應用智能航標解決巢湖湖區航標巡航排查難題

杜麗娟++沈保根

摘 要：巢湖湖面寬廣，湖區航道網呈放射狀，船舶航行對航標的依存度高，傳統的航標管理主要依靠定期巡航排查，維護成本居高不下，且無法保證在第一時間發現問題。智能航標有效解決了以上問題，節約了人力資源成本，保證了航標維修的時效性。

關鍵詞：湖區航道 智能航標 航標維護

概述

巢湖閘以上流域面積9153 km2，主要支流有豐樂河、杭埠河、南淝河、派河、白石天河、柘皋河和兆河等呈放射狀注入巢湖；巢湖閘下裕溪河水系流域面積3929km2，主要支流有清溪河、西河等，經湖泊調蓄后由裕溪河和牛屯河分洪道等注入長江，裕溪河上建有巢湖船閘和裕溪口船閘。巢湖正常蓄水位6.1m，湖底高程一般3～4m，為典型的淺水湖泊，巢湖20年一遇洪水位10.6m。

巢湖既是水路貨物運輸的重要航道、又是傳統的漁場、現代旅游風景區，流域內河航道資源十分豐富。目前已形成了以巢湖湖區為中心，放射狀的航道布局格局。巢湖湖區航道是合裕線、派河、兆西河、白石天河、豐樂河等航道對外溝通的必經線路，湖區中主要有合裕線航道巢湖湖區段、散兵航道、派河口至合裕線航道、馬尾河口及白石天河口門至合裕線航道等，湖區共有等級航道30條，航道里程650公里，其中Ⅲ級航道53km，Ⅴ級航道189km。

巢湖湖面寬廣，如果沒有航標，在天氣惡劣的情況下，水天一色，方向難辯，船舶無法航行，容易觸礁、沉船、翻船。航標也使巢湖漁民不會迷失方向。為了保證船舶航行安全，有關部門在巢湖水面上設置了多種形式的航標。受多種原因有限，配備的航標遭到不同程度損壞；例如2005年合肥市地方海事局在巢湖入三河口門拋石壩上、下游設置了5座浮標，但時間不長就全部丟失，造成來往船舶碰撞到拋石壩上，傳統的航標管理主要依靠例行的船舶定期檢查，定期巡航排查、維護成本居高不下，而且無法保證航標在第一時間發現問題，保障船只安全通航。

航標失常原因分析

1、船舶碰撞造成航標失常

船舶碰撞造成航標失常數量比例最大，碰撞原因大多受船舶駕駛技術、能見度較低，疲勞駕駛等因素的影響。

2、惡劣氣象造成航標失常

一是高強度的暴風將浮標的標體吹倒或系纜斷裂，導致浮標移位流失或者沉沒；二是雷電瞬間擊壞標燈電路或燈器，致使燈光熄滅；三是長時間的陰雨天氣造成太陽能電源充電不足，致使燈器工作電流不足無法正常發光及各種原因導致的電路故障造成航標失常。

3、人為破壞造成航標失常

部分岸標設置位置較為偏遠，大多在鄉鎮或村部，部分民眾缺乏航標保護的法律法規意識，航標配件中的燈器、電源、太陽能板等相關器材常被人為偷盜或者損壞，致使岸標失常。

航標失常帶來的不利影響

航標一旦被擅自移動或破壞，其正常功能將不能發揮，就可能造成船舶航行偏離航道，發生船只擱淺、傾覆、碰撞等海損事故，嚴重威脅公共通航安全。這些航標的設置根據類型的不同，發揮的功能也各不相同，造成的影響及損失程度也不一樣，大致可分為三大類：

一是充分利用自然水深，為船舶提供一條尺度符合技術規范，標示航道界限，經濟便捷通道而設置的航行標志。這類航標的失常容易使船舶在淺險航道內擱淺，使得原有航槽被破壞，航道條件迅速惡化，造成航道尺度得不到保障，嚴重影響航道通航，并且恢復航道原始形態所耗費的工作量、時間和成本均較大。

二是受委托為水工設施、礙航物設置的專用標志。此類標志主要是進行警示提醒，這類航標失常容易引發海損事故，并且對水工設施造成破壞。

三是在施工河段或特定水域設置的信號標志。防止行輪船舶誤入禁止通航水域，從而避免安全事故的發生。

智能航標的功能

為了適應日益繁忙的水路運輸要求，航道管理部門急需一個性能高效且安全可靠的航道管理系統，以實現航標維護和管理的現代化、智能化、自動化。智能航標燈，采用單片機為核心，ARM嵌入式系統作為硬件平臺，GPS模塊作為定位模塊，GSM模塊作為無線通信模塊，精準的PTC模塊，實現航標的數字化管理，通過GPRS方式聯網，實現遠程集中管理。

功能如下：①行政管轄范圍所屬標燈在電子地圖上直觀顯示航標位置、分級管理站、市局，省局。②標燈異常，在第一時間主動上報并在電腦地圖上顯示異常，航標位置以及故障現象。③航標安裝后，非正常移動，超過設置距離，主動上報非正常位移，并顯示航標在地圖上當前位置。④航標安裝后，設定航標工作水深范圍，一旦因漲水或退水超出設置范圍，主動上報當前水深，并在地圖上顯示，提高移標準確性、即時性，以保證船只在航道安全行駛。⑤智能航標對光源每一顆燈珠都實行管理，只要有一顆燈珠異常，即主動上報，讓管理人員第一時間進行修復。⑥在連續陰雨天，標燈的太陽能充電與電池工作情況直接影響到航道安全，智能標燈每小時主動上報電池工作情況，讓管理人員掌握第一手數據，及時發現隱患。

結論

智能航標以人為本，集中分級管理模式。利用先進的物聯網技術、高效的人機交互技術，強大的可擴展性，方便建立指揮中心。智能航標無需再分光源顏色定制，可隨意安裝。電腦與手機點擊進入，即可顯示所屬行政范圍內所有標燈位置及工作情況， 也可對智能航標發出設置指令，進行相關設置。在管轄范圍內的任意一盞環保智能航標都可以通過電腦遠程監控，基層管理單位可控，上級管理單位可監控。除安裝、移標、維修外其他所有功能均可遠程操作。不再像傳統航標一樣，巡航找故障，查故障問題。環保智能航標所有數據、地理位置、故障現象在電腦上同步顯示，出現異常能及時有針對性進行檢修，方便快捷。

（作者單位：合肥市地方海事局）endprint