智慧航标在温州航标处辖区应用思考

水新广

摘 要：信息化技术的发展，在各个领域产生了极大的影响，已经颠覆了传统行业的模式，航运业也同样受益于信息化技术的发展，随着海上运输船舶日益大型化和智能化，与航运密切相关的海上助导航服务也由传统的视觉航标向智能化航标转型升级。目前应用于海上助导航服务的信息化技术主要有遥测遥控技术，尤其是近几年，北斗遥测遥控系统的快速发展，极大地促进了海上航海保障服务功能的提升。笔者从航标管理现状入手，对“智慧航标”的功能进行阐述，并结合温州航标处辖区特点，对智慧航标在温州航标处辖区的应用进行思考，不断用新技术、新方法提高助航服务水平，保障辖区船舶航行安全。

关键词：智慧航标;通航环境;助航服务;安全

中图分类号：TN92              文献标识码：A            文章编号：1006—7973（2020）11-0075-02

1 航标管理的内容

航标指的是在船舶航行的途中，为船舶进行定位和导航的一种辅助航行的基础设施，多存在于一些环境较为复杂的港口和水域。航标管理的内容，一方面是航标的设置审批管理，分为公用航标和专用航标两种。公用航标由辖区航标管理部门根据公共需求提出申请，专用航标由使用单位提出申请，并由辖区海事管理部门审批后设置的航标，设置完成后委托专业的单位进行维护。另一方面是航标的日常管理，由海事管理部门对航标的效能开展监督检查，发现航标效能失常的，责令业主单位进行整改，从而保障航标效能正常，为船舶提供安全保障。

2 “智慧航标”的定义及功能分析

“智慧航标”是一个宽泛的概念，目前尚没有明确的定义。我们理解的智慧航标，一方面是从数字地球、智慧地球、智慧城市的概念发展而来的;另一方面是由数字港航、港航信息化和智能港航应运而生。

“智慧航标”是基于信息化、大数据为一体的智能化航标，从理论上来讲，智慧航标应该是具有“智慧感知”的功能，能动态识别周围海况变化，并作出相应的反应。智慧航标应可以实现为海事监管和航海保障AIS、VTS、CCTV等监管系统提供水文气象数据，使船舶航行安全、省时、经济，乘坐客船也将更加舒适，并使因灾害性天气造成的损失减小到最低限度，进一步提升通航管理能力。“智慧航标”包括但不局限于以下几种：

2.1移动航标

移动航标定义为非固定的、不系泊的航标，但不包括从原位置漂移的固定或系泊浮标。目前，移动航标分为两类，实体的移动浮标和虚拟的移动AIS虚拟标。移动航标主要用于以下几种用途：

（1）海洋数据收集系统（ODAS）。这种移动浮标可以用于海洋和潮流研究，可以采用随船抛置的方式，抛置在危险天气路线、浅水区、海难多发区等区域，它能够沿危险天气条件的路线漂移，可以观测有效波高、波浪周期、温度、气压等数据，通信方式采用卫星（铱星）通信、CDMA/COMM的方式间隔20分钟进行通信。主要应用场景有以下几个方面：

（2）搜救。移动浮标可以用于落水人员的搜救，通过追踪浮标数小时内的漂浮方向、轨迹等来搜索失踪人员。

（3）监测水质、污染以及追踪危险物体。用移动航标可以追踪海上污染物、海蜇轨迹等。

（4）标示沉船。可以采用移动航标来标示漂浮的沉船残骸，可以标示出残骸的漂浮轨迹并进行打捞。

目前，ARM已制定完成了关于移动航标使用的建议，关于移动航标使用的指南仍在制定过程中。

2.2智能浮标服务

智能浮標系统是一个由不同电子模块构成的自主系统，这些模块利用专用软件来实现对航标运行的管理功能。智能浮标系统的主要目的是仅在船舶真正需要的时候来提供航标的增强特性。这能够极大地节省能源。

