可視化海上救助指揮系統(tǒng)建設(shè)的思考

韋濤 薛忠林

摘要：隨著我國海洋經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，海上船舶流量不斷提高，險情事故時有發(fā)生，海上救助工作壓力不斷增大。為守好海上人命財(cái)產(chǎn)安全的最后一道防線，提高海上救助成效，服務(wù)國家戰(zhàn)略，本文在岸基層面就救助指揮信息建設(shè)進(jìn)行探討，供參考。

關(guān)鍵詞：救助指揮;信息系統(tǒng)

0引言

近年來，隨著我國建設(shè)交通強(qiáng)國、海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略的實(shí)施，海洋經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展，水上交通流量密度不斷增強(qiáng)，海上搜救壓力不斷增大。2019年，我國救撈系統(tǒng)共執(zhí)行應(yīng)急救助打撈任務(wù)1258起，出動專業(yè)救撈力量1987次，救助遇險人員2398名，救助遇險船舶89艘，打撈沉船22艘，打撈罹難者遺體121具，直接獲救財(cái)產(chǎn)價值約38.963億元。

在救助實(shí)踐中，整個救助過程可分為險f青接收與研判、力量調(diào)遣、救助方案評估與制定、救助實(shí)施和后續(xù)處置等5個階段。其中救助實(shí)施是達(dá)成救助成效的關(guān)鍵核心步驟，而現(xiàn)場救助力量是救助實(shí)施的主體，岸基的協(xié)調(diào)指揮是救助不可或缺的一環(huán)。

岸基在救助實(shí)施的階段除了提供現(xiàn)場救助力量必要的遇險船舶參數(shù)，協(xié)調(diào)外部力量配合外，岸基救助指揮專家提供專業(yè)的救助操作意見是提高救助成功率的有效保障。實(shí)時掌握遇險特征、水文氣象、現(xiàn)場力量性能等各個救助要素，全面分析現(xiàn)場情況是岸基提供專業(yè)救助意見的前提。

1目前岸基協(xié)調(diào)指揮系統(tǒng)的現(xiàn)狀

根據(jù)筆者的調(diào)研，目前各海區(qū)救助局所使用的救助協(xié)調(diào)、監(jiān)控、指揮系統(tǒng)處于功能獨(dú)立，模塊相對單一狀態(tài)。

救助現(xiàn)場監(jiān)控主要通過諸如民事通用公共網(wǎng)絡(luò)軟件等通過沿岸AIS基站和衛(wèi)星基站采集船舶信號的社會通用公共網(wǎng)絡(luò)軟件及信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，這些軟件和系統(tǒng)對于日常船舶待命的查詢監(jiān)控起到了十分積極的作用，但是由于海上救助存在風(fēng)險性高，時效性要求高、專業(yè)性強(qiáng)等特點(diǎn)，公共網(wǎng)絡(luò)軟件和系統(tǒng)提供的信息服務(wù)對海上救助缺乏針對性和專業(yè)性，得到的信息只能作為粗略的參考，無法滿足救助實(shí)踐需要，無法用作指揮依據(jù)。主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

（1）1AIS信息受離岸距離和信號強(qiáng)度影響。當(dāng)船舶離開基站一定距離，一般在50n mile以上就接收不到信號，小型船舶和AIS發(fā)射功率小的船舶接收距離更近。衛(wèi)星采集的信號不受離岸距離的限制但是信號接收不穩(wěn)定。

（2）信息更新不規(guī)則，延遲時間長。經(jīng)常發(fā)生幾個小時未更新船位信息的情況，參考價值不高。

（3）岸基保密干擾。在沿海某些區(qū)域因保密需要或周圍設(shè)備干擾，無法接收到AIS信息。

（4）不能發(fā)現(xiàn)的船舶。未安裝AIS設(shè)備或發(fā)生事故的船舶，不能發(fā)送AIS信號，AIS基站無法發(fā)現(xiàn)這些船舶。

（5）采用的底圖資料陳舊，更新周期長，顯示的物標(biāo)信息和海圖水深與實(shí)際情況時有偏差，滿足日常查詢參考作用，但是無法達(dá)到救助指揮參考的標(biāo)準(zhǔn)，尤其是淺水區(qū)救助或者擱淺船舶救助。

另外，救助指揮過程中需要的現(xiàn)場實(shí)際水深、風(fēng)力風(fēng)向、流速流向、浪高浪向、救助力量動態(tài)信息、遇險船動態(tài)信息等也只能通過電話等人為詢問的方式獲取，詢問耗費(fèi)時間長、占用救助人力資源、信息全面性不夠，部分信息的傳遞會伴隨通訊員的主觀判斷，無法滿足救助決策所要求現(xiàn)場信息的真實(shí)可靠和及時有效的要求。

