航标遥测遥控系统在航道维护管理中的应用

航标遥测遥控系统在航道维护管理中的应用

发表时间：2019-08-26T12:38:12.927Z 来源：《基层建设》2019年第16期作者：黄连胜[导读] 摘要：航道数字化建设将进一步提升维护管理效率，减少维护资金投入，本文对传统的航标监测和维护方式进行论述，并对数字航道航标遥测遥控系统进行分析，对航标监测和维护效果展开探讨。

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摘要：航道数字化建设将进一步提升维护管理效率，减少维护资金投入，本文对传统的航标监测和维护方式进行论述，并对数字航道航标遥测遥控系统进行分析，对航标监测和维护效果展开探讨。

关键词：航道维护管理；航标遥测遥控；信息技术航标对于保证河流内船舶航行安全至关重要，航标技术的水平对于保证航运安全起着重要作用。很多河流地形变化都比较大，航道内经常分布着礁石，通行船舶对航标有着较大的依赖。在自然航道情况下，河流中的不良流态比较集中，如果在汛期条件下，航道中会出现数量较多的缠绕物，经常会出现航标流失问题，航标无法起到应有的作用，给航运带来安全隐患。做好航标状态的监测，是做好航道维护

管理的重要任务。以往所采取的航道维护，多采取每天进行查航，较高频次的语音通话或监听等办法来得知航标信息，无法进行有效的监测，无法24小时保证航标的可靠性和准确性。航标遥测是航道建设的重要内容，可以及时掌握河流航标状态，如果航标出现异常，需要及时进行报警，为航道管理部门提高准确、可靠的航标信和记，从而更好地保证船舶航行安全。 1传统的航标监测和维护方式

很多河流区段的在不同的时期具有天然航道、库区航道和回水航道特征，需要设置上千座航标和浮标。管辖区域河段比较长，维护管理存在着较大的难度。传统的航道维护管理办法，采用日查航的管理制度，航标和标灯需要每天进行巡查，并通过较高频次的电话来对通行船舶进行问询。在汛期来临时，在航标失常较为严重的河段，如果航标失常以后无法进行准确的定位，则需要采用沿途搜查的办法找回航标，维护管理工作需要更多的时间和精力，维护效率得不到保证，维护人员的工作量比较大，航道维护管理费用较大。 2数字航道航标遥测遥控系统

2.1航标遥测遥控终端组成和结构

终端系统可以实现对航标状态信息的采集和控制，主要的功能结构有GPS功能模块、数据采集处理模块、数据存储及GSM/GPRS模块等，可以对航标产生的位移，航标指标灯工作状态等参数进行远程采集和控制，可以实现与河流航道动态监测数据库平台进行数据的连接和处理，航标遥测遥控系统具体构成如图1所示。

图1 航标遥测遥控系统组成图

终端主要由RTU、供电单元等构成，可以实现的功能有：1)RTU。分体航标遥测遥控终端RTU，可以实现航标状态检则和无法通信，是一种功耗比较低的终端检测系统，是由中央控制模块、航标状态检测、控制模块、数据存储模块、无线通讯模块和附属结构组成。如果用于天然航道及桥区航道，需要工作人员具备较高的维护能力，所以需要加装GPS差分模块，每个模块的功能见表1所示。2）供电系统。为终端提供稳定可靠的电能，分析航标遥测遥控终端内的RTU安装在航标指灯外侧，不会占用航标灯的电能，采用单独的供电系统及电阳能供电，是由太阳能电池组、蓄电池构成。

