鄱阳湖航道信息技术应用与思考
2022-06-09
在少量资金及设备投入的情况下，通过对航道基础信息的采集、处理和发布，配合相应管理制度、规定及流程，运用3G联网、GPS定位、卫星授时、手机终端嵌入式应用开发等技术，建立鄱阳湖湖区航道公共信息服务平台，提高航道公共服务能力和质量，使航道更安全有序畅通，提升运输船舶运输效率。
鄱阳湖依托长江沟通江、浙、沪等东部沿海地区和重庆、武汉等中西部地区；通过江西省五河（赣、抚、信、饶、修）沟通南昌、九江、赣州、吉安等重要工业城市，它们与京九铁路共同构筑和支撑着江西省最重要城市密集带和产业集聚区，成为沿线经济发展和生产力布局的重要依托，在江西省综合运输体系中具有重要地位。
鄱阳湖航道简介
鄱阳湖航道（南昌至湖口）曾于1992年、2002年分别进行了四级、三级航道整治，目前已达到三级航道标准。2010年6月江西省又启动了该航段二级航道整治工程，并将于今年底竣工。
如今的鄱阳湖碧波万顷，千船竞发，水上运输一派繁忙。它已成为内河运输大通道的重要组成部分，经过鄱阳湖干线航道的船舶日均量达500余艘次，最高时达1000余艘次，
单船载重吨位一般为5000余吨、最大达10000余吨，年通过货运量达1亿吨。鄱阳湖已成为内河运输最为繁忙航段，也是江西省水上采砂、水上运砂中转过驳作业的主要水域之一。
同时，鄱阳湖受五河来水及长江水倒灌的影响，水位变幅达15米。汛期，水面辽阔，宽达数十公里以上；枯水期，洲滩裸露，水流归槽，水道蜿蜒曲折；具有"洪水一片，枯水一线"的自然景观。鄱阳湖地处季风区，最大风力12级：夏季（即中洪水期）常出现雷雨和台风，常风向为南风；冬春（即枯水期）受西伯利亚冷气流影响，多寒潮，盛行北风。一般每年有30天左右的大风天气。被外界称为鄱阳湖"百慕大三角洲"的老爷庙水域，平均风速7.0m/s，最大十分钟平均风速28.9m/s，为内陆少见。
因此，保障鄱阳湖航道安全畅通，是一项十分重要和紧迫的任务。不断提升航道管养公共服务能力和服务质量，对经济社会发展具有重大意义。近年来，江西省港航管理局九江分局在航道管理与养护经费没有增加的情况下，通过制度创新，以少量资金及设备投入，运用信息技术，有效提升了鄱阳湖区航道的管养水平。
运用互联网创新公共服务方式和丰富公共服务内涵
1、航道信息发布定期化和制度化
根据鄱阳湖航道实际和管养工作要求，我们研究制定了《航道信息定期发布规定》、《航道信息采集、处理、发布流程图》等制度。以网络技术为载体，通过互联网定期发布航道水位信息、航道维护水深月度计划、航道维护水深实测数据等，为船舶合理配载提供依据，为船舶航行提供全方位的信息服务。
2、航道维护水深计划细化
鄱阳湖水位变幅高达15米，为了充分利用水位上涨的有利因素，我们制定了《江西省港航管理局九江分局推进航道管养"六化"建设工作方案》、《航道维护水深计划编制规定》、《航道维护水深计划月度化工作流程图》，开展了在航道维护水深计划细化，提高航道维护水深值，提高船舶装载量，提高运输效率。
运用GPS定位技术创新航道管养新模式
运用GPS定位技术，将航道管养的工作目标及工作质量进行全面的数量化，即将"提供经济安全航线"的工作目标以及"一标接一标，一灯接一灯"等航道管养的工作质量进行全面量化，以数字指导、检查和考核航道管养工作，以进一步提高航道管养公共服务能力和服务质量，逐步实现由传统检查航标向检测航标的转变。
1、航标标位坐标化
根据航道维护水深月度计划，确定航标设置的坐标，用坐标值指导、检查和考核航标配布工作。提高了航标标位准确性。
2、航标灯光数量化
选1-2座航标灯在夜间于不同能见度和灯光背景下目测灯光，然后用GPS测量出两标之间的距离，并测量电池电压做好记录，作为灯器选型、电池更换的依据。用实测数据指导、检查和考核航标灯灯光的质量。提高了航标的发光率。
