航标运行保障系统的设计与实现

航标运行保障系统的设计与实现

李明

交通运输部北海航海保障中心大连航标处辽宁省大连庄河市 116400

摘要：利用信息化手段是提升航标业务管理水平和效率的有效途径。文中在分析当前航标业务管理信息化建设与应用中面临的问题的基础上，对航标运行保障系统的设计与实现提出了工作思路。

关键词：航标；信息化建设；设计

引言

随着我国综合立体交通运输体系的构建，航运事业得到了快速发展。“一带一路”倡议，“海洋强国”、中国（上海）自由贸易试验区成立等国家发展战略的实施，使得我国沿海港口工程建设不断加快，港口数量和规模逐步增长，港口货运吞吐量逐年增加，船舶趋于大型化、高速化，船舶数量和通航水域船舶交通流密度不断增加，航海保障面临巨大挑战。同时，海上风电场、海上钻井平台、海上游艇行业等新兴海上活动发展趋势明显，提出了多样性、差异化的航海保障需求。航海保障体系包括航标、测绘和通信等重要组成部分，在保障航运安全、推动海洋资源开发与经济发展、维护国家海洋权益等方面发挥着至关重要的作用[1]。当前，航标管理工作还存在一些瓶颈问题和薄弱环节，比如：智能化管理与应用保障机制不完善、网络安全管理缺少统筹规划、管理系统标准化水平不高、资源整合共享水平有限等。科技信息化、智能化是航标发展的羽翼和助推器，也是新时期航海保障工作的战略选择。为满足航标事业的发展需求，推动航海保障管理能力升级，全面提升海区航海保障与助航服务水平，亟需开展航标智能化管理系统研究与设计。

1系统存在的问题

目前，各基础电信企业要加快推进未实名登记的老用户补登记，目标是实名率达到100%。各移动转售企业要对特殊号段全部用户进行回访和身份信息确认，对未登记或登记信息错误的用户进行补登记，在规定时间内未完成补登记的，一律予以停机。实名制登记出现了一些问题，使得系统灯器通信卡出现问题，发生多次通信中断的现象。虽然运行信息监控系统覆盖率较高，但是在一些航道纵深较长海域及偏远海域，仍存在信号覆盖不到的问题。有时候系统航标出现报警，但是属于通信超时原因，航标效能仍正常发挥。此种情况应归类为误报警现象。随着航标技术的进步，航标灯器生产厂家已不再生产老旧型号的灯器，目前新购置的TYH-120C/G灯器，其通信卡为NanoSim卡，而前期申办的通信卡均为MicroSim卡和普通Sim卡，故出现最新一批灯器无卡可用现象。

2航标运行保障系统的设计与实现措施

2.1逻辑架构

从系统运行环境看，涉及内、外网络环境。数据库是系统的核心和基础，为保证数据安全，系统数据库、数据接口系统和相关功能网站全部部署在海事内网运行，外网环境主要用于遥测遥控数据及其它器材数据的采集和传输。针对外网数据传输的安全问题，系统除配置常规网闸、防火墙，设置安全隔离区外，还针对测试灯器厂商的遥测遥控数据配置了堡垒机，对测试数据进行安全监管，确保系统安全运行。在内网环境下，处于底层的系统数据库独立运行，并可细化为航标基础数据库、航标遥测遥控数据库、综合业务数据库以及AIS数据库。与之相匹配的是中间层数据接口系统，航标基础数据、综合业务数据、AIS数据以及经过解析的航标遥测遥控实时数据通过数据接口系统被系统上层的各功能模块网站加以调用，完成相关数据的应用和更新。

2.2业务数据平台

航标智能化管理系统的业务数据主线包括：航标业务主线、物资业务主线、人员业务主线；其中，航标业务主线是牵引物资业务、人员业务主线的交接点。航标智能化管理系统以“业务数据主线”为基础，建立九大数据库：基础信息数据库、航标基础数据库、物资数据库、业务运行数据库、监控数据库、支撑业务数据库、对外服务数据库、空间数据库、其他数据库。“九大数据库”是平台运行的基础及管理对象，数据库间统一标准、统一接口，为平台的功能拓展和延伸提供数据支持和技术保障；各数据库之间的逻辑关系。

