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        無(wú)人船、無(wú)人機(jī)在太湖水域搜救應(yīng)急應(yīng)用

        2020-06-30 03:45:58晏洋
        交通企業(yè)管理 2020年4期
        關(guān)鍵詞:海巡險(xiǎn)情盲區(qū)

        □晏洋

        太湖是我國(guó)第三大淡水湖泊,位于長(zhǎng)江三角洲南緣,地處江蘇省和浙江兩省的交界處。太湖湖泊面積為2 400平方公里,水域?qū)掗煛⒑^(qū)暗礁及自然航道較多,航行條件差,水位淺,平均水深僅為1.9米,河床呈鵝蛋狀,平坦堅(jiān)硬,遭遇雷暴天氣,波短浪大頻率快,事故險(xiǎn)情多發(fā)。

        目前,太湖水域僅在太湖二號(hào)橋和石公山設(shè)置了搜救基地及一個(gè)搜救站,搜救應(yīng)急處置裝備仍以海事船艇為主。事故發(fā)生后,受限于自身艇力航速以及航線限制,導(dǎo)致救援艇和人員達(dá)到事故現(xiàn)場(chǎng)耗時(shí)較長(zhǎng),搜尋效率較低且精準(zhǔn)度差,因此,如何利用新技術(shù)、新裝備加快搜索進(jìn)度,提高主動(dòng)搜尋精準(zhǔn)度從而達(dá)到快速反應(yīng),精準(zhǔn)定位,縮短搜索時(shí)間,提高對(duì)事故險(xiǎn)情的處置效率是迫切需要解決的問(wèn)題。

        一、太湖水域搜救應(yīng)急處置問(wèn)題及其解決思路

        1.太湖水域搜救應(yīng)急處置問(wèn)題與不足

        針對(duì)蘇州太湖水域搜救應(yīng)急現(xiàn)狀,對(duì)比國(guó)際公約、國(guó)內(nèi)法規(guī)、規(guī)范性文件對(duì)水上事故險(xiǎn)情處置要求,當(dāng)前太湖水域搜救應(yīng)急存在以下幾個(gè)問(wèn)題。

        (1)西太湖存在通信盲區(qū),搜救指揮系統(tǒng)支持有限。西太湖水域存在通信盲區(qū),移動(dòng)、電信等基站信號(hào)覆蓋不到。太湖湖泊面積為2 338平方公里,太湖兩端直接距離約40~50公里,而移動(dòng)、電信基站信號(hào)覆蓋范圍一般約為3~4公里,西太湖部分區(qū)域存在通信盲區(qū),船舶一旦遇險(xiǎn),無(wú)法和岸基管理部門(mén)進(jìn)行順暢的信息互通。內(nèi)河船舶遇險(xiǎn)后一般采用手機(jī)報(bào)警,由于受到通信盲區(qū)影響,遇險(xiǎn)船員報(bào)警通道不暢,手機(jī)信號(hào)時(shí)有時(shí)無(wú),船舶報(bào)警信息不能很好地傳給搜救指揮中心,增加了前往救援的海巡艇搜尋失事船舶的難度。目前,蘇州市水上搜救應(yīng)急處置中心信息化系統(tǒng)主要有AIS系統(tǒng)和江蘇Vits系統(tǒng),但在進(jìn)行事故險(xiǎn)情處置時(shí),具有一定的局限性。AIS系統(tǒng)受基站布置影響,不能覆蓋整個(gè)太湖水域;而江蘇Vits系統(tǒng)僅僅對(duì)江蘇籍內(nèi)河船舶進(jìn)行了安裝,外省船舶沒(méi)有安裝。因此,發(fā)生事故后,不能完全利用AIS、Vits系統(tǒng)對(duì)遇險(xiǎn)船舶進(jìn)行快速定位,信息化系統(tǒng)不能發(fā)揮應(yīng)有作用。

        (2)搜救應(yīng)急手段單一,搜尋效率不高。蘇州太湖轄區(qū)只有一處搜救基地,另外,在石公山建了一個(gè)搜救點(diǎn),搜救點(diǎn)配有海巡艇和人員駐守。由于太湖湖區(qū)水域點(diǎn)多、線長(zhǎng)、面廣,湖區(qū)主要搜救手段就是海巡艇和救助船,一旦發(fā)生事故險(xiǎn)情,搜救指揮中心第一時(shí)間通知海巡艇前往搜救。由于搜救應(yīng)急手段單一,搜救船艇受其自身航速限制,抵達(dá)事故現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施遇險(xiǎn)搜救耗時(shí)較長(zhǎng)。另外,內(nèi)河救援艇力普遍噸位較小,高度受限,目視距離范圍較小,尤其是能見(jiàn)度不良以及惡劣天氣時(shí),搜尋效率低。