运用3G技术管控重点航标的状态
在鄱阳湖寡妇矶、姑塘、屏峰、老爷庙、褚溪河口、朱袍山灯塔以及星子水文观测井上安装7座155mm遥控遥测一体化航标灯，对大型灯塔实行检测手段远程化。
1、实现用户直接查询航标
航标灯系统里嵌入微处理器，不仅能测量航标灯的工作电压、工作电流，且能改变灯质、闪光频率，实时显示航标灯当前状态数据。实现现场数据自动无线传输，无人值守，管理者不受时间和空间的限制，随时随地都可以虚拟"临阵"指挥；管理者及用户可以通3G网络用移动终端随时随地观察当前航标工作情况，其他相关领域的人员和服务对象也可以经授权通过网络或移动终端查询。
2、增强航标维护及时性，降低维护成本
利用终端平台、终端平台航标失常自动报警系统，管理人员随时随地及时发现失常航标，及时组织工作人员对出现故障的航标进行恢复，增强航标维护及时性，促进维护效率的提高。同时，极大程度的减少了巡航次数，除终端报警外，一般可由原来每月六航次减少至每季度一航次，巡查次数缩短94%，降低维护成本。
3、提高劳动安全性，降低劳动强度
鄱阳湖灯塔高达20多米，以前每月六次巡航检查及航标失常维修均需水上高空作业。航标技术状况在终端就能实时检查，减少了攀爬灯塔次数，降低了高空作业的风险，降低了工作人员劳动强度。
运用卫星授时功能，实现航标灯同步闪烁
鄱阳湖湖口航段，是江西省水上省际运输唯一通道，航行船舶数量多、载重吨位大，航段上又有九江至景德镇高速公路鄱阳湖大桥和铜陵至九江铁路鄱阳湖特大桥跨越。该航段上航标灯光的背景十分复杂，有来自湖口县城及港区灯光、公路铁路桥梁照明灯光、行驶车辆灯光、航行船舶灯光等，由于航标灯光与背景灯光混在一起相互干扰，难以分辨，航标的工作效能低，船舶航行难度大。
通过在普通航标灯的控制电路中装上GPS模块，利用卫星授时功能，当其收到卫星信号时，均按照卫星提供的标准时间在全航段同步闪烁，使航标灯光容易从复杂的背景灯光中分辨出来，航道的边界清晰可见，提高了航标的工作效能，增加了船舶航行及大桥自身的安全性。同时，提高了巡航、检查、维护航标的工作效率。在未加装GPS模块的状态下，航标灯不是在同一时刻闪烁，特别是在灯光背景复杂的情况下，失常的航标无法从远处被发现，须通过全程逐标逐项检查才能查出。通过同步闪烁的航标灯光，显现出的航道边界线的位置、航标间距、航标数量，从比较远的地方就能判断出航标是否正常，失常的航标更加容易被发现，极大地方便航标的巡航检查等维护工作。
以上是在经费及设备投入极少的情况下，信息技术在鄱阳湖航道管养中应用取得成效及体会，如能加大资金投入，将取得更大成效，发生更大的改变。多年实践经验告诉我们，在鄱阳湖航道管养中开展了电子信息技术应用工作，是一项十分有效和有益的工作，应当倍加重视。
内河航道信息技术应用的思考
航道信息化建设和信息技术应用是提高航道公共服务水平最重要最有效的途径。目前，内河航道管理与养护经费普遍紧缺，用于航道信息技术应用的资金及设备十分有限，资金及设备短缺是航道信息化建设和信息技术应用最大障碍。基层航道部门结合实际，因地制宜开展信息技术应用工作，可为高规格大规模的航道信息化建设开阔思路、积累经验、锻炼人材。
1、构建高效的航道信息服务平台
充分利用社会已建成的信息化资源，利用3G网络和移动终端构建航道信息用户共享平台：智能手机已普及使用，用户终端不需增加设备；用户上网费用不高，使用成本低，在绝大多数用户可接受的；重要航道区域3G网络已基本覆盖；重点只是航道信息服务平台的建设。
2、实现用户直接查询航标工作效能
