“20世纪90年代,航标巡检就是租一条小木船,遇到起雾的天气,四周白茫茫看过去都一样,就只能在近海处抛锚等着雾散,等着等着一夜就过去了。”9月23日,老一代的航标人向记者回忆起过去巡检航标的岁月。
随着时代的发展,当前,航标巡检工作已经发生了翻天覆地的变化。新一代航标有哪些特点?能给航行的船舶带来怎样的福祉?新型航标自身又有着怎样的前景和未来?连日来,记者带着这些问题采访了业内相关专家。
老灯塔焕发科技新光彩
7月,120岁的秦皇岛南山头灯塔正式并入北斗系统。记者在秦皇岛航标处运行保障中心的遥测遥控系统显示屏上看到,北斗系统实时传回灯塔的运行状态,电压、电流、旋转时间等参数清晰显示。北斗的灯塔监测系统设置信息查询、状态监控、灯塔遥控、航线跟踪等一系列功能,可提供远程实时监测和管理。
交通运输部北海航海保障中心高级工程师郭小飞告诉记者,北方海区积极推进北斗航标遥测遥控安装工作,按照“由易到难,从近岸及远海,先固定标志再浮动标志”的原则,大力推广新型北斗测控航标灯器,已经实现了北斗定位和北斗通信100%全覆盖。
“这种新型测控航标灯器是一种集北斗定位和北斗通信于一体的‘双北斗’灯器,定位准确、信号覆盖广、智能化程度高,通过航标遥测遥控系统能够更加精确和便捷的对航标工作状态进行远距离监控,极大地提高了航标状态监控能力和航标管理效率,在减轻航标管理部门维护和巡检负担、提升航标现代化管理水平的同时,也为航标用户提供了更加安全、可靠、精准的导助航服务。”郭小飞兴奋地说。
相关专家指出,当前,海上航行已从传统的经验航行向数据航行转变,航海者急需各类航行安全信息。应用北斗系统,不仅能获得更全面更精准的助航信息,还能与各港口信息整合,服务更多港航企业、船舶。尤其是北斗系统独有的短报文通信功能,在海域没有基站和手机信号时,可直接通过卫星传递,实现终端之间信息实时交互。
小浮标织就智慧大网络
全球贸易往来密切,大型船舶进出港口频繁,在智能航行时代,船舶更加依赖准确、及时的港域环境数据。
郭小飞介绍:“以前船舶进港有标准没尺度,比如雾天,传统的气象服务提供的能见度数据不能精确到小范围的海域,不能满足航海者的实际需要,大家都是凭肉眼观测能否进港,缺乏准确的数据支撑。”
“‘基于多源信息聚融的港域航道智能监测系统’的诞生填补了服务空白,可以及时提供小范围海域内的流速、流向、能见度等与船舶航行安全相关的港域海洋环境要素的可靠数据,提高了船舶进出港的效率,有效保障了船舶进出港和离靠泊的安全,同时减少了回流现象对船舶安全航行的影响。”郭小飞说,目前该系统已经在辖区内秦皇岛港、黄骅港和京唐港、天津临港及南港应用,为提升港口运行效率提供了科学的环境数据支撑。
“高科技加持的灯浮标就是这套系统发挥作用的载体。”郭小飞告诉记者,“在普通航标上安装多种传感器,从而同时监测各种水文和气象数据。”
目前,青岛港518号灯船则安装有水文气象设备:风向风速仪、方位传感器、GPS定位系统、能见度传感器、挪威海流计;天津港共有3座智能浮标稳定运行,能够监控流速、流向等实时数据。
“可以说,未来的灯浮标,在港口生产、船舶驾引、海事监管、航道疏浚、海上搜救等方面将扮演重要的角色。”北海航海保障中心相关负责人说。
如今,左红右绿明灭闪烁,不再是灯浮标唯一的名片,它们正朝着智能化航标一点点探索和迈进。未来,它们将织就一张智慧航海保障网络,带给航海者更大的惊喜。
智能航标未来可期
2008年,我国成功研制了中国第一艘无人驾驶海上探测船“天象一号”,为北京奥运会的青岛奥帆赛提供气象保障服务,这也是世界上首次应用无人船进行气象探测。在无人驾驶船舶时代,智能航标可以作为船舶的“眼睛”,代替驾驶者把握航向。
“未来的航标,可以将实时的航道、港口、船舶流量等水上交通信息通过数字信号播发给无人驾驶船舶,与船舶产生数字信息交流,从而使其能够及时进行目标识别、自主避障、路径自主规划等。同时,虚拟AIS航标也将发挥巨大作用。”郭小飞告诉记者,目前,我国海上近岸主要通航水域已基本实现AIS基站信号的全面覆盖。虚拟AIS航标设置操作快捷,使用成本较低,且易于被船用电子海图识别和解析。
管中窥豹,可见一斑。2020年,我国将完成智能航运的顶层设计,智能灯浮标技术方面的相关研究也正在紧锣密鼓地推进——
例如北海航海保障中心近期组织开展的《智能灯浮标技术设计方案》研究。通过分析智能航运发展中国内外无人船舶、智能港口、e航海等与智能航保建设相关的国际国内先进技术和经验,收集航标导助航相关技术热点和发展动态,系统研究智能灯浮标的基本功能、智能感知设备组成、技术结构和性能指标,以及智能化维护管理等等,从而提出航标智能化发展“中国方案”。
“航标智能化研究是航标现代化工作的核心内容之一,是智能航保在航标导助航方面的具体体现,是实施综合智能航保体系建设的新基建工作的重要举措,也是提高综合智能航保服务水平的必然选择。”业内专家认为,环保、智慧是未来所有行业发展的必经之路,航标智能化的最终体现就是实现航标的自我识别和管理。
“我们对未来航标的发展主要有两个方向的设想,其中一个方向是航标的自我管理能力,另一个是打造智能化平台,将航标作为一个海上通信的中转平台传递数据信息,以此让陆地与船舶进行数据信息的轻松传递。”郭小飞说。
随着航运经济的发展和海上活动的日益频繁,航海用户对航行安全及和便利性地需求将越来越高,这也给智能航标的研究者和管理者提出了更高的要求。在无人船、物联网、5G、大数据、云计算、人工智能高新科技飞速发展的有力推动下,智能航标将拥有广阔的应用和发展空间。