        (3)轄區(qū)自備船舶設(shè)施簡(jiǎn)陋,遇險(xiǎn)定位困難,增加搜救難度。太湖水域隸屬兩省三市(江蘇省蘇州市、無(wú)錫市、浙江省湖州市)管轄,其中,蘇州轄區(qū)占總面積的2/3,達(dá)到1 600余平方公里,無(wú)錫轄區(qū)水域面積近700平方公里。太湖湖面寬廣,轄區(qū)漁業(yè)船舶、皮劃艇、農(nóng)用自備船舶共有2萬(wàn)余艘。這些自備船舶設(shè)備簡(jiǎn)陋,一般沒(méi)有配備通訊定位設(shè)備,駕駛?cè)藛T一般也不具備航海知識(shí),在太湖水域習(xí)慣隨意航行。一旦發(fā)生事故險(xiǎn)情,由于太湖轄區(qū)范圍廣,而駕駛?cè)藛T又不能精確告知遇險(xiǎn)位置,給搜救應(yīng)急帶來(lái)困難。搜救船艇由于受吃水限制,需要按照航路前往遇險(xiǎn)水域搜尋,導(dǎo)致搜尋定位遇險(xiǎn)船舶時(shí)間長(zhǎng)和到達(dá)遇險(xiǎn)水域時(shí)間長(zhǎng)。有時(shí)到達(dá)遇險(xiǎn)水域后,受水深影響無(wú)法靠泊遇險(xiǎn)船舶,給事故險(xiǎn)情后續(xù)處置帶來(lái)了困難。

        2.太湖水域搜救應(yīng)急思路

        水上事故遇險(xiǎn)搜救應(yīng)急需要面對(duì)廣闊的水域,無(wú)人船、無(wú)人機(jī)可快速、高效、便捷地對(duì)遇險(xiǎn)目標(biāo)進(jìn)行定位與顯示,在通信盲區(qū)水域,通過(guò)配載相關(guān)通信設(shè)備,可以起到通信中繼的作用,在水上搜救應(yīng)急中可作為搜救船艇的補(bǔ)充手段,彌補(bǔ)太湖水域搜救應(yīng)急中存在的問(wèn)題與不足。

        (1)解決西太湖通信盲區(qū)問(wèn)題。西太湖盲區(qū)有兩種解決途徑:一種是在西太湖島上建移動(dòng)基站;另一種是在移動(dòng)船舶或島嶼上建衛(wèi)星中繼??紤]到太湖當(dāng)前實(shí)際情況,初期可以在湖中島嶼或西太湖附近駐守航行船舶的上層建筑設(shè)置衛(wèi)星中繼,解決湖中移動(dòng)通信盲區(qū)。后期,在湖中島嶼上建設(shè)移動(dòng)基站,解決西太湖通信盲區(qū)問(wèn)題。

        (2)解決搜救應(yīng)急手段單一、搜尋效率不高的問(wèn)題。目前,無(wú)人船、無(wú)人機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)比較成熟,已經(jīng)在相關(guān)領(lǐng)域具有成熟的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。在搜救應(yīng)急方面,可以借鑒無(wú)人船、無(wú)人機(jī)在其他應(yīng)用領(lǐng)域具有快速性、遙控性、機(jī)動(dòng)性等方面的優(yōu)勢(shì)大膽引進(jìn),在太湖水域搜救應(yīng)急中開(kāi)展輔助應(yīng)用,可較好地解決太湖水域搜救應(yīng)急手段單一、搜尋效率不高的問(wèn)題。

        (3)解決轄區(qū)自備船舶搜救應(yīng)急問(wèn)題。針對(duì)轄區(qū)漁業(yè)船舶、皮劃艇、農(nóng)用自備船舶設(shè)備簡(jiǎn)陋、習(xí)慣隨意航行、遇險(xiǎn)后不能精確告知遇險(xiǎn)位置的問(wèn)題,可以利用無(wú)人船、無(wú)人機(jī)出警反應(yīng)快、可視范圍廣、配載設(shè)備多的優(yōu)勢(shì),迅速出警,快速定位,第一時(shí)間到達(dá)遇險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng),快速定位遇險(xiǎn)船舶,通過(guò)配載設(shè)備采用遙控投擲、遠(yuǎn)程指揮、遠(yuǎn)距離喊話通訊等手段,可以較好處置自備船舶事故險(xiǎn)情。

        隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、無(wú)線控制等技術(shù)的發(fā)展,無(wú)人船、無(wú)人機(jī)在我國(guó)完成了從軍用到民用的滲透過(guò)程,在測(cè)量、防污、安防、巡航等領(lǐng)域有了廣泛的應(yīng)用。面對(duì)太湖水上事故遇險(xiǎn)搜救應(yīng)急需的廣闊水域,無(wú)人船、無(wú)人機(jī)可快速、精準(zhǔn)地對(duì)遇險(xiǎn)目標(biāo)進(jìn)行搜索、定位和信息傳輸,具有快速、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、覆蓋范圍廣,無(wú)人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)等優(yōu)點(diǎn),作為實(shí)艇搜救的有效補(bǔ)充,既豐富了搜救手段,又有助于提高水上搜救的效率,減輕危害,避免損失的擴(kuò)大。

        二、太湖水域無(wú)人船、無(wú)人機(jī)輔助搜救應(yīng)急需求

        2017—2019年,蘇州轄區(qū)太湖水域共處置險(xiǎn)情360起,占蘇州轄區(qū)險(xiǎn)情處置的30%左右。太湖水域湖岸總長(zhǎng)405公里,湖區(qū)內(nèi)共有52個(gè)島嶼,湖區(qū)暗礁較多,沿岸入湖口眾多,航線多達(dá)15條;太湖水域現(xiàn)有游客集散中心碼頭11座,游艇俱樂(lè)部碼頭3座,還有渡口1個(gè),旅游船艇200余艘,貨運(yùn)航道日均通航船舶近千艘。此外,漁業(yè)船舶及農(nóng)用自備船舶近2萬(wàn)余艘。湖區(qū)點(diǎn)多線長(zhǎng)面廣,事故險(xiǎn)情多發(fā),水上安全搜救應(yīng)急工作量較大,需要引入無(wú)人船、無(wú)人機(jī)輔助搜救應(yīng)急。

        三、太湖水域搜救應(yīng)急防控重點(diǎn)

        根據(jù)對(duì)太湖水域船舶交通流和事故險(xiǎn)情特征進(jìn)行分析,總結(jié)出太湖轄區(qū)搜救應(yīng)急防控重點(diǎn)如下。

        1.重點(diǎn)時(shí)段

        (1)碰撞事故。每年第三季度為事故多發(fā)季節(jié),其中,06:00—08:00、10:00—12:00、14:00—16:00、18:00—20:00等為碰撞事故多發(fā)時(shí)段。

        (2)擱淺事故。一年中第一季度和第四季度事故多發(fā),其中,12:00—24:00 時(shí)間段、交接班時(shí)間段擱淺事故較多。

        2.重點(diǎn)水域

        (1)碰撞事故。西太湖,大雷山、太湖1號(hào)至2號(hào)航標(biāo)附件水域等。

        (2)擱淺事故。太湖13號(hào)至14號(hào)航標(biāo)附件水域、大雷山等。

        (3)旅游船舶集中營(yíng)運(yùn)區(qū)也為重點(diǎn)監(jiān)管水域。

        3.重點(diǎn)船舶

        (1)江蘇本省。鹽城、泰州籍船舶。

        (2)外省。浙江籍、安徽籍船舶。

        另外,旅游船舶、?;瘜W(xué)品船、農(nóng)用自備船舶也是監(jiān)管重點(diǎn)船舶。

        四、無(wú)人船、無(wú)人機(jī)搜救應(yīng)急應(yīng)用模式與系統(tǒng)建設(shè)方案

        1.搜救應(yīng)急應(yīng)用模式

        無(wú)人船、無(wú)人機(jī)系統(tǒng)由地面控制指揮中心和無(wú)人船無(wú)人機(jī)兩個(gè)部分組成。無(wú)人船、無(wú)人機(jī)通過(guò)配備的GPS/IMU系統(tǒng)獲取定位信息,地面控制指揮中心通過(guò)相關(guān)軟件可以對(duì)無(wú)人船、無(wú)人機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控指揮。

        操作人員接到搜救應(yīng)急任務(wù)后,首先利用地面控制中心相關(guān)軟件進(jìn)行航線設(shè)計(jì),包括航(飛)行路線、開(kāi)啟或關(guān)閉相關(guān)傳感器等;接著利用無(wú)人船、無(wú)人機(jī)搭載相關(guān)任務(wù)傳感器到達(dá)目標(biāo)現(xiàn)場(chǎng),通過(guò)地面控制中心可以觀察和控制無(wú)人系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),遙控指揮無(wú)人船、無(wú)人機(jī)執(zhí)行拍照、錄像等指令。同時(shí),通過(guò)4G或定向網(wǎng)絡(luò)回傳相關(guān)影像數(shù)據(jù)。搜救指揮中心通過(guò)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、研判、決策并進(jìn)行指揮。具體應(yīng)用模式如圖1所示。

