛狀況，對管理和維護非常不利。然而，隨著集成監(jiān)控系統(tǒng)的出現，它為監(jiān)控人員提供了極大的便利。集成監(jiān)控信息可以有效地提高航道管理和維護的效率。另外，當船舶執(zhí)行工作任務時，監(jiān)控平臺不僅可以方便監(jiān)控人員觀察船舶是否可以航行，還可以完全掌握船舶航行軌跡，保證航線安全，并為船舶及駕駛人員提供安全保障。

2.2 水位遙測遙報系統(tǒng)

安裝在碼頭的電子水位計可以實時監(jiān)控水位，并通過水位遙測遙報系統(tǒng)將數據上傳到管理中心，實現了在安全和正常工作條件下的水位信息的實時監(jiān)控和采集。隨著數字航道的廣泛應用，相應的水位觀測形式發(fā)生了一系列變化，實現了從人工觀測向智能觀測的巨大轉變。步驟如下：工人使用自動觀察設備不斷改變水位數據。利用GPRS技術對測量數據不斷進行更新，再將每小時的電壓數據和水位信息傳輸到服務器，使監(jiān)測人員可以輕松掌握各站的水位信息，實現目標水位的自動化和信息化觀測。此外，監(jiān)測人員還可以對水位監(jiān)測平臺進行圖形分析和相關數據的研究，并通過長期的實踐活動，明確水位的未來發(fā)展趨勢，為實際水位提供參考，做好航道的管理和維護。

2.3 船舶監(jiān)控系統(tǒng)

該系統(tǒng)是在接收船載AIS設備發(fā)送信息的同時，實時引導船舶的位置、速度以及監(jiān)控船舶的其他動態(tài)信息。基于此，長江航空管理局建立了指揮中心和監(jiān)控分中心，采用數字通道維護管理模式，實現24小時動態(tài)監(jiān)控。綜合監(jiān)控系統(tǒng)上的智能終端還定期以網絡或短信的形式向數據庫發(fā)送導航信標信息數據，并在動態(tài)監(jiān)控平臺上顯示。同時，相關監(jiān)督管理人員應在往返檢查的過程中不斷更新檢測系統(tǒng)，有助于快速準確地獲取地理位置、實際工作狀態(tài)、航標等信息資源。

2.4 航標碰損事件或船舶交通事故的調查取證

因為長江航道中航行船舶的數量是非常多的，因此內核中的航標被船舶碰撞的情況會經常發(fā)生。由于航標被碰撞之后經過很長時間才會被發(fā)現，因此也沒有辦法及時地獲取航標被撞的時間，甚至是碰撞航標的船舶名稱以及碰撞原因，因此這給后期的調查工作帶來了非常大的難度。這也使航道保護工作的開展受到了非常大的制約。在使用數字航道監(jiān)控系統(tǒng)以后。航標被碰撞的原因和時間以及航標移動方位都能夠進行實時監(jiān)控。可以及時發(fā)現問題，及時派遣船只對航標進行處理，大大提高了對航標的保護。同時系統(tǒng)自帶的船舶查詢功能可以實時監(jiān)控防備航標是否被周圍的船只碰撞，及時發(fā)現肇事船只并對其進行處理。

此外，數字航道監(jiān)控系統(tǒng)還為船舶交通事故的調查取證提供了巨大的幫助。在以往的航道維護及管理中，轄區(qū)內發(fā)生船舶事故后，工作船舶往往需要一定的時間才能趕赴事故現場，即便在第一時間到達現場，通常也只能了解事故后的狀況，并不能對事故發(fā)生時的具體情況做出準確判斷。而利用數字航道監(jiān)控系統(tǒng)的“軌跡查詢與回放”功能來查證事故船舶的歷史軌跡，將事故船舶的行駛過程進行動態(tài)回放，分析事故原因，判斷事故發(fā)生時航標是否處于正常的工作狀態(tài)，可以為事故的調查取證提供了嚴謹的證據支持。

3 結語

數字航道綜合監(jiān)控系統(tǒng)是數字航道的核心，在航道維護和管理上實現了智能化的遙控監(jiān)測。雖然已經取得了一些成果，但仍需要對監(jiān)測系統(tǒng)進行創(chuàng)新和總結。這樣，可以實現航道管理現代化和信息化的目標，提高整體工作效率，可以大大拓展水路未來的發(fā)展前景。

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