除水文、气象信息服务外，改造现行的航标灯，使得用手机终端能够直接查询航标标位设计坐标值、实际工作坐标值、灯光颜色及灯质。
3、应用整合
将设计坐标值、工作坐标值与手机定位坐标值整合到一个应用中，为船舶安全航行提供服务。
鄱阳湖依托长江沟通江、浙、沪等东部沿海地区和重庆、武汉等中西部地区；通过江西省五河（赣、抚、信、饶、修）沟通南昌、九江、赣州、吉安等重要工业城市，它们与京九铁路共同构筑和支撑着江西省最重要城市密集带和产业集聚区，成为沿线经济发展和生产力布局的重要依托，在江西省综合运输体系中具有重要地位。
鄱阳湖航道简介
鄱阳湖航道（南昌至湖口）曾于1992年、2002年分别进行了四级、三级航道整治，目前已达到三级航道标准。2010年6月江西省又启动了该航段二级航道整治工程，并将于今年底竣工。
如今的鄱阳湖碧波万顷，千船竞发，水上运输一派繁忙。它已成为内河运输大通道的重要组成部分，经过鄱阳湖干线航道的船舶日均量达500余艘次，最高时达1000余艘次，
单船载重吨位一般为5000余吨、最大达10000余吨，年通过货运量达1亿吨。鄱阳湖已成为内河运输最为繁忙航段，也是江西省水上采砂、水上运砂中转过驳作业的主要水域之一。
同时，鄱阳湖受五河来水及长江水倒灌的影响，水位变幅达15米。汛期，水面辽阔，宽达数十公里以上；枯水期，洲滩裸露，水流归槽，水道蜿蜒曲折；具有"洪水一片，枯水一线"的自然景观。鄱阳湖地处季风区，最大风力12级：夏季（即中洪水期）常出现雷雨和台风，常风向为南风；冬春（即枯水期）受西伯利亚冷气流影响，多寒潮，盛行北风。一般每年有30天左右的大风天气。被外界称为鄱阳湖"百慕大三角洲"的老爷庙水域，平均风速7.0m/s，最大十分钟平均风速28.9m/s，为内陆少见。
因此，保障鄱阳湖航道安全畅通，是一项十分重要和紧迫的任务。不断提升航道管养公共服务能力和服务质量，对经济社会发展具有重大意义。近年来，江西省港航管理局九江分局在航道管理与养护经费没有增加的情况下，通过制度创新，以少量资金及设备投入，运用信息技术，有效提升了鄱阳湖区航道的管养水平。
运用互联网创新公共服务方式和丰富公共服务内涵
1、航道信息发布定期化和制度化
根据鄱阳湖航道实际和管养工作要求，我们研究制定了《航道信息定期发布规定》、《航道信息采集、处理、发布流程图》等制度。以网络技术为载体，通过互联网定期发布航道水位信息、航道维护水深月度计划、航道维护水深实测数据等，为船舶合理配载提供依据，为船舶航行提供全方位的信息服务。
2、航道维护水深计划细化
鄱阳湖水位变幅高达15米，为了充分利用水位上涨的有利因素，我们制定了《江西省港航管理局九江分局推进航道管养"六化"建设工作方案》、《航道维护水深计划编制规定》、《航道维护水深计划月度化工作流程图》，开展了在航道维护水深计划细化，提高航道维护水深值，提高船舶装载量，提高运输效率。
运用GPS定位技术创新航道管养新模式
运用GPS定位技术，将航道管养的工作目标及工作质量进行全面的数量化，即将"提供经济安全航线"的工作目标以及"一标接一标，一灯接一灯"等航道管养的工作质量进行全面量化，以数字指导、检查和考核航道管养工作，以进一步提高航道管养公共服务能力和服务质量，逐步实现由传统检查航标向检测航标的转变。
1、航标标位坐标化
根据航道维护水深月度计划，确定航标设置的坐标，用坐标值指导、检查和考核航标配布工作。提高了航标标位准确性。
2、航标灯光数量化
选1-2座航标灯在夜间于不同能见度和灯光背景下目测灯光，然后用GPS测量出两标之间的距离，并测量电池电压做好记录，作为灯器选型、电池更换的依据。用实测数据指导、检查和考核航标灯灯光的质量。提高了航标的发光率。
运用3G技术管控重点航标的状态