        圖1 無(wú)人船、無(wú)人機(jī)搜救應(yīng)急應(yīng)用模式

        2.系統(tǒng)建設(shè)方案

        太湖水域無(wú)人船、無(wú)人機(jī)應(yīng)急監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)可分為3個(gè)階段考慮。

        (1)研究試驗(yàn)階段。目前,太湖水域僅在太湖二號(hào)橋和石公山各設(shè)置了一個(gè)搜救基地和一個(gè)搜救站。研究試驗(yàn)階段可在石公山搜救站進(jìn)行試點(diǎn)布置,各配備1套無(wú)人船、無(wú)人機(jī)系統(tǒng),安排2~3名人員參與相關(guān)操作培訓(xùn)。主要進(jìn)行應(yīng)急數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸和管理、事故險(xiǎn)情搜救、應(yīng)急處置等實(shí)踐,著重掌握無(wú)人船、無(wú)人機(jī)在搜救應(yīng)急中的應(yīng)用技能,為試點(diǎn)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

        (2)大規(guī)模實(shí)施階段。考慮太湖水域搜救站點(diǎn)實(shí)際、事故險(xiǎn)情多發(fā)區(qū)域和VITS、AIS、CCTV等系統(tǒng)情況,選擇在石公山、二號(hào)橋、大雷山、西太湖、太湖12號(hào)至14號(hào)航標(biāo)附近等水域布置,初步形成太湖水域無(wú)人船、無(wú)人機(jī)海事監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)。同時(shí),需要持續(xù)投入資金和時(shí)間培養(yǎng)無(wú)人船和無(wú)人機(jī)的操控專業(yè)人員(也可委托第三方機(jī)構(gòu)),建立常態(tài)化的無(wú)人船、無(wú)人機(jī)應(yīng)急救援技術(shù)團(tuán)隊(duì),保證“陸??铡倍嗑S度的搜救應(yīng)急。

        (3)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和應(yīng)用階段。在研究實(shí)驗(yàn)階段和大規(guī)模實(shí)施階段的基礎(chǔ)上,建設(shè)一個(gè)太湖水域無(wú)人船、無(wú)人機(jī)網(wǎng)絡(luò)指揮中心,通過(guò)該中心可以協(xié)調(diào)和管理無(wú)人船、無(wú)人機(jī)海事監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)節(jié)點(diǎn),同時(shí),通過(guò)制定詳細(xì)的無(wú)人船、無(wú)人機(jī)工作流程和實(shí)施規(guī)范,指導(dǎo)無(wú)人船、無(wú)人機(jī)海事監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行搜救應(yīng)急。在發(fā)生突發(fā)性水上交通事故或環(huán)境污染事故時(shí),各個(gè)無(wú)人船、無(wú)人機(jī)海事監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能協(xié)調(diào)一致,共同應(yīng)對(duì)。

        五、結(jié)語(yǔ)

        無(wú)人船、無(wú)人機(jī)在太湖水域搜救應(yīng)急中的應(yīng)用,可以提升搜救應(yīng)急裝備水平、提高應(yīng)急處置能力、優(yōu)化航海保障服務(wù),對(duì)推動(dòng)太湖水域水上安全起到了重要作用。無(wú)人船、無(wú)人機(jī)技術(shù)作為一種成熟的技術(shù)平臺(tái),可以在太湖水域進(jìn)行海事搜救應(yīng)急,滿足實(shí)際工作需要。

        (1)無(wú)人船、無(wú)人機(jī)系統(tǒng)在太湖水域搜救應(yīng)急中的應(yīng)用主要定位于輔助海事應(yīng)急、輔助水上搜救。

        (2)無(wú)人船、無(wú)人機(jī)結(jié)合海巡艇、搜救船艇、車(chē)輛、AIS、Vits、CCTV等,能形成真正的海陸空“三位一體”搜救模式,縮短搜救時(shí)間,提高事故險(xiǎn)情搜救效率。

        (3)無(wú)人船、無(wú)人機(jī)可以部分替代海巡艇和搜救艇,通過(guò)優(yōu)化搜尋方式,減少海巡艇巡航燃料消耗,節(jié)省搜尋綜合成本。

        (4)利用無(wú)人船、無(wú)人機(jī)全方位視角,通過(guò)遠(yuǎn)程遙控指揮,可以對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)信息及時(shí)進(jìn)行反饋、研判和決策,有利于事故險(xiǎn)情的應(yīng)急處理,是傳統(tǒng)海巡艇搜救應(yīng)急手段的一種有效補(bǔ)充方式。

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