侯局　任怡明

摘 要：航標(biāo)巡檢中會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題：例如北方冬季海冰嚴(yán)重期間，船舶無(wú)法出海巡檢；核實(shí)失常航標(biāo)時(shí)，有時(shí)存在信息誤報(bào)現(xiàn)象；夜間巡視時(shí)，船舶安全風(fēng)險(xiǎn)增加，巡視效果不理想。為解決這些問(wèn)題，本文提出機(jī)載無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)，它能夠?qū)崿F(xiàn)航標(biāo)的遠(yuǎn)距離監(jiān)控，有助于提高航標(biāo)巡檢效率，節(jié)約經(jīng)費(fèi)開(kāi)支。

關(guān)鍵詞：機(jī)載；無(wú)線射頻識(shí)別；航標(biāo)巡檢

中圖分類(lèi)號(hào)：U698 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006—7973（2018）6-0021-01

航標(biāo)巡檢，是對(duì)海上浮動(dòng)標(biāo)志進(jìn)行全面細(xì)致的檢查，保證航標(biāo)位置準(zhǔn)確、燈質(zhì)正常、涂色鮮明、結(jié)構(gòu)良好，確保其擁有良好的助航效能。目前航標(biāo)巡檢主要有兩種方式：人工巡檢和電子巡檢。人工巡檢是指航標(biāo)工跟隨航標(biāo)作業(yè)船出海巡檢，它能夠直接有效的達(dá)到航標(biāo)巡檢與維護(hù)的目的，但是巡檢成本比較高，單次巡檢耗時(shí)長(zhǎng)，而且受海況影響較大。電子巡檢，是利用航標(biāo)遙測(cè)遙控技術(shù)實(shí)現(xiàn)航標(biāo)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，然而電子巡檢也有其自身局限性，比如航標(biāo)標(biāo)體遭受撞擊發(fā)生變形，航標(biāo)標(biāo)體顏色褪色，電子巡檢無(wú)法監(jiān)測(cè)以上情況，而且某些專(zhuān)用航標(biāo)和偏遠(yuǎn)海域未能實(shí)現(xiàn)遙測(cè)遙控全覆蓋。為了有效補(bǔ)充現(xiàn)有巡檢方式，我們提出利用機(jī)載無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)來(lái)不斷完善航標(biāo)巡檢。

1 機(jī)載無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)組成

（1）讀寫(xiě)器和電子標(biāo)簽。讀寫(xiě)器向外發(fā)射一定頻率的射頻信號(hào)，電子標(biāo)簽接收到這些信號(hào)時(shí)，會(huì)將自身信息發(fā)射給讀寫(xiě)器。本研究采用有源、高頻、主動(dòng)、遠(yuǎn)距離傳輸方式，傳輸距離達(dá)到300米，能夠滿(mǎn)足巡檢需求。

（2）固定翼無(wú)人機(jī)。固定翼無(wú)人機(jī)能夠搭載不同的機(jī)載設(shè)備，實(shí)現(xiàn)多種作業(yè)任務(wù)需求，以小型固定翼無(wú)人機(jī)為例，它的飛行半徑為100公里，能夠滿(mǎn)足巡檢需求。

（3）高清攝像機(jī)。高清攝像機(jī)用于拍攝巡檢畫(huà)面并對(duì)航標(biāo)巡檢全過(guò)程進(jìn)行錄像。將讀寫(xiě)器安裝在無(wú)人機(jī)上，將電子標(biāo)簽安裝在航標(biāo)上，通過(guò)航標(biāo)燈器電路板進(jìn)行改造，電子標(biāo)簽?zāi)軌驅(qū)崟r(shí)讀取航標(biāo)標(biāo)號(hào)、燈質(zhì)等靜態(tài)信息以及電壓、電流、經(jīng)緯度等動(dòng)態(tài)信息。當(dāng)無(wú)人機(jī)飛過(guò)航標(biāo)上空時(shí)，讀寫(xiě)器會(huì)自動(dòng)接收電子標(biāo)簽的信息，讀取航標(biāo)各項(xiàng)數(shù)據(jù)。