在鄱阳湖寡妇矶、姑塘、屏峰、老爷庙、褚溪河口、朱袍山灯塔以及星子水文观测井上安装7座155mm遥控遥测一体化航标灯，对大型灯塔实行检测手段远程化。
1、实现用户直接查询航标
航标灯系统里嵌入微处理器，不仅能测量航标灯的工作电压、工作电流，且能改变灯质、闪光频率，实时显示航标灯当前状态数据。实现现场数据自动无线传输，无人值守，管理者不受时间和空间的限制，随时随地都可以虚拟"临阵"指挥；管理者及用户可以通3G网络用移动终端随时随地观察当前航标工作情况，其他相关领域的人员和服务对象也可以经授权通过网络或移动终端查询。
2、增强航标维护及时性，降低维护成本
利用终端平台、终端平台航标失常自动报警系统，管理人员随时随地及时发现失常航标，及时组织工作人员对出现故障的航标进行恢复，增强航标维护及时性，促进维护效率的提高。同时，极大程度的减少了巡航次数，除终端报警外，一般可由原来每月六航次减少至每季度一航次，巡查次数缩短94%，降低维护成本。
3、提高劳动安全性，降低劳动强度
鄱阳湖灯塔高达20多米，以前每月六次巡航检查及航标失常维修均需水上高空作业。航标技术状况在终端就能实时检查，减少了攀爬灯塔次数，降低了高空作业的风险，降低了工作人员劳动强度。
运用卫星授时功能，实现航标灯同步闪烁
鄱阳湖湖口航段，是江西省水上省际运输唯一通道，航行船舶数量多、载重吨位大，航段上又有九江至景德镇高速公路鄱阳湖大桥和铜陵至九江铁路鄱阳湖特大桥跨越。该航段上航标灯光的背景十分复杂，有来自湖口县城及港区灯光、公路铁路桥梁照明灯光、行驶车辆灯光、航行船舶灯光等，由于航标灯光与背景灯光混在一起相互干扰，难以分辨，航标的工作效能低，船舶航行难度大。
通过在普通航标灯的控制电路中装上GPS模块，利用卫星授时功能，当其收到卫星信号时，均按照卫星提供的标准时间在全航段同步闪烁，使航标灯光容易从复杂的背景灯光中分辨出来，航道的边界清晰可见，提高了航标的工作效能，增加了船舶航行及大桥自身的安全性。同时，提高了巡航、检查、维护航标的工作效率。在未加装GPS模块的状态下，航标灯不是在同一时刻闪烁，特别是在灯光背景复杂的情况下，失常的航标无法从远处被发现，须通过全程逐标逐项检查才能查出。通过同步闪烁的航标灯光，显现出的航道边界线的位置、航标间距、航标数量，从比较远的地方就能判断出航标是否正常，失常的航标更加容易被发现，极大地方便航标的巡航检查等维护工作。
以上是在经费及设备投入极少的情况下，信息技术在鄱阳湖航道管养中应用取得成效及体会，如能加大资金投入，将取得更大成效，发生更大的改变。多年实践经验告诉我们，在鄱阳湖航道管养中开展了电子信息技术应用工作，是一项十分有效和有益的工作，应当倍加重视。
内河航道信息技术应用的思考
航道信息化建设和信息技术应用是提高航道公共服务水平最重要最有效的途径。目前，内河航道管理与养护经费普遍紧缺，用于航道信息技术应用的资金及设备十分有限，资金及设备短缺是航道信息化建设和信息技术应用最大障碍。基层航道部门结合实际，因地制宜开展信息技术应用工作，可为高规格大规模的航道信息化建设开阔思路、积累经验、锻炼人材。
1、构建高效的航道信息服务平台
充分利用社会已建成的信息化资源，利用3G网络和移动终端构建航道信息用户共享平台：智能手机已普及使用，用户终端不需增加设备；用户上网费用不高，使用成本低，在绝大多数用户可接受的；重要航道区域3G网络已基本覆盖；重点只是航道信息服务平台的建设。
2、实现用户直接查询航标工作效能
除水文、气象信息服务外，改造现行的航标灯，使得用手机终端能够直接查询航标标位设计坐标值、实际工作坐标值、灯光颜色及灯质。
3、应用整合
将设计坐标值、工作坐标值与手机定位坐标值整合到一个应用中，为船舶安全航行提供服务。