2可視化救助指揮系統(tǒng)建設(shè)的設(shè)想

為了滿足救助指揮過程要“聽得到、看得見、指揮得了”的要求，通過VSAT網(wǎng)絡(luò)無線傳輸，利用一定的技術(shù)手段將救助力量自身信息和接收的信息實(shí)時回傳至救助指揮中心，在岸段系統(tǒng)上還原顯示各類數(shù)據(jù)及圖示信息，可以真實(shí)反映救助現(xiàn)場的實(shí)際情況。觀察和分析救助現(xiàn)場的信息，可實(shí)現(xiàn)對救助現(xiàn)場的跟蹤和指揮。這樣的系統(tǒng)稱之為可視化救助指揮系統(tǒng)。

可視化救助指揮系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)無論救助船舶離岸距離多遠(yuǎn)，均能在救助指揮岸基實(shí)時還原救助現(xiàn)場情況，包括救助船本身的動態(tài)，救助現(xiàn)場其他船舶（包括遇險標(biāo)的）的動態(tài)，實(shí)時風(fēng)流數(shù)據(jù)等水文狀況，為救助決策的制定和救助行動的指揮創(chuàng)造最佳的條件，基本能實(shí)現(xiàn)在岸基就可還原“救助現(xiàn)場”，指揮人員猶如身臨救助船舶駕駛臺，進(jìn)行貼合實(shí)際的指揮行動。

2.1

系統(tǒng)可以實(shí)時還原的救助現(xiàn)場信息

（1）救助船本身動態(tài)：通過采集GPS（北斗）、電羅經(jīng)、舵角、車鐘等設(shè)備的數(shù)據(jù)，可獲得到船位、航向航速、車舵工況等救助船舶的動態(tài)信息以及船舶的運(yùn)動趨勢。

（2）救助現(xiàn)場其他船舶（包括遇險標(biāo)的）動態(tài)：通過采集雷達(dá)、AIS信息，獲得救助現(xiàn)場的船舶位置、速度、相互間距離。

（3）現(xiàn)場水文情況：通過采集救助船舶風(fēng)速風(fēng)向儀、計(jì)程儀、視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以獲得現(xiàn)場實(shí)時風(fēng)力、流向流速、浪高等與救助作業(yè)成敗關(guān)聯(lián)度極高的氣象水文信息。

（4）拖救作業(yè)狀況：采集主拖纜的出纜長度及承受的張力，可實(shí)時了解風(fēng)浪對拖救的影響程度，被拖物的偏蕩情況，以及發(fā)生斷纜的可能性，可指導(dǎo)現(xiàn)場調(diào)整纜繩長度和主機(jī)負(fù)荷，防止發(fā)生意外。

2.2系統(tǒng)特點(diǎn)

此系統(tǒng)具有針對性，專業(yè)性、完整性、時效性、統(tǒng)一性等，獨(dú)具救助工作特色，表現(xiàn)為以下3點(diǎn)：

（1）相較于社會公共網(wǎng)絡(luò)程序，系統(tǒng)可以繞過其他無用的紛繁復(fù)雜的冗余數(shù)據(jù)，直達(dá)救助指揮的中心海域;得到的所有信息均為救助專家可用信息，真實(shí)營造和還原救助現(xiàn)場，為科學(xué)指揮決策提供可靠的依據(jù)。

（2）通過VSAT網(wǎng)絡(luò)無線傳輸基本實(shí)現(xiàn)救助指揮無盲區(qū)，無論救助現(xiàn)場是否超過陸基AIS基站覆蓋范圍，均可實(shí)現(xiàn)對救助現(xiàn)場的動態(tài)監(jiān)控;同時信息不及時的問N_N-到解決，信息的延時完全取決于VSAT網(wǎng)絡(luò)速度，基本實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控。

（3）此系統(tǒng)與其他船舶監(jiān)控系統(tǒng)相比，專業(yè)性強(qiáng)，設(shè)計(jì)完成后救助現(xiàn)場將從畫面級的“現(xiàn)場直播”提升至操作上的實(shí)時指揮，有效發(fā)揮專家指導(dǎo)作用，提升救助成功率。

（4）所有在岸基翻譯顯示的救助船舶可操作數(shù)據(jù)，如雷達(dá)標(biāo)繪，量程選擇、主機(jī)螺距角、側(cè)推等都是單向信息傳輸，岸基對數(shù)據(jù)的分析處理對船舶自身操作不產(chǎn)生直接影響，所有岸基指揮專家的專業(yè)意見都是通過文字或者語音信息為救助現(xiàn)場提供支持，船長對于船舶的操縱依然保持獨(dú)立性。

