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1、 三峡通航智能预警需求研究 邓家佩 司马俊杰 汪健长江三峡通航管理局 湖北 宜昌 4430021 三峡通航预警存在的问题三峡通航预警存在的问题有：1.1 预警信息收集手段相对单一当前信息化系统建设依托各个工程项目建设，标准、接口存在不一致的现象，信息化顶层设计仍需进一步优化提升；信息资源的深度整合、开放共享、业务协同仍需进一步加强。很多预警信息仍然采用其他单位值班人员通过传真或电话告知1。1.2 预警信息智能分析功能稍显不足系统尚不能对通航环境信息、船舶航行行为及作业动态数据进行智能分析，大多依靠监管人员结合自身经验进行分析后得出结论。1.3 预警信息基本通过人工发布目前预警信息都是监管人员手
2、动发送给相关人员，需改变预警信息发布手段，提高信息发布的信息化程度。2 三峡通航智能预警需求三峡通航智能预警是三峡综合监管平台的一部分，三峡综合监管平台需实现以下智能预警需求。2.1 水文气象预警水文气象作为影响船舶航行的环境因素，对船舶的航行安全有极大的影响，在三峡河段不同流量、流速和水位下保证船舶航行安全的航行速度和驾引操作有所出入，且三峡河段容易发生大风、大雾，对船舶的航行安全也有很大影响。辖区内对船舶航行、待闸安全影响较大的水文气象因素包括：流量、水位、能见度、风速及调峰等。2.1.1 流量预警。当三峡出库流量变幅超过5000m3/s，系统提示监管人员注意辖区船舶航行动态，提醒辖区在航
3、船舶谨慎驾驶；当流量达到禁航条件时，提醒船方在安全水域锚泊。2.1.2 水位预警。接入水位站的三江水位数据及将要进出三江航道的船舶实时吃水数据，当三江水位不满足进出三江航道的船舶吃水需求时，一方面对计划执行员及安全监视员的预警提醒，提醒此时三江航道水位不满足进出三江航道船舶吃水；二是对船舶船方的预警提醒，提醒此时三江水位不满足船舶吃水需求。2.1.3 能见度预警。将水文气象等监测数据接入系统内，可通过点选相应区域或位置实时显示水文气象信息栏，并可通过区块颜色进行水文气象信息等级的可视化，如对于辖区内因大雾能见度不足500m的区域覆盖半透明白色色块进行显示，能见度大于500m不足1000m的区域
4、覆盖半透明黄色色块进行显示，使辖区内雾情实时状况一目了然。同时通过GPS短信、手机短信提醒船舶加强瞭望。2.1.4 风速预警。将水文气象站的数据接入系统，当气象站发布7级及以上大风预警时，系统自动发布该水域禁航信息，并提醒船舶在安全水域锚泊。2.2 船舶航行动态预警随着三峡船舶通航密度的增加，船舶类型和船舶尺度多样化等原因，使得三峡河段船舶交通越来越复杂，为了确保船舶航行安全，还应该对船舶的航行动态进行预警，为方便对船舶实际航行动态预警，将辖区内水域分为主航道、引航道、船闸水域及锚地水域，分区域对船舶各种航行动态进行风险识别及预警。2.2.1 航速异常预警。设定主航道中船舶安全航速范围为412
5、km/h，引航道中船舶安全航速范围为28km/h，船闸水域船舶安全航速范围为04km/h，锚地水域船舶安全航速范围为04km/h，当船舶航速低于或高于设定范围时，系统自动报警。2.2.2 航路异常预警。航道相关部门通过水位测量等专业手段，以航标船形式设置安全航道，过往船舶需按指挥信号在规定的安全吃水深度航道内航行，与航道边界以及对岸均应保持一定的安全距离。当船舶距离航道边界过近时，便有可能发生触礁、搁浅等事故，影响船舶通航安全，因此需对船舶对航道边界的距离进行监控。可结合实船沿岸航行所采集的航迹线勘划两条“警戒线”，当发现船舶“压线”系统就会报警。2.2.3 船位异常预警。当船舶无过闸计划或未
