數(shù)字航道綜合監(jiān)控系統(tǒng)在航道維護(hù)管理中的應(yīng)用

王雅琴 郭堯

摘 ?要：信息時代讓不同領(lǐng)域都發(fā)生了翻天覆地的變化。在信息時代，數(shù)字導(dǎo)航技術(shù)在許多行業(yè)中的應(yīng)用逐漸增多。近年來，在航道系統(tǒng)信息化的建設(shè)中，數(shù)字航道監(jiān)控系統(tǒng)不斷建設(shè)和完善。數(shù)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(shù)字航道監(jiān)控系統(tǒng)在航道維護(hù)管理中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：數(shù)字航道;航道監(jiān)控;航道維護(hù)

中圖分類號：U612 ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)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(biāo)志的監(jiān)控。為了提高我國內(nèi)河航道管理的數(shù)字化水平，提升航道數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和及時性，更快更好地促進(jìn)內(nèi)河航運的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，創(chuàng)新完善國內(nèi)河航道管理的理念，將航道管理水平提升一個臺階，“數(shù)字航道”的整體概念率先被交通部提出。

1 數(shù)字航道的組成和應(yīng)用概述

“數(shù)字航道”是“數(shù)字地球”概念在航道領(lǐng)域的應(yīng)用，是航道管轄區(qū)域、管理對象及管理活動的數(shù)字化表現(xiàn)?！皵?shù)字航道”是一項集虛擬化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和可視化等多項技術(shù)的系統(tǒng)，它綜合運用了遙感、遙測、地理信息系統(tǒng)、寬帶網(wǎng)絡(luò)、通信、計算機模擬、多媒體等多種先進(jìn)技術(shù)，對航道的業(yè)務(wù)流程、動態(tài)監(jiān)測和輔助決策進(jìn)行了多方位的管理和服務(wù)，是服務(wù)于政府、業(yè)務(wù)部門、公眾以及航道規(guī)劃、建設(shè)、維護(hù)、管理和綜合應(yīng)用的、可持續(xù)發(fā)展的信息基礎(chǔ)設(shè)施和信息系統(tǒng)的集成。數(shù)字航道的本質(zhì)是建設(shè)航道空間信息基礎(chǔ)設(shè)施，并在此基礎(chǔ)上深度開發(fā)和整合應(yīng)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(fù)責(zé)信息管理的系統(tǒng)，集成管理系統(tǒng)再將這些外部服務(wù)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(chǔ)數(shù)據(jù)后，數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)通過智能終端和船載AIS系統(tǒng)對信息進(jìn)行集成和分析。通過動態(tài)監(jiān)測手段獲取航標(biāo)、水位、船舶等動態(tài)信息資源，最后進(jìn)行全面綜合分析，為綜合業(yè)務(wù)平臺提供重要信息。

2 數(shù)字航道的監(jiān)控管理具體應(yīng)用

航道工程的各個方向已經(jīng)引進(jìn)一些先進(jìn)的應(yīng)用信息技術(shù)裝備和系統(tǒng)。其中水文觀測、地質(zhì)勘測等方向已經(jīng)被重點涉及。強調(diào)氣象水文觀測，地質(zhì)地貌調(diào)查、航道測量術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)。巖土測試、航道規(guī)劃和實驗研究、導(dǎo)航測量和其他章節(jié)所涉及的術(shù)語航道業(yè)務(wù)本身、業(yè)務(wù)內(nèi)容、業(yè)務(wù)聯(lián)系等。目前，數(shù)字航道系統(tǒng)在實際應(yīng)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(biāo)遙測遙控系統(tǒng)