2 社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益

（1）完善巡檢方式，提高巡檢效率。①冬季海冰監(jiān)測(cè)。在北方冬季港口海冰嚴(yán)重期間，巡檢船舶無(wú)法出海，該技術(shù)不受海冰影響，可以高效執(zhí)行巡視任務(wù)，解決北方冬季海冰期間航標(biāo)監(jiān)測(cè)難的困擾。②航標(biāo)效能評(píng)估。傳統(tǒng)航標(biāo)效能評(píng)估方式是評(píng)估人員隨船出海進(jìn)行效能評(píng)估，評(píng)估效果主要以在船人員的感官認(rèn)識(shí)為依據(jù)。利用該技術(shù)，可以節(jié)省巡航時(shí)間，提升評(píng)估效率，后期通過(guò)數(shù)據(jù)處理，為更多無(wú)法上船的專(zhuān)家學(xué)者提供直觀呈現(xiàn)方式。③核實(shí)失常航標(biāo)。接到航標(biāo)失常信息時(shí)，目前普遍做法是派船舶出海核實(shí)，但有時(shí)存在信息誤報(bào)，造成資源浪費(fèi)。引入該技術(shù)對(duì)失常航標(biāo)進(jìn)行核實(shí)，能夠有效減少巡查時(shí)間，針對(duì)遙測(cè)遙控技術(shù)沒(méi)有覆蓋到的專(zhuān)用航標(biāo)及偏遠(yuǎn)海域，該技術(shù)優(yōu)勢(shì)更加突顯。④夜間巡查。受能見(jiàn)度和其他因素影響，夜航對(duì)船舶航行影響較大，夜間航行較為危險(xiǎn)，該技術(shù)不受能見(jiàn)度影響，在夜間也能正常工作，是對(duì)傳統(tǒng)巡檢方式的有效補(bǔ)充。

（2）提升港口服務(wù)能力。通過(guò)科技的力量使航標(biāo)巡檢的限制因素越來(lái)越少，對(duì)港口發(fā)展的服務(wù)能力越來(lái)越強(qiáng)，有助于提高港口的科技信息化建設(shè)水平。未來(lái)還能對(duì)更多海上資源，如風(fēng)能，潮汐能，波浪能等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為相關(guān)科研提供寶貴的數(shù)據(jù)支撐，實(shí)現(xiàn)航海保障服務(wù)綠色、循環(huán)、低碳發(fā)展。

（3）降低船舶運(yùn)行費(fèi)用，節(jié)約經(jīng)費(fèi)開(kāi)支。以天津港主航道為例，全程往返約100公里，小型航標(biāo)船每小時(shí)油耗0.2-0.3噸，執(zhí)行巡航任務(wù)需要5-6個(gè)小時(shí)，在不考慮人員成本和船舶損耗的前提下，船舶油耗花費(fèi)約1萬(wàn)元。而無(wú)人機(jī)百公里油耗8-10升汽油，執(zhí)行同樣的任務(wù)，耗時(shí)1小時(shí)，成本僅為50元左右。此外，如果加上該航標(biāo)處所管轄區(qū)的其他航道。據(jù)初步估算，僅使用無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)航標(biāo)日常巡視這一項(xiàng)，每年可以節(jié)省數(shù)十萬(wàn)元船舶運(yùn)行費(fèi)，未來(lái)如果實(shí)現(xiàn)航標(biāo)巡檢常態(tài)化，那么無(wú)人機(jī)的優(yōu)勢(shì)將會(huì)更加突顯。

3 存在的限制和挑戰(zhàn)

（1）風(fēng)力：無(wú)人機(jī)可以在風(fēng)力小于5級(jí)的條件下飛行，超過(guò)警戒線會(huì)對(duì)飛行安全造成安全隱患；

（2）空中管制：使用空域要向當(dāng)?shù)仫w行管制部門(mén)提出申請(qǐng)，目前空中管制較為嚴(yán)格，申請(qǐng)工作較為繁瑣。

盡管如此，機(jī)載無(wú)線射頻技術(shù)應(yīng)用在航標(biāo)巡檢中，是對(duì)傳統(tǒng)巡檢方式的一種有效擴(kuò)寬和補(bǔ)充，對(duì)航標(biāo)巡檢的未來(lái)發(fā)展提供新思路。

參考文獻(xiàn)：

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