秦皇岛航标处辖区航标关键技术研究

1、    秦皇岛航标处辖区航标关键技术研究    敖自栋+张峰摘 要：航标系统对船舶进出港效率有着重要的影响，是航道的指明灯，文章以秦皇岛港和京唐港为基础，对秦皇岛航标处辖区航标关键技术进行了分析研究，为未来沿海航标关键技术的更新实现提供一定思路。关键词：航标；关键技术；研究引言航标是海上助航标志的简称，主要用于引导船舶航行、定位和标识障碍物、设置警告人工标志，为各种水上活动提供安全信息，是海洋工程基础设施系统。总体来说，航标对于航运和海洋开发、国防建设有着重要的支撑作用。环渤海地区是我国重要的经济和战略发展区域，其海洋运营能力对于助推京津冀一体化发展、振

2、兴东北老工业基地、助力山东经济发展均有着相当大助推作用。迅速的经济发展和沿渤海港口建设的不断扩大有着密不可分的关系，近年来，渤海沿海交通流量不断增加，海上交通运营的压力也在逐渐扩大，作为海上交通的指挥中枢，航标系统对航运安全的重要性就愈加明显起来。本文从技术和发展角度，结合秦皇岛港、京唐港近海岸航标系统的现状进行了相关剖析研究。1 现状分析航标即海上助航标志，对保障航运安全、经济和交通便利起着非常重要的作用，而沿海航标，更是海洋交通和各港口枢纽的安全支撑系统。调查显示，目前渤海各港口的航标系统基本可以满足交通运营需求，从指标上来说，衡量沿海航标主要依靠效能分析、智能技术运用分析两个角度，二者的

3、充分结合可以保障运营效率。秦皇岛港1的位置在渤海湾扼要地区，是首都的入海口，京津冀经济带的重要航海终端，对我国“雄安”新区建设也有非常强大的支撑作用，是世界能源第一大输出港，秦皇岛港以南山头灯塔为界，分为东、西两大港区，六条航道（主航道、西航道、老航道、东航道、煤三期航道、十万吨级航道）依据航道等级分别承担不同种类船舶进出港任务。秦皇岛港现有各类公用助航标志213座，配布的航标主要是视觉航标和无线电航标。视觉航标包括有人值守灯塔、导标、灯桩、灯浮标和浮标，无线电航标包括dgps台站、ais辖区中心、ais基站、雷达应答器等。从整体配置上来讲，秦皇岛港灯塔显著，容易识别，各种水中、陆地灯桩能明显

4、标识码头、构筑物、陆域等，灯浮标、导标等清晰标识了航道走向。港口航标设置的布局设置比较合理，充分利用了海岸的长度和面积，为船舶进出港提供了相当有力的基础。但相对来说，随着港口和区域经济的发展，城市港口高大建筑物增多，城市亮化明显加强，致使视觉航标背景复杂，造成夜间船舶识别困难。另外在冬季的时候，受现有冰标抗冰能力及船舶冬季作业能力的限制，在冰情严重的年份，海上冰标损坏、移位、熄灭等航标故障也成为影响航标效能发挥的因素之一。京唐港2同样隶属于河北省，位于环渤海经济圈中心地带，是大北京战略的重要组成部分，是国家确立的沿海重要港口。京唐港现有主航道为20万吨级单向航道（兼顾5万吨级双向同行），航道配

5、布灯浮标35座，另设置10座导标分别指示主航道单向、双向通航。但随着京唐港区的不断外延扩建，京唐港灯塔位置已远离港口前端，导致目视效果及灯光射程不能满足航海者需求。2 技术关键点分析影响航标使用效果的最关键的三个因素，分别是效果因素、环保因素和结构因素，效果因素影响航标指挥的效率，环保因素对近海区海洋动植物的影响较大，而结构因素则影响着航标的使用年限。从效果上说，航道3设置必须要满足效率和速度两个方面的要求。从整体布置上来说，近海岸处一般不会做外出船舶停留，航道距离偏窄发展，因此首先应该进行纵向的基础建设，建立清晰的航道布置。保证船舶进出的吨位可以随着经济增长而增多，保证船舶航行安全距离，避免

6、碰撞故障，延长港口岸边建设，和航道进行充分的配合。技术角度是未来航标建设的重中之重，首先需要铺设高精度遥测遥感系统，对航标的工作进行整体配置和指挥，另外需要建立以ais、gps和gsm为技术基础的无线监控系统，监控的内容需要全面，不仅仅包括船舶进出情况，还应该包括航标的工作可靠性和效率，建设无线传感器网络加强航标之间的自我联系，这样可以有效地形成一种航标预警体系，构建三维系统，形成航标互补体系，每一个航标基础都进行arm软硬件植入，如果造价允许，尽量可以实现整体把控和航标自我把控双重建设体系。航标效果要向鲜明度发展，采用led灯管，射程长而且便于辨识。未来的技术和管理都会向数据化发展，对于航标

7、建设来说也同样如此，利用数据对港口运营境况进行分析也是未来工作的重点，在港口指挥中心设置数据收集和处理中心，结合平时积累的重要管理经验，利用数据对港口的运营进行支撑。每一次的技术更新，都需要进行后期评价分级，要建立海事航标管理评估方法，建设完善的智能化助航系统，从这几个角度来说，秦皇岛港和京唐港都非常适合并且需要进行技术更新。从结构和可靠性来说，航标布置虽然算不上大型工程，但因为维修和护理比较困难，而且海洋工作环境也相当复杂，因此从结构和材料上进行大成本投入维持使用可靠性也是相当重要。从基础材料上说，在刚度可靠的机械结构外部，需要敷设防止海洋腐蚀的保护涂层。内部电路要进行防潮处理，备用电池也要

8、保持相当高的可靠性，航标灯的结构也要满足同样的要求。秦皇岛港和京唐港都是渤海内港，一年四季海洋温度温差较大，发生事故的可能性增强，对结构可靠性的要求也相对更高。沿海海洋生物较多，近年来海洋污染严重，其中影响最重的就是近海岸的海洋环境和生物。选择的建设点，既要保证船舶进出效率，同时也要保证不破坏海洋生物的栖息场所，因此在进行结构建设之前，一定要做好充足的调研。而之前提到的防海洋腐蚀涂层一般来说对海洋的影响比较大，在造价支出允许的条件下，一定要选择污染较小的涂层。可以在航标处设计太阳能系统，对航標灯进行电支撑，陆地由于有稳定的电能来源，数十瓦乃至数百瓦的差距对工作影响并不明显，但海上由于环境恶劣，

9、灯器发光依赖于太阳能电池板，每一点能耗的降低都能大幅缩小太阳能电池板的尺寸，从而增强浮标的抗风能力，提高灯器的稳定性和使用寿命，如此一来，航标人员也可减少航标例行巡检次数，直接节省大量巡检维护费用。3 总结与展望基础上来说，要拥有更加合理的航道配布，进一步提高导标效能，为了满足更大的吞吐流量和运营效率，未来要更加注重近海航标的研究建设，主要包括航标管理运营情况、设备和技术的实施情况、航标的整体维修和保护、航标的水域水文条件、航行船舶的整体规划、近海气象情况的统计。要着重提高航标管理效能，及时跟踪沿海港口的建设情况，航标系统的技术更新要时时刻刻和港口的整体规划相吻合。要运用合理的制度对航标建设和应用进行管理，形成制度化，要建立及时可靠的航标紧急情况反预案。不要过分追求新技术方案的实施，忽略基础结构建设。作为北方区域经济发展的重点地带，我国的经济发展已经对环渤海地区的船舶运营能力提出了更高的要求。作为配套系统，航