海上風(fēng)電施工船機(jī)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

張芝明，周曉天，劉小魯

（1.中國(guó)電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江 杭州 311122；2.上海硅谷計(jì)算機(jī)科技有限公司，上海 201108）

1 海上風(fēng)電施工的特點(diǎn)

海上風(fēng)電場(chǎng)的施工，有別于其他工程，具有施工區(qū)域面積廣、交通限制大的特點(diǎn)。以江蘇竹根沙（H2#）300MW海上風(fēng)電場(chǎng)EPC總承包項(xiàng)目（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“竹根沙項(xiàng)目”）為例，風(fēng)電場(chǎng)距離陸地41.2km，東西長(zhǎng)約21km，南北長(zhǎng)約1.5～2.5km，風(fēng)電場(chǎng)整體面積約37km2，且部分機(jī)位位于海產(chǎn)品養(yǎng)殖區(qū)。船機(jī)作為海上施工的核心設(shè)備，種類(lèi)繁多，且施工高峰期大量各型船舶分散于施工區(qū)域各處。項(xiàng)目的管理部門(mén)在陸上，與海上施工現(xiàn)的場(chǎng)地理距離十分遙遠(yuǎn)，通過(guò)傳統(tǒng)的管控手段，難以在遠(yuǎn)距離掌握現(xiàn)場(chǎng)船機(jī)的信息與動(dòng)態(tài)。在海上風(fēng)電施工項(xiàng)目的安全管理工作中，船機(jī)管理是重點(diǎn)也是難點(diǎn)，使用信息化技術(shù)手段進(jìn)行管理是提升的方向。

2 海上風(fēng)電施工船機(jī)管理存在的問(wèn)題

根據(jù)竹根沙項(xiàng)目的總結(jié)，海上風(fēng)電場(chǎng)施工船機(jī)管控主要面臨以下問(wèn)題：船機(jī)進(jìn)出場(chǎng)管理、船機(jī)定位追蹤、在場(chǎng)船機(jī)證照有效性監(jiān)控。使用傳統(tǒng)的管理方式，加之海上施工現(xiàn)場(chǎng)距離項(xiàng)目部十分遙遠(yuǎn)，上述問(wèn)題難以得到解決，容易出現(xiàn)不清楚在場(chǎng)船機(jī)數(shù)量、船機(jī)私自進(jìn)退場(chǎng)、船機(jī)證照到期仍在場(chǎng)作業(yè)等情況，給項(xiàng)目管理帶來(lái)較大隱患。

3 海上風(fēng)電施工船機(jī)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

為解決船機(jī)管理方面的難題，中國(guó)電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“華東院”）與上海硅谷計(jì)算機(jī)科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“上海硅谷科技”）合作研發(fā)了海上風(fēng)電施工船機(jī)管理系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“系統(tǒng)”），嘗試使用信息化技術(shù)手段，提升船機(jī)的管理效率。該系統(tǒng)再造海上風(fēng)電施工船機(jī)管理的流程：為所有船機(jī)建立了數(shù)字化檔案；將原有的進(jìn)出場(chǎng)線(xiàn)下審核改為線(xiàn)上執(zhí)行；通過(guò)與AIS信息服務(wù)平臺(tái)進(jìn)行對(duì)接，為風(fēng)電場(chǎng)提供全天候船舶定位監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)；施工區(qū)域設(shè)置船機(jī)電子圍欄，自動(dòng)監(jiān)控船機(jī)動(dòng)向；將船機(jī)數(shù)據(jù)形成監(jiān)控臺(tái)賬，并自動(dòng)推送異常報(bào)警信息。

3.1 船機(jī)數(shù)字化檔案

圖1 船機(jī)數(shù)字化檔案

由于現(xiàn)場(chǎng)施工船機(jī)種類(lèi)繁多，對(duì)船機(jī)進(jìn)行信息化管控的前提是在系統(tǒng)內(nèi)形成每條船的數(shù)字化檔案，將每條船的關(guān)鍵信息儲(chǔ)存在系統(tǒng)內(nèi)，供系統(tǒng)隨時(shí)調(diào)?。ㄒ?jiàn)圖1）。船機(jī)的數(shù)字化檔案記錄了船機(jī)的基本信息，并自動(dòng)記錄該船機(jī)的進(jìn)退場(chǎng)線(xiàn)上審批記錄。錄入了MMSI（水上移動(dòng)通信業(yè)務(wù)標(biāo)識(shí)碼）的船機(jī)，系統(tǒng)還可以自動(dòng)獲取其定位信息，并實(shí)時(shí)監(jiān)控船機(jī)位置。

