謝柳仙

摘 要：隨著信息化技術(shù)的快速發(fā)展，航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)的建設(shè)和普及越來越受到重視。遙測遙控系統(tǒng)的應(yīng)用使一線班組人員能夠?qū)崟r監(jiān)控航標(biāo)狀態(tài)，及時維修和恢復(fù)失常航標(biāo)，大大提高了應(yīng)急反應(yīng)效率，有效延長了巡標(biāo)周期，也為航道管理人員的監(jiān)督管理工作帶來了便利。本文通過闡述航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)的技術(shù)方案、終端組成和功能應(yīng)用等，淺談航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)在航道管理中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：航標(biāo) 遙測遙控系統(tǒng) 技術(shù) 終端 功能 管理

航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)以保障航道安全暢通，提高航道管理效率為根本目標(biāo)。航標(biāo)遙測遙控技術(shù)能夠有效實現(xiàn)對航標(biāo)狀態(tài)的實時監(jiān)控和自動警報，提高航標(biāo)維護(hù)效率，節(jié)約航標(biāo)管理成本，在保障航道安全暢通的前提下逐步實現(xiàn)延長巡標(biāo)周期、方便航道管理的良性循環(huán)。

1.航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)的技術(shù)方案

1.1系統(tǒng)簡介

航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)綜合利用GIS、RS、GPS技術(shù)，通過前端檢測終端RTU實時采集航標(biāo)及其配套設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，根據(jù)設(shè)定好的規(guī)則（即報警機制）判斷設(shè)備運行狀態(tài)，在航標(biāo)出現(xiàn)失常情況時立即上報至監(jiān)控中心。使用人員可通過監(jiān)控大屏、電腦、手機APP或者手機短信的方式查看或接收到報警信息，并及時根據(jù)相關(guān)制度要求進(jìn)行維護(hù)處理。

1.2系統(tǒng)技術(shù)原理

航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)由遙測遙控終端、二級監(jiān)控中心、電子航道圖、航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)軟件、移動巡檢組成，終端與監(jiān)控中心通過GSM/ GPRS網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)。

遙測遙控終端安裝在航標(biāo)上，完成航標(biāo)工作狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集、處理、傳輸?shù)墓δ埽撓到y(tǒng)選擇了具有GPS定位功能的浮標(biāo)和不具有GPS定位功能的岸標(biāo)。

航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)軟件由遙測遙控監(jiān)控中心軟件和數(shù)據(jù)交換平臺組成。監(jiān)控中心軟件安裝在監(jiān)控中心，負(fù)責(zé)接收、處理、存儲航標(biāo)遙測遙控終端工作狀態(tài)信息，并對航標(biāo)下達(dá)指令；客戶端通過瀏覽器訪問航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)頁面來查看航標(biāo)的工作狀態(tài)、設(shè)置終端參數(shù)等；數(shù)據(jù)交換平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯總和通信。

電子航道圖配置在航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)中，可直觀查看航標(biāo)位置和偏移情況，實現(xiàn)航道數(shù)據(jù)的數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化以及可視化。

移動巡檢系統(tǒng)，為巡標(biāo)人員提供航標(biāo)的報警信息、設(shè)備信息、調(diào)試和設(shè)置手段，在巡標(biāo)過程中可隨時進(jìn)行操作；提供航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)、航道視頻監(jiān)控等的移動展示，以方便了解實時情況、應(yīng)急指揮等。

2.航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)終端的組成

2.1系統(tǒng)終端簡介

航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)終端主要包括控制電路RTU單元、與燈器之間通信接口、GSM/GPRS無線通信模塊、GPS定位模塊以及電源控制模塊。

R T U：即遠(yuǎn)程終端單元（Remote Terminal Unit），是航標(biāo)遙測遙控終端的核心組成部分，包括中央處理器、存儲器和 AD 采集檢測電路等。絕大部分航標(biāo)燈器、電源系統(tǒng)遙測功能都由RTU獨立完成。通過與GPRS/GSM通信模塊、GPS定位模塊之間的通信接口，接收監(jiān)控中心發(fā)送的各種指令及GPS定位數(shù)據(jù)。

與燈器之間的通信接口：實現(xiàn)RTU與燈器之間的數(shù)據(jù)交換，主要實現(xiàn)對燈器的遙控設(shè)置功能。通過與燈器之間的通信接口，RTU接收燈器控制器檢測輸出的電流電壓值、燈器當(dāng)前亮滅狀態(tài)、燈器預(yù)置燈質(zhì)等有關(guān)燈器狀態(tài)的信息。

GSM/GPRS 無線通信模塊：實現(xiàn)RTU和岸基管理中心之間的數(shù)據(jù)傳輸。

GPS 定位模塊：自動接收全球定位衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)并對RTU輸出GPS定位信息。

電源控制模塊：終端與航標(biāo)燈共用一套電池供電，通過電壓轉(zhuǎn)換器件和穩(wěn)壓濾波電路，保證RTU、通信模塊、GPS 模塊的正常工作，要求各主要模塊采用分立供電方式。

2.2系統(tǒng)的終端安裝

航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)的可靠性是終端安裝的根本原則。終端及相關(guān)設(shè)備要求能夠在低溫、濕熱、鹽霧和劇烈震動、晃動環(huán)境下長時間正常工作；終端安裝后，不影響原有燈器和燈質(zhì)控制器的正常工作，終端的燈質(zhì)控制與原有的燈質(zhì)控制互為備份；航標(biāo)燈電路不變，終端只對航標(biāo)燈電壓和電流量進(jìn)行采集；終端與航標(biāo)燈相互獨立，終端發(fā)生問題時不會影響到航標(biāo)燈的正常運行。在保證可靠的前提下，使用低成本、通用的零配件，以減少投入使用后的維護(hù)成本。

