三峽待閘錨地智能化管理初探

孫輝

摘 要：根據(jù)三峽通航現(xiàn)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(gòu)想錨地服務(wù)區(qū)的建設(shè)思路及服務(wù)功能需求。

關(guān)鍵詞：錨地；智能化；管理

中圖分類號：U691 文獻標(biāo)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(qū)域）通信聯(lián)絡(luò)、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(shè)方面還是比較滯后，也沒有很有效的監(jiān)控管理手段，隨著待閘船舶數(shù)量的增多，現(xiàn)有的監(jiān)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(shè)發(fā)展提供了一個很好的方向。

1 基本設(shè)計思路

信息化設(shè)計方案既要滿足系統(tǒng)的總體要求，又要符合三峽通航管理局具體的應(yīng)用需求。所涉及的技術(shù)手段應(yīng)做到：先進、合理、實用相結(jié)合的原則，綜合考慮各種技術(shù)的相關(guān)特性。具體設(shè)計思路主要體現(xiàn)在：

（1）選擇Wi-Fi技術(shù)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(wǎng)建設(shè)，實現(xiàn)相關(guān)移動業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的無線接入；

（2）選擇PTN技術(shù)能夠滿足整合語音、數(shù)據(jù)、視頻于統(tǒng)一的傳輸網(wǎng)絡(luò)的需求，并實現(xiàn)IP化的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)管理；

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

（4）選擇VHF的進行船岸通信，解決并完善轄區(qū)VHF頻道的問題；

（5）選擇基于Web Services的數(shù)據(jù)接口技術(shù)，解決長江三峽通航管理局應(yīng)用系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互、系統(tǒng)集成等問題；

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

（7）選擇面向?qū)ο蠓治?、設(shè)計、開發(fā)、測試方法，改造、升級現(xiàn)有管理信息系統(tǒng)，并構(gòu)建綜合應(yīng)用系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)建設(shè)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(wǎng)絡(luò)工程、航標(biāo)遙測遙控工程和三峽船舶交管系統(tǒng)、通航水域電視監(jiān)控系統(tǒng)、VTS系統(tǒng)、三峽數(shù)字航道系統(tǒng)等相關(guān)系統(tǒng)建設(shè)成果，補充完善、整合提高。對現(xiàn)有信息資源進行整合，完善網(wǎng)絡(luò)平臺、優(yōu)化管理過程，建設(shè)三峽河段通航管理綜合信息系統(tǒng)。

根據(jù)系統(tǒng)建設(shè)必要性及系統(tǒng)主要目標(biāo)的分析，三峽通航綜合管理及公眾服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)包括如下七個部分：

2.1 光傳輸系統(tǒng)

具備基于分組的交換能力，支持多業(yè)務(wù)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(tǒng)；能夠針對不同的業(yè)務(wù)，實現(xiàn)動態(tài)帶寬分配，提高帶寬有效利用率和網(wǎng)絡(luò)資源管理水平，并具備高可靠性和高安全性的傳輸網(wǎng)絡(luò)。

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(shè)線路。三峽地區(qū)為山區(qū)地帶、自然條件復(fù)雜、適合采用架空敷設(shè)方式，此敷設(shè)方式具有造價低、建設(shè)速度快的特點。

2.2 寬帶無線網(wǎng)絡(luò)

提供良好覆蓋三峽庫區(qū)的無線網(wǎng)絡(luò)，具備高效的、高速的點對多點的網(wǎng)絡(luò)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(jiān)控系統(tǒng)（CCTV系統(tǒng)）

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(guān)洲尾、羅家河、松滋口），分別設(shè)置IP數(shù)字?jǐn)z像機，通過新建和已建的有線PTN專網(wǎng)將視頻信號實時傳輸?shù)奖O(jiān)管中心。

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

監(jiān)管中心可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求對系統(tǒng)的各類資源進行設(shè)定和控制。具體可以進行用戶設(shè)置、解碼器設(shè)置、數(shù)字錄像設(shè)置、網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)置及權(quán)限管理等操作。圖像由監(jiān)管中心數(shù)字硬盤錄像機進行存儲，記錄保存時間為30天。通過數(shù)字硬盤錄像機的網(wǎng)絡(luò)端口，可通過網(wǎng)絡(luò)進行遠(yuǎn)程實時監(jiān)視。監(jiān)管中心顯示系統(tǒng)由2×8液晶顯示屏組成，顯示系統(tǒng)具有對監(jiān)控視頻資源調(diào)用、控制功能的功能。

2.4 船岸通信系統(tǒng)

以VHF通航監(jiān)管為基礎(chǔ)，實現(xiàn)船岸之間、船船之間的有效通信，保障通話的安全性，為轄區(qū)內(nèi)通航監(jiān)管時的可靠通信提供支持。

2.5 數(shù)據(jù)中心

三峽河段通航綜合信息系統(tǒng)的建設(shè)需要各個應(yīng)用系統(tǒng)所提供的大量的通航管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)在各個業(yè)務(wù)部門或?qū)嶓w間交換，因此需要建設(shè)高速率、高冗余、高可靠的數(shù)據(jù)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(yīng)用的基礎(chǔ)支撐。