为了实现这一目标，首先智能浮标系统必须能够（通过AIS信号和动态参数）探测到进入预定区域的船舶。当探测到船舶后，系统会在指定时间触发增强的航标特性（比如高功率灯器或雷达增强器）。智能浮标能够为船舶航行和进港操作提供实时水文气象等信息支持。它能够计算出哪些船舶一定会进港，并基于这些分析来优化其自身的航标功能（灯光/雷达/短报文）。能够与当地的VTS或港口当局进行互动。

3 “智慧航标”在温州航标处辖区应用思考

温州航标处辖区通航条件特点：海域范围大，港区分布分散，岛屿礁石众多，岛屿之间连接管线多，既有海底电缆，又有架空电缆;海域航路分为“三纵两横两湾”，有椒江、瓯江、飞云江、鳌江四条主要进港航道。大小船舶混杂，通航密度大;航道转弯多，且转弯角度大;水域口内桥梁数量众多，船舶航行条件总体相对较复杂，如果有“智慧航标”提供完美的助航服务，将有力促进港口经济的发展。

3.1可应用于重要航道起点处

以温州航标处为例，目前重要物资运输航道有乐清湾进港航道、苍南华润电厂进港航道等。乐清湾进港航道长约45公里，可满足10万吨级散货船满载单向乘潮进港和空载出港、5万吨级集装箱船乘潮双向通航要求;苍南华润电厂进港航道，主要是为华润电厂提供煤炭运输服务，电厂航道全长17.4公里，可满足3.5万吨船舶通航。由于乐清湾进港航道的特殊性，乐清湾Y1号灯浮时常被撞，而苍南华润电厂由于所属航道属于疏浚航道，每年都要疏浚，导致灯浮标经常被疏浚船舶拖带位移。如果将“智慧航标”使用于该两处航道，可以有效解决目前存在的问题。

3.2可应用于瓯江口重点航道

瓯江口航道以岐头为界分为瓯江口内航道和瓯江口外航道。根据《温州港航道与锚地专项规划》，瓯江北口航道从歧头开始，沿高沙浅滩和灵昆浅滩之间的深水区通航，后转大门岛下乌仙咀、青菱屿南侧航行接青菱屿锚地。瓯江南向航道：该航道由瓯江口北水道起，沿灵昆浅滩航行至重山沙南侧的水域，为温州港至洞头岛、状元岙岛和南麂列岛小型船舶的主要航道。由于该航道的重要性，可以考虑在瓯江口门位置设置“智慧航标”，让船舶及时掌握相关的助导航信息，为船舶进出航提供多元化信息服务。

3.3可应用于维护困难海域

海上测风塔是作为用于风资源的数据采集的需要而新兴的一种塔型，测风塔架设在目标风场内，目的是分析该风场内风能资源的实际情况。海上测风塔在建设初期和运营期，都设置了相应的助航标志，但由于海上测风塔基本是比较靠外海水域，涌浪较大，维护极其困难。航标设置在测风塔的平台上，平台距离海平面的高度有十几米，维护人员要爬十几米高的围栏才能到达平台，存在极大的安全风险。如果将“智慧航标”应用于风电场海域，能够提前了解该海域的实时海况，合理安排巡检和维护任务。

4 结束语

“智慧航标”是航标助航方式、巡检方式、维护方式的技术变革，不仅是新一代信息技术的应用，而且是助航服务在多个领域的综合发展模式，这包括航标信息化基础设施的健全、新兴信息技术的深入应用、管理和服务的全面信息化、人员技术水平的大幅提高、科技创新和信息化建设投入的增加、智慧助航服务发展模式的认同、智慧港口软环境的建设和不断提升。“智慧航标”的应用，是贯彻落实智慧交通理念，提升航道数据化、信息化、智能化水平的重要举措，对加快建设智慧交通、优化港航营商环境具有重要意义。