3可行性

3.1建設(shè)成本可控，設(shè)備價值實(shí)現(xiàn)最大化

可視化救助指揮系統(tǒng)建設(shè)涉及的絕大部分設(shè)備都是船舶現(xiàn)有設(shè)備，建設(shè)的核心是整合現(xiàn)有資源;現(xiàn)有救助設(shè)備的潛在價值得到充分發(fā)揮，建設(shè)成本較低，達(dá)到資源效用最大化是此系統(tǒng)的一大特點(diǎn)。

3.2信息處理需求符合現(xiàn)實(shí)，技術(shù)可實(shí)現(xiàn)

此系統(tǒng)建設(shè)的兩大環(huán)節(jié)是在船舶端收集信號并在岸基端翻譯和顯示信號，對信息處置要求較大的是翻譯部分，根據(jù)筆者調(diào)研，系統(tǒng)建設(shè)的信息處理技術(shù)需求是合理并可實(shí)現(xiàn)的。

3.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰，建設(shè)改造便利

根據(jù)MSC.170（79）號決議通過的SOLAS公約修正案的要求，從事國際航行的現(xiàn)有貨船，應(yīng)按相關(guān)要求配備VDR。修正案要求VDR必須采集的數(shù)據(jù)基本上已經(jīng)滿足此系統(tǒng)需要，只需稍作升級改造即可完成船舶端的建設(shè)。通過VDR線路采集數(shù)據(jù)，可避免船上大規(guī)模線路設(shè)計(jì)和改造，降低了安裝周期和成本，提高了救助船舶的使用率。

系統(tǒng)工作流程如下：在船舶VDR上游端安裝采集器，將原輸入到VDR的數(shù)據(jù)線接至采集器上;采集器的輸出端設(shè)為兩個部分，一部分輸入VDR以滿足VDR的使用要求，另一部分接VSAT服務(wù)器并實(shí)現(xiàn)無線傳輸，由救助指揮岸基接收。

在救助指揮端配置一臺按要求更新的電子海圖和翻譯軟件。將接收到的船舶數(shù)據(jù)通過翻譯軟件翻譯成電子海圖可識別的圖文信息并按使用需要顯示。流程如圖1所示。

3.4系統(tǒng)建設(shè)過程中需要克服的問題

可視化救助指揮系統(tǒng)的關(guān)鍵是保證救助船舶的現(xiàn)場數(shù)據(jù)一體化統(tǒng)一采集，數(shù)據(jù)的完整性、時效性、統(tǒng)一性既是系統(tǒng)的特點(diǎn)，也是建設(shè)的難點(diǎn)。

3.4.1目前，救助指揮決策需要的數(shù)據(jù)源都可以從船舶的設(shè)備上獲取，經(jīng)過調(diào)研，最為影響數(shù)據(jù)完整性的是雷達(dá)數(shù)據(jù)采集受到限制。目前，國際知名雷達(dá)廠商對于雷達(dá)采集信號的協(xié)議不是公共協(xié)議，重新采集其雷達(dá)接收信號并翻譯需要和廠商協(xié)商溝通獲得廠家授權(quán)方可進(jìn)行。

3.4.2可視化救助指揮系統(tǒng)數(shù)據(jù)信號的延遲雖然較公共網(wǎng)絡(luò)程序提供的數(shù)據(jù)更新延遲要小得多，但是否能夠達(dá)到要求取決于VSAT網(wǎng)絡(luò)帶寬，通過衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)傳播數(shù)據(jù)較陸域網(wǎng)絡(luò)依舊延遲較大。由于部分船舶VSAT天線在收發(fā)信號時受到船舶大桅遮擋，在救助實(shí)施階段，傳輸中的數(shù)據(jù)信號可能被大桅遮擋而導(dǎo)致通信中斷。

3.4.3救助專家指揮操縱時需要綜合考慮現(xiàn)場影響，保持眾多影響因子在時間上的統(tǒng)一性至關(guān)重要，沒有時間上的統(tǒng)一性，各影響因子之間出現(xiàn)錯位會導(dǎo)致現(xiàn)場情勢的判斷出錯，進(jìn)而影響救助指揮決策。可視化救助指揮系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和發(fā)送信號時需要保持各數(shù)據(jù)源在時間上的一致性。

4結(jié)語

信息是處置問題的基礎(chǔ)，隨著國家信息技術(shù)水平的不斷提高，海上救助需要抓住時代機(jī)遇，積極探索運(yùn)用新技術(shù)解決問題，優(yōu)化處置流程。

海上救助時常面對惡劣天氣、復(fù)雜水域等不利局面，成功處置需要信息通達(dá)、科學(xué)決策，快速反應(yīng)、不畏艱難，本文僅就岸基救助指揮決策信息建設(shè)提供一點(diǎn)思考，具體實(shí)現(xiàn)需要信息工程專家參與和支持，不足之處望行業(yè)專家批評指正。