2.3加强航标基地规划和硬件建设

（1）要加强航标基地的规划。随着专用标的接收，地方港口和重大项目建设，航标数量将迎来较大增长，航标基地的规划应有前瞻性和系统性。就大连航标处辖区而言，有两处航标保养基地，位于大连棉花岛和庄河地区。庄河航标保养基地位于大连地区的东北部，建议依托于庄河航标管理站，加强自动化浮标保养车间的建设，除满足本辖区航标保养需求外，长期可以为丹东地区提供航标保养需求，两处航标保养基地形成合力，充分满足大连航标处航标保养需求。（2）要明确功能定位，当前正大力推进海事监管和航海保障一体化融合发展，航海保障事业内部，更需要业务的衔接与融合。因此，新建设的航标基地，要预留测绘、通信等业务发展空间，为建设综合航海保障服务体系，打下硬件基础。（3）要加大对现有航标基地的投入，进行改造、提升。对航标码头进行改造、清淤，使之更加适合航标船靠泊。按照环评标准，对保养车间进行改造升级、更新换代，提升航标基地运行的智能化。

2.4航标终端故障判断准确率改进

随着航标技术和通信技术的发展，航标应用在更多的细分领域，同时呈现种类多样化趋势，电气性能也日益复杂。因此，航标故障的分析和预判，对人员技能的要求也越来越高。为此，需要在原有航标运行信息监控系统的基础上，提高系统智能化程度。比如智能化解除级联报警，避免重复。偶发性数据降噪处理，降低判断权重，减少误判。深度分析故障原因，平衡次数和时间的关系，合理判断。纳入周期性故障因素，减少漏判。同一航标运行数据多维度分析，同屏呈现，便于人工进一步判断。个性化过滤条件，快速定位同类报警，排查通信欠费、区域性无信号等故障。

2.5系统APP

系统APP开发包括iOS和Android两个版本，其功能与系统PC端的具体功能一一对应，系统APP能够将航标业务现场数据及时有效地通过移动终端录入到系统后方数据库中，也能很好地满足现场操作与线上审核高效衔接的业务需求。通过系统APP，工作人员能够随时调取查看航标业务开展情况，如航标维护保养的历史数据、维护保养的现场照片、航标运行工况信息等等，通过APP扫码也能实现对航标器材的高效管理，这些都为航标管理工作提供了极大的便利。

2.6航标巡检

系统通过对航标巡检周期的设定，设置契合巡检业务场景的智能算法，能够智能推选亟待巡检的航标，并对即将超出巡检周期的航标做出提示。此外，系统能够一键显示漏检航标，并按照不同的巡检方式对一定时段内航标的巡检座数做出统计，可对每座航标发生的巡检业务进行存储和历史查询。

结语

航保事业的高质量发展离不开前瞻性的科技应用。随着信息化建设的不断深入，“大系统、大平台、大数据”成为了政务信息管理系统建设的基本原则。航标运行保障系统建设正是在这样的时代背景下应运而生，通过技术整合将航标运行监控和管理集成到一个大平台、大系统当中，同时把业务更迭所积累的大数据视为航保重要的基础性战略资源。利用这些数据资源，依托大数据技术逐步建立航标产品质量评估、航标效能评估机制，必将极大地满足新时代下加强航标业务管理，提升助航服务水平，服务国家战略的需要。

参考文献

1. 林强,等.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（3）：126-130.

2. 许建,等.航标遥测遥控系统在航道维护管理中的应用[J].水运管理,2011（9）：34-35.

3. 项鹭,张杏谷,彭国均.我国航标业务综合信息管理平台研究[J].中国海事,2012(9):11-12.

4. 张莎莎,李克奇.对优化航标业务综合信息管理平台系统的思考[J].天津航海,2018(4):75-76.

5. 闫鹏成,宋宇.基于Android的航标作业过程管理系统架构[J].中国水运:下半月,2017(5):86-88.