表1 终端模块功能表

2.2航标遥测遥控终端功能

1）航标位置信息采集。采用GPS定位模块来得到航标所在的经纬度，并计算出偏移位置量、速度和时钟等多种数据信息，然后把采集处理后的数据通过无线方式传送给中央控制单元。2）航标灯和终端运行参数采集。采用高精度传感器来对航标灯及终端的运行条件下的电压、电流、灯质和状态等进行采集处理。3）数据交互。应用GPRS/GSM通信技术来完成航道动态监测控制平台的数据信息交互，需要根据设定好的工作方式，按着一定的时间间隔进行数据交互，从而实现远程控制，根据运行状态发出报警信息。采用GPRS通信技术来建设航道监测控制平台，不需要较多的资金投入，如果数据通信不成功，可以自动的转换为GSM通信方式，还应该根据江道数据采集相关的数据交换协议。4）远程控制。建立起的航道动态数据信息监测平台，可以按着具体的工作要求对数据终端发出控制、设置等多种指令，可对对RTU工作方式进行设置，确定是否应该进入到休眠方式或差分工作方式。并控制终端的运行参数，比如，数据信息的时间间隔、轮巡时间及报警方式。对航标的运行进行控制，控制日光阈值、电压和电流的上、下限等，可以对RTU进行复位和停止运行等。 3航标遥测遥控系统在航标监测和维护效果分析 3.1航标监控和维护管理质量和运行效率得到提升 3.1.1航标遥测遥控系统的应用使航道信息基础设施得到了完善

系统可以实现对数量众多的航标信息实现远程监测和控制，建立起航标运行信息数据库，对航标的运动位置进行提前识别和判断，对管辖区域内的航标数据信息进行准确的定义和调用，为实现航标的维护管理创造了良好的前提。

3.1.2对航标运行状态进行实时的监控

航标维护管理人员不再采用每日查航，就可以利用航道动态监测平台来对航标的情况进行准确的掌握和监控，以某航道局每年库区河段做为实例，对以前的航标遥测遥控系统试点情况进行总结，遥控系统处于稳定运行条件下，每天的巡航次数多原来的每天一次，减少到每星期巡航一次，巡航频次和劳动强度都有效减轻，可以更好地节省航道维护管理费用支出。另外，每个航道管理部门，可以对航标运行状态及维护情况实现有效的监控，为实现有效管理提供了便利。

3.1.3提升了航标维护质量及效率

应用该系统可以更为准角、及时的得到航标错误报警信息，对偏离正常位置的航标进行准确测定，使失常航标回到正常位置提供数据支持。尤其在洪水泛滥时期，原来的航标会出现偏移，航道维护管理人员无法及时获取到失常的具体情况，会对航道的正常通行造成影响，航标会在水流施加的作用力下流到较远的距离，最多可能会漂流几十公里，航标无法及时恢复到正常位置，在寻找航标时会投入大量的人力和物力，采用航标遥测遥控系统可以尽快的恢复正常通行，可以为船舶的正常行驶提供安全保证。

3.2对外提供的公共服务能力得到提升

3.2.1为通行船舶安全航行提供保证

航标遥测遥控系统可以实现对航标的实时监测，使航标状态监测更为准确，及时了解到航标失常。通过长期的应用实践可以看出，配置该种装置之后，获取航标失常信息从原来30分钟变小到现在的1分钟，让失常航标回到正常位置从原来的2小时减小到30分钟，维护管理效率得到了进一步提升，可以为船舶的正常通行提供保障。

3.2.2航道公共服务能力得到增强

通过大量的实践可以看出，该系统可以更为准确、及时获取到每个航标失常状况和失常时间，可以制定出有效的手段来来锁定容易出现失常的河段和时段，对该区段做好重点维护管理，可以为将来的服务功能提升提供数据支持。 4结束语

数字航道建设还处于探索和建设时期，需要进一步提高定位精度，使无线信号范围更为广泛。需要采用大数据技术和物联网技术，不断完善航标遥测遥控系统。

参考文献

[1]贺锋. 试析航标遥测遥控系统在航道维护管理中的应用[J]. 科技与创新,2017(10):100.

[2]吕英龙,王剑. 北斗卫星通信技术在航标遥测遥控系统中的应用[J]. 港口科技,2016(01):42-44.

[3]林强,徐峰. 数字航道综合监控系统在航道维护管理中的应用[J]. 水运工程,2011(03):126-130.