6、到过闸计划时间时，应在锚地等待计划执行员的发航指令才能出锚地，而若船舶无发航指令，船舶出锚地区域，系统自动报警。当船舶已经收到发航指令时，应在45min内驶出锚地，若船舶收到发航指令，超过45min还未出锚地区域，系统自动报警。2.2.4 船舶并列行驶预警。设定主航道及引航道水域横向间距，当两船在主航道和引航道的横向间距小于设定值，且保持超过2分钟，视为两串并列行驶，系统自动报警。2.2.5 船舶违规掉头预警。为防止船舶违规掉头，设定主航道、引航道水域船舶航向变幅小于180，当船舶在两分钟内，航向变幅超过180，系统自动报警。2.3 通航建筑物及配套设施预警船舶过闸时，船闸的冲泄水会导致水流条
7、件变化较大，影响船舶的待闸安全，为保障船待闸安全，同时提高过闸效率，在船闸的上下游附近布设靠船墩，供船舶进闸前临时停靠。通过布设靠船墩，可以提前将锚地的船舶发航，船舶系固在靠船墩的系缆桩上，既减少了发船时间，又可以防止对其他过闸船舶的影响。但是若靠泊在靠船墩上的船舶并靠宽度太宽，会占据一部分的江面，影响出闸船舶的航行安全，同时船舶将缆绳系固在系缆桩上，有可能因为水流或是大风的作用，导致缆绳受力过大发生断裂，导致船舶漂移，影响出闸船舶及待闸船舶的安全。因此要注意关注靠船墩上待闸船舶靠泊宽度及系缆桩受力情况，提高事故监测与预防能力，减少事故发生的概率及其可能造成的损失。2.3.1 靠船墩待闸宽度预
8、警。船舶靠泊靠船墩应按照排挡图顺序到靠船墩靠泊，同时并靠宽度控制在50m以内，可以在靠船墩水域以靠船墩为边界，向外延伸50m划定电子围栏，当船舶靠泊靠船墩并靠宽度超过50m时，系统自动报警。2.3.2 系缆桩超重预警。在靠船墩系缆桩位置放置压力传感器，传感器实时发送数据至预警系统，当压力超过临界值，系统自动报警。2.4 待闸锚地锚泊预警三峡河段锚地分为坝上待闸锚地、坝下待闸锚地和两坝间待闸锚地，两坝间待闸锚地主要是乐天溪、平善坝锚地和小平善坝锚地。2.4.1 锚地容量预警。在AIS上勘划锚地区域范围，并实时显示锚地内抛锚船舶数量，设定各锚地区域的锚泊容量，当抛锚船舶数量达到设定锚泊容量的50%
9、、80%和100%时，系统进行弹窗提醒、并分别以蓝、黄、红光进行声光报警，提醒计划执行员锚地容量不足。2.4.2 锚地使用条件预警。坝上锚地分为危险品锚地和普通货船锚地，不同类型的船舶对应不同的锚地，系统中设定各锚地允许锚泊的船舶类型，当有其他类型船舶进入锚地抛锚时，系统自动进行报警。2.4.3 超锚区预警。船舶在锚地抛锚还应注意要在锚地范围内抛锚，勘划出锚地边界“警戒线”，当发现船舶“压线”，系统自动进行报警。2.5 船舶防污预警对于三峡坝区船舶污染管理来说，提高三峡坝区船舶污染的监测与预防能力，最大限度地避免和减少船舶污染所带来的经济和社会损失才是坝区船舶污染管理的关键。对三峡坝区船舶污染
10、危险源的进行监控，尽早发现导致产生突发事件苗头的信息并及时预警，可减少事件产生的概率及其可能造成的损失。2.5.1 尾气超标预警。一般情况下，船舶尾气排放硫含量默认值为5000mg/kg，监管人员也可自定义尾气正常排放范围，当船舶通过尾气监测装置测量值超过正常值时，系统界面上该船舶显示红色。2.5.2 油污接受证明。船舶进行油污排放后，将开具的油污接受证明电子档案输入系统，当船舶使进三峡辖区水域时，系统可在自动跳出无油污接受证明的船舶的基本信息，并发送短信给现场海事执法大队。2.6 助航标志预警航标是水上交通安全保障系统的重要组成部分，为船舶安全便利地航行提供导助航服务，对发展水上交通运输业起
