海上溢油跟蹤監(jiān)測(cè)系統(tǒng)綜述

陳鳳琪

摘 要：海上溢油跟蹤監(jiān)測(cè)軟硬件技術(shù)，具備優(yōu)良的海面溢油跟蹤功能，為海上溢油應(yīng)急行動(dòng)提供準(zhǔn)確支持。

關(guān)鍵詞：海上溢油 跟蹤監(jiān)測(cè) 跟蹤浮標(biāo)

在世界各國(guó)對(duì)海洋環(huán)境保護(hù)高度重視的大環(huán)境下，我國(guó)海上活動(dòng)日益繁忙，海上交通運(yùn)輸劇增，大型船舶、油輪、萬(wàn)箱以上集裝箱船舶的增加，使海上交通事故和溢油事故的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)加大，船舶溢油既可造成萬(wàn)噸級(jí)原油泄漏的重大溢油污染事故，又會(huì)造成難以挽回的生態(tài)環(huán)境災(zāi)難以及巨大的經(jīng)濟(jì)損失，加強(qiáng)水上交通安全和提高環(huán)境事故處理能力刻不容緩，海事執(zhí)法部門監(jiān)管的任務(wù)更加重要，為更好的解決、應(yīng)對(duì)突發(fā)的海上溢油污染對(duì)環(huán)境的破壞，提高污染事故處置能力，減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，先進(jìn)的溢油跟蹤監(jiān)測(cè)措施，對(duì)減低經(jīng)濟(jì)損失和對(duì)環(huán)境的危害，達(dá)到保護(hù)海洋環(huán)境的目的至關(guān)重要。

先進(jìn)的海上溢油跟蹤監(jiān)測(cè)軟硬件技術(shù)，具備了優(yōu)良的海面溢油跟蹤功能，當(dāng)海上溢油事故發(fā)生后，通過(guò)向溢油海域投放溢油跟蹤浮標(biāo)，浮標(biāo)會(huì)隨著海上溢油的擴(kuò)散、漂移而運(yùn)動(dòng)，并將移動(dòng)的跟蹤定位信息發(fā)送到監(jiān)控中心，準(zhǔn)確掌握海上溢油的漂移擴(kuò)散方向，漂移擴(kuò)散速度，及位置信息，從而達(dá)到對(duì)海上溢油擴(kuò)散漂移情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，為海上溢油應(yīng)急行動(dòng)提供準(zhǔn)確支持。

海上溢油跟蹤終端設(shè)備如圖1所示，投放在溢油海域的浮標(biāo)如圖2所示。

1.系統(tǒng)組成

由海上溢油跟蹤監(jiān)測(cè)浮標(biāo)設(shè)備和監(jiān)控中心控制系統(tǒng)平臺(tái)兩部分組成。

2.跟蹤監(jiān)測(cè)浮標(biāo)設(shè)備

跟蹤監(jiān)測(cè)浮標(biāo)通過(guò)水動(dòng)力學(xué)優(yōu)化，完善跟蹤浮標(biāo)技術(shù)參數(shù)，采用通信衛(wèi)星定位和AIS通訊方式，把浮標(biāo)的位置信息傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，經(jīng)過(guò)信號(hào)分析系統(tǒng)處理后，在顯示終端設(shè)備展示溢油檢測(cè)浮標(biāo)的位置，漂移速度，漂移方向等信息，達(dá)到溢油跟蹤監(jiān)測(cè)的目的。跟蹤監(jiān)測(cè)浮標(biāo)具有多功能、全天候、代表性，溢油類型的溢油跟蹤浮標(biāo)，對(duì)不同海況、不同油膜均具有良好跟蹤能力，可滿足海上溢油跟蹤定位的需要。

3.原理

海上溢油事故發(fā)生時(shí)，將浮標(biāo)開(kāi)啟投入事故水域，浮標(biāo)通過(guò)AIS系統(tǒng)發(fā)送高精度衛(wèi)星定位信息和唯一的序列碼。

裝有AIS船舶自動(dòng)識(shí)別設(shè)備的無(wú)人機(jī)（直升機(jī)）或救助船舶能接收到溢油跟蹤浮標(biāo)發(fā)出的信號(hào)，在海圖上顯示浮標(biāo)的漂移軌跡，通過(guò)軟件模擬溢油漂移運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，跟蹤監(jiān)測(cè)范圍幾乎覆蓋全海域。

