智慧航標在溫州航標處轄區應用思考

水新廣

摘 要：信息化技術的發展，在各個領域產生了極大的影響，已經顛覆了傳統行業的模式，航運業也同樣受益于信息化技術的發展，隨著海上運輸船舶日益大型化和智能化，與航運密切相關的海上助導航服務也由傳統的視覺航標向智能化航標轉型升級。目前應用于海上助導航服務的信息化技術主要有遙測遙控技術，尤其是近幾年，北斗遙測遙控系統的快速發展，極大地促進了海上航海保障服務功能的提升。筆者從航標管理現狀入手，對“智慧航標”的功能進行闡述，并結合溫州航標處轄區特點，對智慧航標在溫州航標處轄區的應用進行思考，不斷用新技術、新方法提高助航服務水平，保障轄區船舶航行安全。

關鍵詞：智慧航標;通航環境;助航服務;安全

中圖分類號：TN92? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2020）11-0075-02

1 航標管理的內容

航標指的是在船舶航行的途中，為船舶進行定位和導航的一種輔助航行的基礎設施，多存在于一些環境較為復雜的港口和水域。航標管理的內容，一方面是航標的設置審批管理，分為公用航標和專用航標兩種。公用航標由轄區航標管理部門根據公共需求提出申請，專用航標由使用單位提出申請，并由轄區海事管理部門審批后設置的航標，設置完成后委托專業的單位進行維護。另一方面是航標的日常管理，由海事管理部門對航標的效能開展監督檢查，發現航標效能失常的，責令業主單位進行整改，從而保障航標效能正常，為船舶提供安全保障。

2 “智慧航標”的定義及功能分析

“智慧航標”是一個寬泛的概念，目前尚沒有明確的定義。我們理解的智慧航標，一方面是從數字地球、智慧地球、智慧城市的概念發展而來的;另一方面是由數字港航、港航信息化和智能港航應運而生。

“智慧航標”是基于信息化、大數據為一體的智能化航標，從理論上來講，智慧航標應該是具有“智慧感知”的功能，能動態識別周圍海況變化，并作出相應的反應。智慧航標應可以實現為海事監管和航海保障AIS、VTS、CCTV等監管系統提供水文氣象數據，使船舶航行安全、省時、經濟，乘坐客船也將更加舒適，并使因災害性天氣造成的損失減小到最低限度，進一步提升通航管理能力。“智慧航標”包括但不局限于以下幾種：

2.1移動航標

移動航標定義為非固定的、不系泊的航標，但不包括從原位置漂移的固定或系泊浮標。目前，移動航標分為兩類，實體的移動浮標和虛擬的移動AIS虛擬標。移動航標主要用于以下幾種用途：

（1）海洋數據收集系統（ODAS）。這種移動浮標可以用于海洋和潮流研究，可以采用隨船拋置的方式，拋置在危險天氣路線、淺水區、海難多發區等區域，它能夠沿危險天氣條件的路線漂移，可以觀測有效波高、波浪周期、溫度、氣壓等數據，通信方式采用衛星（銥星）通信、CDMA/COMM的方式間隔20分鐘進行通信。主要應用場景有以下幾個方面：

（2）搜救。移動浮標可以用于落水人員的搜救，通過追蹤浮標數小時內的漂浮方向、軌跡等來搜索失蹤人員。

（3）監測水質、污染以及追蹤危險物體。用移動航標可以追蹤海上污染物、海蜇軌跡等。

（4）標示沉船。可以采用移動航標來標示漂浮的沉船殘骸，可以標示出殘骸的漂浮軌跡并進行打撈。

目前，ARM已制定完成了關于移動航標使用的建議，關于移動航標使用的指南仍在制定過程中。

2.2智能浮標服務

智能浮標系統是一個由不同電子模塊構成的自主系統，這些模塊利用專用軟件來實現對航標運行的管理功能。智能浮標系統的主要目的是僅在船舶真正需要的時候來提供航標的增強特性。這能夠極大地節省能源。