11、着至关重要的作用。在三峡河段，布设着为数众多的航标，航标的稳定运行，关系着船舶的航行安全和船员的生命安全。2.6.1 助航标志漂移预警。系统默认助航标志漂移预警距离为10m，监管人员也可自定义设置航标漂移距离预警，当某一航标漂移距离超过设定预警值，监管人员可在电子海图上看到该航标的图标不断闪烁，通过点击航标信息按钮，从航标数据中查看其漂移值；同时系统会将航标漂移信息传输给航标管理部门和航经此水域的船舶。2.6.2 助航标志运行状态预警。监管人员设置航标稳定运行的电压、电流值，当航标实际的电压、电流值超出此范围后，航标无法正常运行，监管人员可在电子海图上看到该航标的图标不断闪烁，且系统自动将此航
12、标位置信息发送给航标管理部门和航经此水域的船舶。2.6.3 船舶碰撞助航标志报警。当航标被船舶撞击后，该航标在电子海图上的图标不断闪烁，并发出报警，并将此航标的位置信息传输给现场海事执法大队及航道管理部门。3 智能预警处置预警处置是按照预警分析结果进行预警应对，除当值安全监视员进行必要的预警提示工作外，根据警情的不同，预警处置要求实现及时响应，基于预警分析结果，确定预警级别，输出相应的预警控制指令2。3.1 有序的预警指挥和应急调度依据不同的预警级别，做出相应的预警指挥和应急调度。在三峡通航指挥中心内部，进行计划执行、安全监视、计划编制等岗位的协调，各岗位各自履职，确保对船舶的合理调度和安全监
13、视；在三峡通航管理局，进行船闸、海事与通航指挥中心的协调，确保险情发生水域其余船舶的安全有序通行，并及时组织人员到现场控制险情；当预警级别较高时，涉及组织协调的层面也相应提高，此时，严格按照应急预案组织现场工作。3.2 高效的专家库针对三峡河段船舶航行安全预警的专家库应涵盖海事、航道、公安、通信、环境、地质等方面的专家，对三峡河段的突发事件进行应急处置技术研究和咨询服务工作，为应急决策提供咨询和建议；预测已发事件的发生和发展趋势，对各类突发事件的救援方案、处置方法等进行研究、评估，并提出相关建议；提供通航应急组织方面的技术支持3。3.3 完善的报告和信息发布制度根据预警级别的不同做出响应，运用
14、现代化电子网络手段，实现快速、高效、准确的数据分析，追踪事件进展，及时掌握最新动态，将问题和情况及时向上一级管理者或上一级主管部门报告，同时通报相关部门。对于事件处理的情况和结果，通航指挥中心根据事件的影响程度和应急处理的相关规定决定信息的发布及方式，同时按有关规定及时向上一级部门报告。4 结束语水文气象、船舶航行动态、通航建筑物及配套设施、待闸锚地锚泊、船舶防污染、助航标志等六个预警需求涵盖了过闸船舶安全监管的核心。三峡智能综合监管平台应结合业务需求，在充分满足船舶航行预警的基础上，接入气象水情系统、船舶定位系统、锚泊管理系统、防污染系统等多个信息业务系统的数据，使用预设的规则和算法对数据进行处理和发布，实现平台的统一展示、统一接口、统一管理。通过对各个系统数据的分析处理，实现预警消息的自动下发，并智能实时反馈环境、航行动态等动态信息给监管人员和船方，实现24小时智能预警，能够有效提升智能监管的水平，减少船舶发生事故的概率。 -全文完-
