疏浚船舶GPS监管系统的开发与应用

■陈少轻

中国电建集团港航建设有限公司

前言

在科学技术飞速发展的带动下，GPS定位系统在越来越多的行业和领域中得到了应用，凭借自身全天候、广覆盖以及高可靠性的特点，取得了非常显著的成果。新时期，我国港口建设不断加快，疏浚工程也在迅速增加，做好疏浚船舶管理开始受到重视。但是，因为疏浚船舶的数量较多，加上施工环境复杂，单纯依靠工作人员进行现场监督不太现实，在这种情况下，可以开发基于GPS的监管系统，提升监管效果。

1 工程概况

某航道疏浚工程航道全长13.35km，设计底高程-17.0m，依照我国交通部《疏浚工程技术规范》（JTJ 319-99）及《疏浚工程土石方设计标准》（JTJ 321-96）的相关要求，对疏浚工程的工程量进行计算。工程设计超深及超宽分别为0.4m和3m，炸礁范围与航道边线的安全距离为45m，计算后，工程整体疏浚量达到1196.85万m³。较大的工程量以及较紧的工期使得航道疏浚工作需要同时运用多艘船舶进行施工作业，在作业过程中需要相关部门做好相应的控制工作，对船舶是否在规定深度区域抛泥、在哪个点开始抛泥，并就每艘船在规定时间的作业量、进行量进行统计和分析。在这种情况下，如果单纯依靠监管人员进行现场检查，不仅费时费力，而且存在各种各样的问题。虽然设置了相应的监管系统，但是因为系统本身的问题，施工单位可以通过断电等方式作弊，并不能发挥出理想的监管效果。之后建设部门采用了各种各样的监管方法，如在码头利用望远镜跟踪检查、外租渔船跟踪施工等，不过这些方法都需要监管人员亲临现场，工作量巨大。

2 存在问题

现有的监管系统在操作方面存在一定问题。举例说明，如果需要检查疏浚船舶是否在到达指定地点后开始抛泥，需要在系统操作界面找到船舶选项，然后在分隔栏内点击“回放”按钮，对起止时间进行选择后，还需要按下“查询”，页面会自动弹出一个能够显示该疏浚船舶的全新窗口，窗口会将船舶在相应时间段的行驶轨迹以及其他相关数据显示出来。但是这样的检查模式和流程，想要对一艘船每天的施工情况进行确认，需要至少15min的时间，而如果网速较慢，这个时间甚至会延长到1h以上。另外，在检查过程中，如果施工船舶存在违规操作问题，需要将所有船舶全部检查一遍后才能发现，该工程因为工期紧、任务重，最多同时存在40多艘疏浚船舶，若每艘船都需要进行回放查询，至少要花费一天的时间，这不仅费时费力，而且容易导致统计结果偏差。基于此，技术人员在经过研究讨论后，决定在现有监管系统的基础上，引入GPS、GIS等先进技术，对系统进行创新，提升监管效果。

3 系统开发

相比较原来的系统，新的GPS监管系统在标题栏增加了一项专门区域，可以将违规船舶的名称显示出来，而且软件右侧工具栏设置有相应的警示标志，一旦系统检测到船舶存在违规操作，就会自动发出报警信息。在工具栏如果选择“数据查询”/“报警查询”功能，可以弹出新窗口，输入所要查询的时间段后，点击“应用”按钮，系统就会自动将“报警查询”“报警统计”等显示出来，能够帮助监管人员彻底解决疏浚船舶抛泥不到位的问题。新系统还可以完成对于抛泥次数是否到位的统计工作，可以在标题栏中选择“数据查询”/“抛泥次数统计”选项，在弹出的窗口中选择需要查询的时间段，再按下“应用”按钮，系统就会将所有施工船舶的抛泥次数统计信息以及违规记录显示出来，不仅直观，而且方便快捷。在对GPS监管系统进行开发时，加入了感应装置来保证监管效果，因为在施工中，部分疏浚船舶在没有到达指定抛泥点的情况下，私自打开舱门，一边行驶一边抛泥，这种情况单纯依靠GPS监控系统是很难检测出来的。因此，技术人员在每一艘疏浚船舶的抛泥按钮位置，增加了感应装置，这样如果船舶在途中私自开仓抛泥，系统监控界面会自动发出警报信息，提醒监管人员注意。

4 效益分析

新系统开发后，在工程中进行了应用，对照原本的监管系统，在安装GPS监管系统前，需要租用当地的渔船，安排监管人员到海上跟踪施工船舶，而安装新系统后，共计运行天数515天，排除恶劣天气的影响，依照总天数的80%进行计算，则累计可节约租船费用：500×（515×80%）=20.6（万元），节约人工费用50×4×（515×80%）=8.24（万元），共节约管理费用28.84万元。依照航道周边区域、锚地原本施工期间以及安装疏浚船舶GPS监管系统后的水深变化进行分析和计算，在GPS监管系统安装前，港口每年增加的回淤量约为10万m³，系统安装应用后至今约17个月的时间，共节约清理回淤疏浚费397万元。

5 结语

总而言之，疏浚船舶GPS监管系统融合了GPS、GIS等技术，能够有效提升对于疏浚船舶的监管效果，节省人力、物力、损耗，压缩了管理费用，在实际应用中能够取得较好的效果，也因此受到了技术人员的重视。在对疏浚施工船舶进行管理的过程中，应该强调监管的有效性，做好集中管理，杜绝违规操作的现象，在提升船舶监管效果的同时，也能够节约大量的人力和时间成本，更能够对疏浚施工船舶中途抛泥的现象进行控制，确保其能够在指定抛泥点进行抛泥，减少对于海洋生态环境的破坏，有着非常显著的经济效益和环境效益。