巡檢方式多元化在航標(biāo)管理中的應(yīng)用及探索

崔曉軒 闞明

摘 要：近年來，隨著航運(yùn)事業(yè)和港口經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，航標(biāo)的航海保障作用日益增強(qiáng)，對航標(biāo)助航服務(wù)水平的要求不斷提高。本文通過對曹妃甸港區(qū)的航標(biāo)主要巡檢方式及巡檢過程中遇到的一些問題進(jìn)行梳理，并針對無人機(jī)巡檢新模式的優(yōu)點(diǎn)及無人機(jī)輔助航標(biāo)巡檢提高航標(biāo)助航服務(wù)水平進(jìn)行詳細(xì)的介紹，就如何利用巡檢方式多元化進(jìn)一步提高航標(biāo)巡檢效率提出相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：航標(biāo);無人機(jī);巡檢;多元化

中圖分類號：U697.1? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2019）03-0034-02

1引言

航標(biāo)是引導(dǎo)船舶航行、定位和標(biāo)示礙航物與表示警告的人工標(biāo)志，為各種水上活動(dòng)提供安全信息的設(shè)施，隨著科技的進(jìn)步，現(xiàn)代船舶都配備了先進(jìn)的導(dǎo)航和定位儀器，但目視航標(biāo)仍發(fā)揮異常重要的作用。

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，航運(yùn)市場不斷拓展，港口船舶數(shù)量、噸位、類型不斷發(fā)生變化，通航環(huán)境日趨復(fù)雜，對航標(biāo)導(dǎo)助航服務(wù)水平提出了更高要求。航標(biāo)巡檢作為航標(biāo)管理工作中的重要組成部分，是尤為重要的一環(huán)，通過對航標(biāo)進(jìn)行巡檢，可以發(fā)現(xiàn)航標(biāo)異常并及時(shí)予以恢復(fù)，持續(xù)保持航標(biāo)效能的正常發(fā)揮，但傳統(tǒng)的現(xiàn)場巡檢方式效率低、費(fèi)用高、實(shí)時(shí)性差，已經(jīng)不再適應(yīng)港口經(jīng)濟(jì)高效發(fā)展的需求。

2航標(biāo)現(xiàn)階段的主要巡檢方式

以筆者所在航標(biāo)管理機(jī)構(gòu)為例，主要為現(xiàn)場巡檢與遙測遙控巡檢相結(jié)合?，F(xiàn)場巡檢周期是應(yīng)確保每季度對所轄航標(biāo)的全覆蓋（港外沉船燈浮現(xiàn)場巡檢次數(shù)每年至少2次）;基層站點(diǎn)的遙測遙控巡檢周期是值班人員利用航標(biāo)遙測遙控平臺每天最少兩次對轄區(qū)內(nèi)航標(biāo)工況進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。

2.1現(xiàn)場巡檢方式簡述

現(xiàn)場巡檢是航標(biāo)巡檢人員利用車、船等交通工具到達(dá)航標(biāo)現(xiàn)場進(jìn)行檢查維護(hù)。這種巡檢方式優(yōu)點(diǎn)是作業(yè)人員現(xiàn)場查看航標(biāo)，對航標(biāo)的位置是否準(zhǔn)確、燈質(zhì)是否正常、顏色是否鮮明、結(jié)構(gòu)是否完好能夠做出準(zhǔn)確的判斷，并對存在的問題進(jìn)行現(xiàn)場修復(fù)，保障航標(biāo)發(fā)揮正常的助航效能，巡檢內(nèi)容具體還包括現(xiàn)場擦拭燈器和太陽能電池板、測量工作電壓和電流等。

2.2遙測遙控巡檢方式簡述

航標(biāo)遙測遙控巡檢是通過具有遙測遙控功能的信息系統(tǒng)或平臺對航標(biāo)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控及管理的非現(xiàn)場巡檢行為。近些年，航標(biāo)遙測遙控巡檢方式已經(jīng)被廣泛推廣、應(yīng)用，通過航標(biāo)信息監(jiān)控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測航標(biāo)的運(yùn)行狀態(tài)，掌握轄區(qū)內(nèi)航標(biāo)運(yùn)行的電壓、電流、燈質(zhì)以及位置信息等，航標(biāo)出現(xiàn)異?？梢栽谙到y(tǒng)上第一時(shí)間自動(dòng)報(bào)警，這使得航標(biāo)管理機(jī)構(gòu)人員發(fā)現(xiàn)問題的及時(shí)性得到顯著提高。同時(shí)航標(biāo)管理人員可以利用航標(biāo)運(yùn)行信息監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程操控?zé)羝?，查詢狀態(tài)、查詢燈質(zhì)、燈器遠(yuǎn)程如重啟、手動(dòng)發(fā)光、手動(dòng)關(guān)閉、自動(dòng)發(fā)光等。燈器發(fā)生故障后，可以立即通過航標(biāo)運(yùn)行信息監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行初步判斷故障原因，部分故障可遠(yuǎn)程進(jìn)行恢復(fù)，大大地提高了燈器故障的恢復(fù)效率。

