疏浚船舶GPS監管系統的開發與應用

■陳少輕

中國電建集團港航建設有限公司

前言

在科學技術飛速發展的帶動下，GPS定位系統在越來越多的行業和領域中得到了應用，憑借自身全天候、廣覆蓋以及高可靠性的特點，取得了非常顯著的成果。新時期，我國港口建設不斷加快，疏浚工程也在迅速增加，做好疏浚船舶管理開始受到重視。但是，因為疏浚船舶的數量較多，加上施工環境復雜，單純依靠工作人員進行現場監督不太現實，在這種情況下，可以開發基于GPS的監管系統，提升監管效果。

1 工程概況

某航道疏浚工程航道全長13.35km，設計底高程-17.0m，依照我國交通部《疏浚工程技術規范》（JTJ 319-99）及《疏浚工程土石方設計標準》（JTJ 321-96）的相關要求，對疏浚工程的工程量進行計算。工程設計超深及超寬分別為0.4m和3m，炸礁范圍與航道邊線的安全距離為45m，計算后，工程整體疏浚量達到1196.85萬m3。較大的工程量以及較緊的工期使得航道疏浚工作需要同時運用多艘船舶進行施工作業，在作業過程中需要相關部門做好相應的控制工作，對船舶是否在規定深度區域拋泥、在哪個點開始拋泥，并就每艘船在規定時間的作業量、進行量進行統計和分析。在這種情況下，如果單純依靠監管人員進行現場檢查，不僅費時費力，而且存在各種各樣的問題。雖然設置了相應的監管系統，但是因為系統本身的問題，施工單位可以通過斷電等方式作弊，并不能發揮出理想的監管效果。之后建設部門采用了各種各樣的監管方法，如在碼頭利用望遠鏡跟蹤檢查、外租漁船跟蹤施工等，不過這些方法都需要監管人員親臨現場，工作量巨大。

2 存在問題

現有的監管系統在操作方面存在一定問題。舉例說明，如果需要檢查疏浚船舶是否在到達指定地點后開始拋泥，需要在系統操作界面找到船舶選項，然后在分隔欄內點擊“回放”按鈕，對起止時間進行選擇后，還需要按下“查詢”，頁面會自動彈出一個能夠顯示該疏浚船舶的全新窗口，窗口會將船舶在相應時間段的行駛軌跡以及其他相關數據顯示出來。但是這樣的檢查模式和流程，想要對一艘船每天的施工情況進行確認，需要至少15min的時間，而如果網速較慢，這個時間甚至會延長到1h以上。另外，在檢查過程中，如果施工船舶存在違規操作問題，需要將所有船舶全部檢查一遍后才能發現，該工程因為工期緊、任務重，最多同時存在40多艘疏浚船舶，若每艘船都需要進行回放查詢，至少要花費一天的時間，這不僅費時費力，而且容易導致統計結果偏差。基于此，技術人員在經過研究討論后，決定在現有監管系統的基礎上，引入GPS、GIS等先進技術，對系統進行創新，提升監管效果。

3 系統開發

相比較原來的系統，新的GPS監管系統在標題欄增加了一項專門區域，可以將違規船舶的名稱顯示出來，而且軟件右側工具欄設置有相應的警示標志，一旦系統檢測到船舶存在違規操作，就會自動發出報警信息。在工具欄如果選擇“數據查詢”/“報警查詢”功能，可以彈出新窗口，輸入所要查詢的時間段后，點擊“應用”按鈕，系統就會自動將“報警查詢”“報警統計”等顯示出來，能夠幫助監管人員徹底解決疏浚船舶拋泥不到位的問題。新系統還可以完成對于拋泥次數是否到位的統計工作，可以在標題欄中選擇“數據查詢”/“拋泥次數統計”選項，在彈出的窗口中選擇需要查詢的時間段，再按下“應用”按鈕，系統就會將所有施工船舶的拋泥次數統計信息以及違規記錄顯示出來，不僅直觀，而且方便快捷。在對GPS監管系統進行開發時，加入了感應裝置來保證監管效果，因為在施工中，部分疏浚船舶在沒有到達指定拋泥點的情況下，私自打開艙門，一邊行駛一邊拋泥，這種情況單純依靠GPS監控系統是很難檢測出來的。因此，技術人員在每一艘疏浚船舶的拋泥按鈕位置，增加了感應裝置，這樣如果船舶在途中私自開倉拋泥，系統監控界面會自動發出警報信息，提醒監管人員注意。

4 效益分析

新系統開發后，在工程中進行了應用，對照原本的監管系統，在安裝GPS監管系統前，需要租用當地的漁船，安排監管人員到海上跟蹤施工船舶，而安裝新系統后，共計運行天數515天，排除惡劣天氣的影響，依照總天數的80%進行計算，則累計可節約租船費用：500×（515×80%）=20.6（萬元），節約人工費用50×4×（515×80%）=8.24（萬元），共節約管理費用28.84萬元。依照航道周邊區域、錨地原本施工期間以及安裝疏浚船舶GPS監管系統后的水深變化進行分析和計算，在GPS監管系統安裝前，港口每年增加的回淤量約為10萬m3，系統安裝應用后至今約17個月的時間，共節約清理回淤疏浚費397萬元。

5 結語

總而言之，疏浚船舶GPS監管系統融合了GPS、GIS等技術，能夠有效提升對于疏浚船舶的監管效果，節省人力、物力、損耗，壓縮了管理費用，在實際應用中能夠取得較好的效果，也因此受到了技術人員的重視。在對疏浚施工船舶進行管理的過程中，應該強調監管的有效性，做好集中管理，杜絕違規操作的現象，在提升船舶監管效果的同時，也能夠節約大量的人力和時間成本，更能夠對疏浚施工船舶中途拋泥的現象進行控制，確保其能夠在指定拋泥點進行拋泥，減少對于海洋生態環境的破壞，有著非常顯著的經濟效益和環境效益。