海上风电施工船机管理系统的设计与应用

张芝明，周晓天，刘小鲁

（1.中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江 杭州 311122；2.上海硅谷计算机科技有限公司，上海 201108）

1 海上风电施工的特点

海上风电场的施工，有别于其他工程，具有施工区域面积广、交通限制大的特点。以江苏竹根沙（H2#）300MW海上风电场EPC总承包项目（以下简称“竹根沙项目”）为例，风电场距离陆地41.2km，东西长约21km，南北长约1.5～2.5km，风电场整体面积约37km2，且部分机位位于海产品养殖区。船机作为海上施工的核心设备，种类繁多，且施工高峰期大量各型船舶分散于施工区域各处。项目的管理部门在陆上，与海上施工现的场地理距离十分遥远，通过传统的管控手段，难以在远距离掌握现场船机的信息与动态。在海上风电施工项目的安全管理工作中，船机管理是重点也是难点，使用信息化技术手段进行管理是提升的方向。

2 海上风电施工船机管理存在的问题

根据竹根沙项目的总结，海上风电场施工船机管控主要面临以下问题：船机进出场管理、船机定位追踪、在场船机证照有效性监控。使用传统的管理方式，加之海上施工现场距离项目部十分遥远，上述问题难以得到解决，容易出现不清楚在场船机数量、船机私自进退场、船机证照到期仍在场作业等情况，给项目管理带来较大隐患。

3 海上风电施工船机管理系统的设计与应用

为解决船机管理方面的难题，中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司（以下简称“华东院”）与上海硅谷计算机科技有限公司（以下简称“上海硅谷科技”）合作研发了海上风电施工船机管理系统（以下简称“系统”），尝试使用信息化技术手段，提升船机的管理效率。该系统再造海上风电施工船机管理的流程：为所有船机建立了数字化档案；将原有的进出场线下审核改为线上执行；通过与AIS信息服务平台进行对接，为风电场提供全天候船舶定位监控数据；施工区域设置船机电子围栏，自动监控船机动向；将船机数据形成监控台账，并自动推送异常报警信息。

3.1 船机数字化档案

图1 船机数字化档案

由于现场施工船机种类繁多，对船机进行信息化管控的前提是在系统内形成每条船的数字化档案，将每条船的关键信息储存在系统内，供系统随时调取（见图1）。船机的数字化档案记录了船机的基本信息，并自动记录该船机的进退场线上审批记录。录入了MMSI（水上移动通信业务标识码）的船机，系统还可以自动获取其定位信息，并实时监控船机位置。

3.2 船机进出场管理

根据海上风电场施工的管理要求，每条船机在进出场时均需进行报审，以审核船机及操作人员的证照有效性，并确认进场目的。传统的使用纸质文件进行线下审批，无法在审批后继续对船机情况进行追踪，可能出现船机证照到期仍在场施工或者私自进退场未报审的情况。船机管理系统采用线上审批的形式，进场前由使用方在系统内提出申请并上传船机相关资料，项目管理人员进行审核（见图2）。审核通过，该船机自动添加至进场船机清单上（见图3），同时系统开始监控该船机的定位、证照有效期等状态。同理，船机退场前，使用方提出退场申请，审批通过，船机自动从在场船舶清单移除，系统保存退场审批记录，并停止对该船机的监控。此外，船机的审批支持一键生成报审单据，系统可以自动从船机数字化档案获取船机信息并生成单据，从而提高了船机使用方报审的效率，避免资料重复录入。系统会完整记录所有船机的审批过程以及审批提交的资料，在后续管理过程中可以追溯。

3.3 船机定位及电子围栏

系统通过与AIS信息服务平台对接，可以获取进场的船机的实时定位信息。同时，系统支持为海上风电场船机施工或者停泊区域设定多个船机电子围栏，通过电子围栏，可以监控进场船机是否存在船机未经审批私自进、退场的行为。如果是批准进场的船机，系统会在以下情况进行提醒：进入围栏、离开围栏、失踪（通常是船机主动关闭AIS定位系统，项目管控的要求是进场船机必须常开定位系统）。如果是来源未知的船机，私自进入围栏区域，系统也会监控并报警提醒。船机定位会展示在系统页面上，异常监控情况会通过微信公众号推送报警提醒，确保管理人员第一时间知悉并处置。同时，在这套定位图上，还可以动态展示风机的建设进度，综合体现在场船机定位及施工进度的情况（见图4）。

图2 船机进场申请线上提交与审批

图3 进场船机清单

图4 船机定位监控及船机电子围栏

3.4 船机监控提醒

系统通过船机数字化档案、线上审批、AIS定位信息这几个步骤，可以综合掌握船机信息，并判断船机的状态。如果船机发生异常情况，系统会自动做出提醒。例如：进场船机有证照到期或即将到期，系统将提示管理人员安排船机退场更新证照；批准进场的船机进出电子围栏，将通知管理人员进行确认；未知来源的船机进入围栏并停留，将通知管理人员处置（见图5）。

图5 船机异常监控微信提醒推送

4 结束语

海上风电施工船机管理系统通过建立船机数字化档案，结合AIS定位技术，用信息化手段再造了船机管理流程，有效解决了海上风电施工的船机进出管理、船舶定位、船舶证照有效性等管控难点，在竹根沙项目的应用过程中取得了良好的管控效果。同时，该套船机管理系统还可应用于同类型的海上风电施工项目，即使是经验不足的人员，也可以快速上手，根据这套船机管理系统的操作流程对船机进行有效管控。海上风电施工船机管理系统在海上风电施工领域具有良好的推广和应用前景。