3存在的問題

現(xiàn)場巡檢方式優(yōu)點(diǎn)明顯，但不足之處也較為突出，以曹妃甸港為例，目視航標(biāo)218座如逐個(gè)登標(biāo)巡檢，耗時(shí)較長，費(fèi)用較大，作業(yè)人員疲憊，危險(xiǎn)系數(shù)增加。受氣象條件的影響和制約，遇到海上惡劣天氣時(shí)，現(xiàn)場巡檢工作開展困難，這種巡檢方式已不能滿足港口高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)需求。

遙測遙控巡檢彌補(bǔ)了現(xiàn)場巡檢的諸多不足，但仍存在一定的技術(shù)制約和問題：一是因?yàn)楹綐?biāo)信息監(jiān)控系統(tǒng)尚不成熟，時(shí)有誤報(bào)漏報(bào)現(xiàn)象發(fā)生;二是轄區(qū)內(nèi)部分航標(biāo)未安裝遙測遙控功能設(shè)備，遙測遙控全覆蓋巡檢不能實(shí)現(xiàn);三是遙測遙控僅能顯示燈器狀況，不能顯示航標(biāo)標(biāo)體外觀等主體信息;四是很多距離陸地較遠(yuǎn)的航標(biāo)，GPRS、CDMA信號不能覆蓋，數(shù)據(jù)不能傳輸或不穩(wěn)定，遙測遙控巡檢困難。

4應(yīng)用無人機(jī)巡檢

無人機(jī)巡檢是近幾年逐步探索，其具有響應(yīng)快、機(jī)動(dòng)靈活、成本低、風(fēng)險(xiǎn)小、效率高等特點(diǎn)，充分驗(yàn)證了航標(biāo)巡檢工作中應(yīng)用無人機(jī)將是未來發(fā)展的必然趨勢。

無人機(jī)巡檢較常規(guī)船舶巡檢具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）日常巡檢效率高。以曹妃甸港為例，曹妃甸港分為一、二、三港池，乘坐航標(biāo)巡檢船舶巡檢在不進(jìn)行登標(biāo)作業(yè)情況下需耗時(shí)7-8小時(shí)，而無人機(jī)巡檢僅需2個(gè)小時(shí)，無人機(jī)低空巡檢，可以清晰地拍攝到航標(biāo)整體的目視效果，與船舶巡檢無異，且同樣可以實(shí)現(xiàn)夜航巡檢。

（2）應(yīng)急反應(yīng)響應(yīng)快。2015年3月，北海航海保障中心天津航標(biāo)處首次利用無人機(jī)參與海上航標(biāo)應(yīng)急反應(yīng)演習(xí)，開了國內(nèi)應(yīng)用無人機(jī)參與航海保障工作的先河。此次應(yīng)急反應(yīng)演習(xí)利用無人機(jī)核實(shí)失常航標(biāo)狀態(tài)信息，并提供海上航標(biāo)作業(yè)實(shí)時(shí)圖像支持，證實(shí)了無人機(jī)巡航相比于傳統(tǒng)的船舶巡航方式，應(yīng)急反應(yīng)響應(yīng)快。

（3）巡檢方式適應(yīng)性強(qiáng)、方式靈活。無人機(jī)在巡檢過程中，可在航標(biāo)周圍定點(diǎn)懸停，對航標(biāo)進(jìn)行清晰拍攝，傳輸實(shí)時(shí)圖像，機(jī)動(dòng)性能好，無碰撞風(fēng)險(xiǎn)。尤其受潮汐因素影響，航標(biāo)巡檢船舶難以到達(dá)淺灘等特殊水域巡檢，而無人機(jī)可以第一時(shí)間到達(dá)現(xiàn)場核實(shí)航標(biāo)運(yùn)行狀態(tài)等信息，因此適應(yīng)性強(qiáng)、靈活性更高。同時(shí)，針對陸地上的燈塔、燈樁、導(dǎo)標(biāo)、橋涵標(biāo)等高大助航標(biāo)志，無人機(jī)可以停留在任意高度進(jìn)行檢查，提高了工作效率，也減少工作人員高空作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，凸顯無人機(jī)巡檢方式的靈活性。

（4）失常航標(biāo)核實(shí)精準(zhǔn)。當(dāng)發(fā)生航標(biāo)失?；蜻b測遙控報(bào)警時(shí)，傳統(tǒng)的巡檢方式主要是派遣船舶現(xiàn)場巡檢為主，船舶油耗高，航速慢，成本相對較高。利用無人機(jī)開展巡檢，巡檢過程中拍攝的視頻可實(shí)時(shí)傳輸回地面站，巡檢人員可立即觀察到每個(gè)航標(biāo)的狀態(tài)，能大幅提升異常航標(biāo)核實(shí)、恢復(fù)效率，降低船舶運(yùn)行成本，同時(shí)對遙測遙控報(bào)警進(jìn)行甄別判斷。