該系統(tǒng)利用遙測和遠(yuǎn)程終端導(dǎo)航標(biāo)簽獲取定位導(dǎo)航地理信息、導(dǎo)航指示燈工作狀態(tài)、電源等技術(shù)信息。將實時動態(tài)信息導(dǎo)航系統(tǒng)作為一個整體進(jìn)行動態(tài)實時監(jiān)控、傳輸相關(guān)命令和處理消息。在傳統(tǒng)的航道管理和維護(hù)模式中，相關(guān)技術(shù)人員的主要職責(zé)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(shè)備容易受到信號覆蓋面、通話質(zhì)量等影響，有時甚至無法準(zhǔn)確掌握船舶的駕駛狀況，對管理和維護(hù)非常不利。然而，隨著集成監(jiān)控系統(tǒng)的出現(xiàn)，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(hù)的效率。另外，當(dāng)船舶執(zhí)行工作任務(wù)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?cè)藛T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(shù)據(jù)上傳到管理中心，實現(xiàn)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(shù)字航道的廣泛應(yīng)用，相應(yīng)的水位觀測形式發(fā)生了一系列變化，實現(xiàn)了從人工觀測向智能觀測的巨大轉(zhuǎn)變。步驟如下：工人使用自動觀察設(shè)備不斷改變水位數(shù)據(jù)。利用GPRS技術(shù)對測量數(shù)據(jù)不斷進(jìn)行更新，再將每小時的電壓數(shù)據(jù)和水位信息傳輸?shù)椒?wù)器，使監(jiān)測人員可以輕松掌握各站的水位信息，實現(xiàn)目標(biāo)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(jìn)行圖形分析和相關(guān)數(shù)據(jù)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(hù)。

2.3 船舶監(jiān)控系統(tǒng)

該系統(tǒng)是在接收船載AIS設(shè)備發(fā)送信息的同時，實時引導(dǎo)船舶的位置、速度以及監(jiān)控船舶的其他動態(tài)信息?；诖耍L江航空管理局建立了指揮中心和監(jiān)控分中心，采用數(shù)字通道維護(hù)管理模式，實現(xiàn)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(wǎng)絡(luò)或短信的形式向數(shù)據(jù)庫發(fā)送導(dǎo)航信標(biāo)信息數(shù)據(jù)，并在動態(tài)監(jiān)控平臺上顯示。同時，相關(guān)監(jiān)督管理人員應(yīng)在往返檢查的過程中不斷更新檢測系統(tǒng)，有助于快速準(zhǔn)確地獲取地理位置、實際工作狀態(tài)、航標(biāo)等信息資源。

2.4 航標(biāo)碰損事件或船舶交通事故的調(diào)查取證

因為長江航道中航行船舶的數(shù)量是非常多的，因此內(nèi)核中的航標(biāo)被船舶碰撞的情況會經(jīng)常發(fā)生。由于航標(biāo)被碰撞之后經(jīng)過很長時間才會被發(fā)現(xiàn)，因此也沒有辦法及時地獲取航標(biāo)被撞的時間，甚至是碰撞航標(biāo)的船舶名稱以及碰撞原因，因此這給后期的調(diào)查工作帶來了非常大的難度。這也使航道保護(hù)工作的開展受到了非常大的制約。在使用數(shù)字航道監(jiān)控系統(tǒng)以后。航標(biāo)被碰撞的原因和時間以及航標(biāo)移動方位都能夠進(jìn)行實時監(jiān)控?？梢约皶r發(fā)現(xiàn)問題，及時派遣船只對航標(biāo)進(jìn)行處理，大大提高了對航標(biāo)的保護(hù)。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(biāo)是否被周圍的船只碰撞，及時發(fā)現(xiàn)肇事船只并對其進(jìn)行處理。

此外，數(shù)字航道監(jiān)控系統(tǒng)還為船舶交通事故的調(diào)查取證提供了巨大的幫助。在以往的航道維護(hù)及管理中，轄區(qū)內(nèi)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(xiàn)場，即便在第一時間到達(dá)現(xiàn)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(zhǔn)確判斷。而利用數(shù)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(jìn)行動態(tài)回放，分析事故原因，判斷事故發(fā)生時航標(biāo)是否處于正常的工作狀態(tài)，可以為事故的調(diào)查取證提供了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖C據(jù)支持。

3 結(jié)語

數(shù)字航道綜合監(jiān)控系統(tǒng)是數(shù)字航道的核心，在航道維護(hù)和管理上實現(xiàn)了智能化的遙控監(jiān)測。雖然已經(jīng)取得了一些成果，但仍需要對監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新和總結(jié)。這樣，可以實現(xiàn)航道管理現(xiàn)代化和信息化的目標(biāo)，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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