系統(tǒng)能跟蹤海面溢油（浮標(biāo)）40海里以上，跟蹤精度可達(dá)到在幾十米范圍內(nèi)，一次性充電后，可提供約10多天電能支持。

監(jiān)控中心控制系統(tǒng)平臺(tái)：

監(jiān)控中心核心控制系統(tǒng)分為核心業(yè)務(wù)軟件系統(tǒng)和軟硬件支持平臺(tái)，其中核心業(yè)務(wù)軟件系統(tǒng)包括：海上溢油跟蹤監(jiān)測(cè)浮標(biāo)管理系統(tǒng)，電子海圖顯示系統(tǒng)。軟硬件支持平臺(tái)包括服務(wù)器系統(tǒng)，AIS通訊接受設(shè)備，硬件防火墻，路由器，操作系統(tǒng)軟件，數(shù)據(jù)庫(kù)軟件，防計(jì)算機(jī)病毒軟件。

4.主要功能、特點(diǎn)

① 實(shí)時(shí)顯示溢油跟蹤監(jiān)測(cè)浮標(biāo)的位置，漂移方向和速度軌跡。

② 可以同時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)多個(gè)浮標(biāo)，不會(huì)相互干擾。

③ 實(shí)時(shí)查詢跟蹤浮標(biāo)的軌跡和歷史軌跡，并自動(dòng)存儲(chǔ)備份。

④ 利用電子海圖系統(tǒng)查詢溢油事故海域的海況、航道等敏感資源的信息。

5.跟蹤浮標(biāo)的使用方法

① 使用時(shí)將浮標(biāo)底部防水蓋旋開(kāi)，將開(kāi)關(guān)置于開(kāi)啟的狀態(tài)，然后將防水蓋旋緊后，投入溢油海域，配合系統(tǒng)平臺(tái)跟蹤監(jiān)控事故海域溢油運(yùn)動(dòng)軌跡。

② 設(shè)備使用收回后，用扳手?jǐn)Q開(kāi)浮標(biāo)底部防水蓋，將開(kāi)關(guān)置于關(guān)閉的位置，并將內(nèi)部擦干凈，以防污染和銹蝕。

③ 充電：充電口位于浮標(biāo)底部防水蓋內(nèi)，如圖3所示。充電時(shí)，先擰開(kāi)浮標(biāo)底部防水蓋，將開(kāi)關(guān)置于關(guān)閉的位置，先將充電器插入浮標(biāo)充電口，然后將充電器另一端插入AC220V電源，充電時(shí)間一般需要10個(gè)小時(shí)以上，充電完畢后，并將防水蓋旋好。

6.跟蹤浮標(biāo)維護(hù)與保養(yǎng)

① 通常浮標(biāo)是免維護(hù)的，長(zhǎng)期不用時(shí)，需3個(gè)月至少充電一次，并檢查電量等狀況，保持可隨時(shí)使用的待機(jī)狀態(tài)。

② 浮標(biāo)底部防水蓋上的O型圈應(yīng)6個(gè)月左右或視情況進(jìn)行更換，以保證正常的防水性能。

③ 浮標(biāo)應(yīng)盡量避免其他船只、物體的大力沖撞。

④ 浮標(biāo)產(chǎn)品為溢油應(yīng)急反應(yīng)需要而設(shè)計(jì)，正常使用時(shí)間以3年為準(zhǔn)，對(duì)于已達(dá)到使用年限的產(chǎn)品，用戶應(yīng)注意維護(hù)或更換，或通知產(chǎn)品維保單位處理。

7.跟蹤浮標(biāo)的主要技術(shù)參數(shù)

見(jiàn)表1。

8.結(jié)語(yǔ)

海上溢油污染是最常見(jiàn)的海洋污染物之一，而實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地監(jiān)視監(jiān)測(cè)溢油位置和漂移軌跡是采取有效溢油應(yīng)急行動(dòng)的關(guān)鍵。通過(guò)浮標(biāo)進(jìn)行跟蹤的海上溢油跟蹤軟件系統(tǒng)，在知道溢油位置和氣象等信息后，實(shí)現(xiàn)對(duì)溢油位置、漂移速度、軌跡、方向的實(shí)時(shí)跟蹤，對(duì)于海事等部門、單位在溢油事故發(fā)生時(shí)對(duì)溢油運(yùn)行軌跡進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，預(yù)測(cè)溢油走向，為船舶溢油應(yīng)急指揮提供一種準(zhǔn)確實(shí)時(shí)、全天候的溢油跟蹤監(jiān)測(cè)手段，對(duì)海洋環(huán)境保護(hù)具有重要意義。