為了實現這一目標，首先智能浮標系統必須能夠（通過AIS信號和動態參數）探測到進入預定區域的船舶。當探測到船舶后，系統會在指定時間觸發增強的航標特性（比如高功率燈器或雷達增強器）。智能浮標能夠為船舶航行和進港操作提供實時水文氣象等信息支持。它能夠計算出哪些船舶一定會進港，并基于這些分析來優化其自身的航標功能（燈光/雷達/短報文）。能夠與當地的VTS或港口當局進行互動。

3 “智慧航標”在溫州航標處轄區應用思考

溫州航標處轄區通航條件特點：海域范圍大，港區分布分散，島嶼礁石眾多，島嶼之間連接管線多，既有海底電纜，又有架空電纜;海域航路分為“三縱兩橫兩灣”，有椒江、甌江、飛云江、鰲江四條主要進港航道。大小船舶混雜，通航密度大;航道轉彎多，且轉彎角度大;水域口內橋梁數量眾多，船舶航行條件總體相對較復雜，如果有“智慧航標”提供完美的助航服務，將有力促進港口經濟的發展。

3.1可應用于重要航道起點處

以溫州航標處為例，目前重要物資運輸航道有樂清灣進港航道、蒼南華潤電廠進港航道等。樂清灣進港航道長約45公里，可滿足10萬噸級散貨船滿載單向乘潮進港和空載出港、5萬噸級集裝箱船乘潮雙向通航要求;蒼南華潤電廠進港航道，主要是為華潤電廠提供煤炭運輸服務，電廠航道全長17.4公里，可滿足3.5萬噸船舶通航。由于樂清灣進港航道的特殊性，樂清灣Y1號燈浮時常被撞，而蒼南華潤電廠由于所屬航道屬于疏浚航道，每年都要疏浚，導致燈浮標經常被疏浚船舶拖帶位移。如果將“智慧航標”使用于該兩處航道，可以有效解決目前存在的問題。

3.2可應用于甌江口重點航道

甌江口航道以岐頭為界分為甌江口內航道和甌江口外航道。根據《溫州港航道與錨地專項規劃》，甌江北口航道從歧頭開始，沿高沙淺灘和靈昆淺灘之間的深水區通航，后轉大門島下烏仙咀、青菱嶼南側航行接青菱嶼錨地。甌江南向航道：該航道由甌江口北水道起，沿靈昆淺灘航行至重山沙南側的水域，為溫州港至洞頭島、狀元岙島和南麂列島小型船舶的主要航道。由于該航道的重要性，可以考慮在甌江口門位置設置“智慧航標”，讓船舶及時掌握相關的助導航信息，為船舶進出航提供多元化信息服務。

3.3可應用于維護困難海域

海上測風塔是作為用于風資源的數據采集的需要而新興的一種塔型，測風塔架設在目標風場內，目的是分析該風場內風能資源的實際情況。海上測風塔在建設初期和運營期，都設置了相應的助航標志，但由于海上測風塔基本是比較靠外海水域，涌浪較大，維護極其困難。航標設置在測風塔的平臺上，平臺距離海平面的高度有十幾米，維護人員要爬十幾米高的圍欄才能到達平臺，存在極大的安全風險。如果將“智慧航標”應用于風電場海域，能夠提前了解該海域的實時海況，合理安排巡檢和維護任務。

4 結束語

“智慧航標”是航標助航方式、巡檢方式、維護方式的技術變革，不僅是新一代信息技術的應用，而且是助航服務在多個領域的綜合發展模式，這包括航標信息化基礎設施的健全、新興信息技術的深入應用、管理和服務的全面信息化、人員技術水平的大幅提高、科技創新和信息化建設投入的增加、智慧助航服務發展模式的認同、智慧港口軟環境的建設和不斷提升。“智慧航標”的應用，是貫徹落實智慧交通理念，提升航道數據化、信息化、智能化水平的重要舉措，對加快建設智慧交通、優化港航營商環境具有重要意義。