3.2 船機(jī)進(jìn)出場(chǎng)管理

根據(jù)海上風(fēng)電場(chǎng)施工的管理要求，每條船機(jī)在進(jìn)出場(chǎng)時(shí)均需進(jìn)行報(bào)審，以審核船機(jī)及操作人員的證照有效性，并確認(rèn)進(jìn)場(chǎng)目的。傳統(tǒng)的使用紙質(zhì)文件進(jìn)行線(xiàn)下審批，無(wú)法在審批后繼續(xù)對(duì)船機(jī)情況進(jìn)行追蹤，可能出現(xiàn)船機(jī)證照到期仍在場(chǎng)施工或者私自進(jìn)退場(chǎng)未報(bào)審的情況。船機(jī)管理系統(tǒng)采用線(xiàn)上審批的形式，進(jìn)場(chǎng)前由使用方在系統(tǒng)內(nèi)提出申請(qǐng)并上傳船機(jī)相關(guān)資料，項(xiàng)目管理人員進(jìn)行審核（見(jiàn)圖2）。審核通過(guò)，該船機(jī)自動(dòng)添加至進(jìn)場(chǎng)船機(jī)清單上（見(jiàn)圖3），同時(shí)系統(tǒng)開(kāi)始監(jiān)控該船機(jī)的定位、證照有效期等狀態(tài)。同理，船機(jī)退場(chǎng)前，使用方提出退場(chǎng)申請(qǐng)，審批通過(guò)，船機(jī)自動(dòng)從在場(chǎng)船舶清單移除，系統(tǒng)保存退場(chǎng)審批記錄，并停止對(duì)該船機(jī)的監(jiān)控。此外，船機(jī)的審批支持一鍵生成報(bào)審單據(jù)，系統(tǒng)可以自動(dòng)從船機(jī)數(shù)字化檔案獲取船機(jī)信息并生成單據(jù)，從而提高了船機(jī)使用方報(bào)審的效率，避免資料重復(fù)錄入。系統(tǒng)會(huì)完整記錄所有船機(jī)的審批過(guò)程以及審批提交的資料，在后續(xù)管理過(guò)程中可以追溯。

3.3 船機(jī)定位及電子圍欄

系統(tǒng)通過(guò)與AIS信息服務(wù)平臺(tái)對(duì)接，可以獲取進(jìn)場(chǎng)的船機(jī)的實(shí)時(shí)定位信息。同時(shí)，系統(tǒng)支持為海上風(fēng)電場(chǎng)船機(jī)施工或者停泊區(qū)域設(shè)定多個(gè)船機(jī)電子圍欄，通過(guò)電子圍欄，可以監(jiān)控進(jìn)場(chǎng)船機(jī)是否存在船機(jī)未經(jīng)審批私自進(jìn)、退場(chǎng)的行為。如果是批準(zhǔn)進(jìn)場(chǎng)的船機(jī)，系統(tǒng)會(huì)在以下情況進(jìn)行提醒：進(jìn)入圍欄、離開(kāi)圍欄、失蹤（通常是船機(jī)主動(dòng)關(guān)閉AIS定位系統(tǒng)，項(xiàng)目管控的要求是進(jìn)場(chǎng)船機(jī)必須常開(kāi)定位系統(tǒng)）。如果是來(lái)源未知的船機(jī)，私自進(jìn)入圍欄區(qū)域，系統(tǒng)也會(huì)監(jiān)控并報(bào)警提醒。船機(jī)定位會(huì)展示在系統(tǒng)頁(yè)面上，異常監(jiān)控情況會(huì)通過(guò)微信公眾號(hào)推送報(bào)警提醒，確保管理人員第一時(shí)間知悉并處置。同時(shí)，在這套定位圖上，還可以動(dòng)態(tài)展示風(fēng)機(jī)的建設(shè)進(jìn)度，綜合體現(xiàn)在場(chǎng)船機(jī)定位及施工進(jìn)度的情況（見(jiàn)圖4）。

圖2 船機(jī)進(jìn)場(chǎng)申請(qǐng)線(xiàn)上提交與審批

圖3 進(jìn)場(chǎng)船機(jī)清單

圖4 船機(jī)定位監(jiān)控及船機(jī)電子圍欄

3.4 船機(jī)監(jiān)控提醒

系統(tǒng)通過(guò)船機(jī)數(shù)字化檔案、線(xiàn)上審批、AIS定位信息這幾個(gè)步驟，可以綜合掌握船機(jī)信息，并判斷船機(jī)的狀態(tài)。如果船機(jī)發(fā)生異常情況，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)做出提醒。例如：進(jìn)場(chǎng)船機(jī)有證照到期或即將到期，系統(tǒng)將提示管理人員安排船機(jī)退場(chǎng)更新證照；批準(zhǔn)進(jìn)場(chǎng)的船機(jī)進(jìn)出電子圍欄，將通知管理人員進(jìn)行確認(rèn)；未知來(lái)源的船機(jī)進(jìn)入圍欄并停留，將通知管理人員處置（見(jiàn)圖5）。

圖5 船機(jī)異常監(jiān)控微信提醒推送

4 結(jié)束語(yǔ)

海上風(fēng)電施工船機(jī)管理系統(tǒng)通過(guò)建立船機(jī)數(shù)字化檔案，結(jié)合AIS定位技術(shù)，用信息化手段再造了船機(jī)管理流程，有效解決了海上風(fēng)電施工的船機(jī)進(jìn)出管理、船舶定位、船舶證照有效性等管控難點(diǎn)，在竹根沙項(xiàng)目的應(yīng)用過(guò)程中取得了良好的管控效果。同時(shí)，該套船機(jī)管理系統(tǒng)還可應(yīng)用于同類(lèi)型的海上風(fēng)電施工項(xiàng)目，即使是經(jīng)驗(yàn)不足的人員，也可以快速上手，根據(jù)這套船機(jī)管理系統(tǒng)的操作流程對(duì)船機(jī)進(jìn)行有效管控。海上風(fēng)電施工船機(jī)管理系統(tǒng)在海上風(fēng)電施工領(lǐng)域具有良好的推廣和應(yīng)用前景。