（5）巡檢受海況影響小。在冬季，北方港口海冰情況較為嚴(yán)重，小型巡檢船舶往往不能出海巡檢海面冰情及航標(biāo)運(yùn)行情況，這給航標(biāo)管理機(jī)關(guān)了解海上冰況及航標(biāo)信息帶來了很大的困擾。海冰對無人機(jī)的空中飛行無影響，在風(fēng)力條件、天氣狀況允許的情況下，可以隨時(shí)出海巡查冰情及航標(biāo)運(yùn)行情況。

（6）性能多樣。無人機(jī)可通過搭載輕型AIS、攝像機(jī)等輔助設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)更多的諸如跟蹤識別、夜間巡航、等功能應(yīng)用，滿足多種不同作業(yè)的需要;通過機(jī)載傳感器實(shí)時(shí)采集航道及周邊水域的環(huán)境、通航、航標(biāo)等航拍信息數(shù)據(jù)，并由后臺的處理系統(tǒng)對其進(jìn)行分析處理，減少航標(biāo)管理部門和基層一線航標(biāo)工的工作強(qiáng)度和作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步拓寬航海保障工作的覆蓋范圍和服務(wù)手段。

（7）燈塔補(bǔ)給。隨著無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展，其不僅在巡檢等方面大放光彩，更是悄悄走進(jìn)了大家都不太關(guān)注的后勤領(lǐng)域，無人機(jī)可以攜帶小型電池、輕型生活物資等，到達(dá)燈塔位置，進(jìn)行補(bǔ)給。

5航標(biāo)巡檢多元化的應(yīng)用探索

為提高航標(biāo)巡檢質(zhì)量和效率，減少經(jīng)費(fèi)開支和人員勞動(dòng)強(qiáng)度，應(yīng)充分利用“無人機(jī)+遙測遙控系統(tǒng)+現(xiàn)場”巡檢航標(biāo)日常管理新模式。在航標(biāo)巡檢中引入無人機(jī)技術(shù)，利用無人機(jī)替代部分船舶巡檢作業(yè)，遙測遙控巡航系統(tǒng)輔助，將傳統(tǒng)的基于作業(yè)船舶的現(xiàn)場巡檢模式與遙測遙控巡檢模式、無人機(jī)巡檢模式相結(jié)合，以信息化為主導(dǎo)、現(xiàn)場處置為補(bǔ)充，進(jìn)一步推進(jìn)海事航保體系的建設(shè)，提升航標(biāo)管理和維護(hù)的可靠性和時(shí)效性。

（1）利用北斗衛(wèi)星通信實(shí)現(xiàn)離岸較遠(yuǎn)的航標(biāo)遙測遙控全面覆蓋。北斗衛(wèi)星通信遙測遙控系統(tǒng)同其他遙測遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理類似，其信號已實(shí)現(xiàn)我國全部和亞太大部分地區(qū)的無縫覆蓋，可以實(shí)現(xiàn)GPRS、CDMA信號覆蓋不到的區(qū)域的數(shù)據(jù)傳輸，滿足航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)對偏遠(yuǎn)航標(biāo)的遠(yuǎn)程監(jiān)控管理需求。

（2）做好日常航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)的值守工作，對系統(tǒng)上存在異常航標(biāo)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控及時(shí)恢復(fù)，如不能消除異常報(bào)警，做好遙測遙控處理措施記錄，并加強(qiáng)監(jiān)測頻率。

（3）對遙測遙控系統(tǒng)上異常航標(biāo)，可安排無人機(jī)有針對性的進(jìn)行巡檢，同時(shí)對周邊未實(shí)現(xiàn)遙測遙控功能的航標(biāo)進(jìn)行巡檢，減少船舶、車輛現(xiàn)場巡檢頻率。對無人機(jī)巡檢過程中拍攝的視頻進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，查明原因，根據(jù)故障原因組織船舶和人員進(jìn)行恢復(fù)。

（4）接報(bào)航標(biāo)異常信息后，可迅速通過遙測遙控系統(tǒng)判斷信息準(zhǔn)確性，現(xiàn)場巡檢恢復(fù)，同時(shí)無人機(jī)也可以搭乘航標(biāo)作業(yè)船舶，配合船舶進(jìn)行巡檢，用以擴(kuò)大巡檢范圍。

6結(jié)束語

隨著航海保障事業(yè)的快速發(fā)展，助航設(shè)施的不斷增加，必須創(chuàng)新工作思路和方法，“無人機(jī)+遙測遙控系統(tǒng)+現(xiàn)場”巡檢航標(biāo)日常管理新模式的應(yīng)用，將在很大程度上提高航標(biāo)的巡檢效率，同時(shí)節(jié)約人力、物力和降低能源消耗。日益完善的信息化和現(xiàn)代化的航海保障服務(wù)水平，也將為航海者提供更優(yōu)質(zhì)的航海保障服務(wù)。

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