2.6 綜合應(yīng)用系統(tǒng)

綜合應(yīng)用系統(tǒng)的核心是VTS系統(tǒng)，以三峽數(shù)字航道系統(tǒng)為依托，對長江三峽通航管理局現(xiàn)有的核心應(yīng)用進行有機融合，彌補三峽通航管理信息化上的業(yè)務(wù)缺失，按照當(dāng)前的業(yè)務(wù)模式及應(yīng)用需求，對現(xiàn)有系統(tǒng)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(tǒng)全部業(yè)務(wù)的全新綜合應(yīng)用系統(tǒng)。

2.7 環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)

吸取“6.1”長江“東方之星”客輪特大沉船事故的教訓(xùn)，為了提升錨地的管理水平和服務(wù)能力，在各個通航船舶服務(wù)區(qū)、錨泊區(qū)設(shè)置風(fēng)、霧監(jiān)測系統(tǒng)。

3 智能化管理需求

3.1 錨位信息數(shù)據(jù)化

根據(jù)錨地建設(shè)規(guī)劃及船舶錨泊習(xí)慣做法，將各個錨地水域進行網(wǎng)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(tài)——系統(tǒng)顯示——信息發(fā)送的數(shù)據(jù)功能鏈鎖。針對具體某一個錨地的錨位，對應(yīng)錨地管理系統(tǒng)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(tài)、占用船舶（對應(yīng)的AIS信息、船舶申報信息等），以及通過錨地管理系統(tǒng)向占用該錨位船舶發(fā)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(tǒng)將根據(jù)船舶種類、船舶等級、申報過閘時間、當(dāng)前錨地錨位剩余情況、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)以及船舶預(yù)計待閘時間等數(shù)據(jù)綜合分析，系統(tǒng)自動推算出最適合的該船的錨地，通過AIS系統(tǒng)判定該錨地內(nèi)現(xiàn)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(fā)送GPS短信、錨地錨泊現(xiàn)狀示意圖等形式將信息自動發(fā)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(jù)收悉的錨地錨泊狀態(tài)信息往前對應(yīng)錨地自行選擇安全水域進行錨泊。當(dāng)船舶完成錨泊操作后向錨地信息管理系統(tǒng)發(fā)送錨泊狀態(tài)確認(rèn)申請，系統(tǒng)收到該申請后通過GPS、AIS確認(rèn)船舶錨位。對于確認(rèn)船舶已在錨地就位的情況，系統(tǒng)端對該錨位狀態(tài)由指泊中轉(zhuǎn)變?yōu)橐颜加?，并不可被再次安排，同時系統(tǒng)對該船進行二次到錨確認(rèn)。對于未能確定船舶位置或確認(rèn)船舶位置不在錨地的情況進行系統(tǒng)提示，由值班人員進行人工確認(rèn)或后續(xù)操作。

船舶在錨泊狀態(tài)中申請起錨出錨地時，向錨地信息管理系統(tǒng)發(fā)送離泊申請，該錨位狀態(tài)由已占用轉(zhuǎn)變?yōu)殡x泊中，系統(tǒng)半小時后通過GPS、AIS系統(tǒng)掃描該船舶位置，確認(rèn)其已駛出錨地水域范圍，將該錨位狀態(tài)由離泊中轉(zhuǎn)變?yōu)槲凑加茫⒓尤胂到y(tǒng)可指泊容量中，以備下次使用。

3.3 錨泊狀態(tài)監(jiān)測

對在錨船舶動態(tài)進行位置監(jiān)測并提供相應(yīng)信息服務(wù)。對于正在錨地錨泊的船舶，系統(tǒng)通過GPS、AIS系統(tǒng)每5分鐘掃描一次系統(tǒng)內(nèi)所有在錨船舶位置，判斷是否船舶位于其指定的錨位內(nèi)，若發(fā)現(xiàn)船舶位置異常即啟動異常船位報警，通知當(dāng)班人員并向船舶發(fā)送提示短信，由人工確認(rèn)船舶是否走錨或存在違規(guī)操作等行為。

結(jié)合環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，對錨地水域的風(fēng)、霧、水情等信息進行時候監(jiān)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(xiàn)系統(tǒng)報警和自動向船舶發(fā)送安全提示信息。

3.4 錨泊信息統(tǒng)計分析

針對所有船舶建立錨泊信息數(shù)據(jù)庫，收集、統(tǒng)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(shù)據(jù)庫，統(tǒng)計分析各類船舶錨泊時間、各錨地錨位利用率、周轉(zhuǎn)率等信息，為船舶通航管理、錨地設(shè)施維修建設(shè)等決策提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

隨著過閘船舶數(shù)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(fā)生，錨地的管理越發(fā)需要依靠信息技術(shù)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(shè)將會起到越來越核心的作用。

參考文獻：

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