終端如圖1所示：

其中：

1——RTU供電接口連接蓄電池，棕（+）藍(lán)（-）；

2——太陽能接口連接太陽能板，棕（+）藍(lán)（-）；

3——燈器接口連接航標(biāo)燈，棕（+）藍(lán)（-）；

4——二合一天線。

3.航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)功能的應(yīng)用

3.1系統(tǒng)應(yīng)用情況

2005年，通過交通運輸部示范工程西江下游、蓮沙容水道航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)項目，廣東省開始應(yīng)用航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)。2008年，潭江水道整治工程等10個航道整治工程航標(biāo)遙測遙控項目進(jìn)一步擴大了航標(biāo)遙測遙控的覆蓋范圍。2014年，東江中下游航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)供貨與安裝項目是航標(biāo)遙測遙控終端升級后首次大面積應(yīng)用，安裝以來，系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠。通過十多年的推廣應(yīng)用，廣東省航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)積累了豐富經(jīng)驗，實現(xiàn)了較高覆蓋率，并且設(shè)備穩(wěn)定性和報警準(zhǔn)確性不斷提高，規(guī)范制度不斷完善，系統(tǒng)使用也愈發(fā)成熟。

3.2應(yīng)用系統(tǒng)及時發(fā)現(xiàn)航標(biāo)故障隱患，保障轄區(qū)航道暢通

廣東省航道地理優(yōu)勢明顯，經(jīng)濟效益突出，水上運輸繁榮，對航道及航標(biāo)維護(hù)管理工作也提出了更高的要求。傳統(tǒng)的維護(hù)管理難以及時掌握航標(biāo)的動態(tài)信息，致使有些航標(biāo)失常后巡航工作船不能及時發(fā)現(xiàn)。通過航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)等技術(shù)手段對航標(biāo)狀態(tài)加以實時監(jiān)控，主動掌握航標(biāo)動態(tài)，有效提高了對航標(biāo)失常情況的處理效率。由此，航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)的運用將從前5天一巡才能發(fā)現(xiàn)的問題縮短至幾小時乃至幾分鐘，時效性明顯增強。航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)的深入運用，實現(xiàn)了維護(hù)管理人員及時發(fā)現(xiàn)故障隱患、及時報警、及時通知相關(guān)船舶處理，從而大大提高了航標(biāo)正常率，確保了航道安全暢通。

3.3應(yīng)用系統(tǒng)準(zhǔn)確判斷航標(biāo)故障類別，提高工作效率

在傳統(tǒng)的航道維護(hù)管理中，當(dāng)收到失常報告后，需要及時派船出航進(jìn)行排查再處理。利用航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)，能第一時間準(zhǔn)確分析和判斷航標(biāo)故障類型，對癥下藥，提高對異常信息的處理效率。目前廣泛使用的系統(tǒng)報警主要有4種類型，即燈質(zhì)異常報警、航標(biāo)燈黑夜不亮報警、航標(biāo)位置偏移報警和離線報警。此外，通過對航標(biāo)報警的數(shù)據(jù)分析，可對航標(biāo)的整體配套設(shè)備（如航標(biāo)燈、蓄電池、太陽能板）及航標(biāo)的部署（例如經(jīng)常被撞等）整體缺陷問題進(jìn)行統(tǒng)一深化研究，從而進(jìn)一步優(yōu)化航標(biāo)整體配套設(shè)備和航標(biāo)配布方案，降低航標(biāo)故障率和上標(biāo)作業(yè)風(fēng)險，有效提升航道的維護(hù)管理效率，確保航道的安全性和高效性。

3.4應(yīng)用系統(tǒng)延長巡標(biāo)周期，減輕一線班組人員工作量

航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)采用全天候監(jiān)測，全面監(jiān)控航標(biāo)及其配套設(shè)備的運行狀態(tài)，大幅度提高航標(biāo)保養(yǎng)的正常率。隨著航標(biāo)及其配套設(shè)備性能的優(yōu)化和技術(shù)的發(fā)展，其本身的穩(wěn)定性已經(jīng)得到大幅度提升，長期、大量的數(shù)據(jù)分析又為維護(hù)管理人員對各項設(shè)備的工作狀態(tài)有較為清晰的把握。結(jié)合航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)及時有效的報警，從現(xiàn)有航標(biāo)維護(hù)正常率來看，可以在保證航道安全暢通的前提下適當(dāng)延長固定巡標(biāo)周期，減輕一線班組人員的維護(hù)工作量。

4.結(jié)束語

綜上所述，在航道的日常維護(hù)和管理過程中，掌握航標(biāo)的運行情況，及時發(fā)現(xiàn)并妥善處理航標(biāo)失常等問題是不可忽視的關(guān)鍵內(nèi)容。充分應(yīng)用航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)，發(fā)揮其準(zhǔn)確性、便捷性、穩(wěn)定性的工作特點和功能優(yōu)勢，能夠使現(xiàn)有的航道維護(hù)水平和管理效率得到有效提升，從而進(jìn)一步保障航道的安全暢通和航運過程的經(jīng)濟高效。

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