揭秘航道养护黑科技

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本文转自：中国水运报□全媒记者杨翼远“筋斗云”“顺风耳”“千里眼”……近些年，新技术以前所未有的速度、广度和深度融入长江航道养护服务工作中，让原本属于神话故事中的“独门绝技”，化身无人机、无人船、数字航道及空间数据库这些“黑科技”，颠覆了原有的模式，拓展着更丰富的“玩法”，不断助力长江航运高质量发展。连日来，记者走访长江沿线，见证了这些航道“黑科技”的神奇。“筋斗云”让测量工作提质增效在长江武汉航道局辖区内，54处航道整治建筑物分布在十几个水道，数量多、分布跨度长，该局通过引入无人机、无人船等智能设备，不仅解决了传统人力观测耗时长、安全性不足等难点，还极大提高了观测效率和准确性。“1月份，我们仅用了四天时间，就完成了年度航道整治建筑物现场踏勘工作，而这样的工作原本需要一周。”长江武汉航道局周金辉介绍。“以前，江心滩需要我们用脚一寸一寸进行丈量，一些滩头水浅处人和普通船只均无法到达，就造成了测量区域的空白。”在长江岳阳航道处，测绘技术人员利用北斗CORS系统与无人机、无人船开展协同作业，对浅险水域、礁石水域测量数据实现测绘里程厘米级测量精度。相较于传统精测手段，测量效率至少提高2倍以上。在长江泸州航道局，该局自主研发的“泸道遥测1号”无人船在长江江阳航道处，成功完成了4个水道共28公里辖区航道尺度水深测量工作。“与使用航标船开展测量方式相比，无人船测量可大大节省燃物料及人员成本。以本次测量为例，使用航标船测量，需船员5名、燃油超kg，使用无人船测量则仅需燃油18kg，无需船员出航，油耗不足传统方式的1/5，极大提高了航道生产力水平和经济效益。”该局无人船研制人员介绍。近日，记者通过探访发现，伴随着无人机、无人船在长江沿线各航道部门中的广泛运用，昔日神话故事中孙悟空“一个筋斗云十万八千里”的脑洞大开，早已让航道人习以为常。而借助这些设备，他们不仅征服了昔日“难以企及”的踏勘盲区，还探索出不少“新玩法”，让航道整治建筑物踏勘工作不断提质增效。“以前清点水上备用浮基地的器材，都要和船长约时间专门去现场点。现在有无人机，真的方便多了，到江边飞一下就搞定了！”长江南京航道处工程师王舒娴开展月度航标器材清查工作时感叹道：“原来开航加检查最少要1个小时才能完成的工作，现在10分钟就可以完成了。”无人机在器材清查工作中的应用，有效减少了船舶开航次数和工作人员投入，缩短了工作时间，提高了工作效率，提升了作业安全系数。在长江宜昌航道局，基于无人机AI识别的应急管理平台的应用，不仅实现了航标、水尺、整治建筑物等要素身份、状态的智能分析与识别，还能自动显示航标巡检报告、整治建筑物信息、水尺读数等功能，进一步提升了航道航标巡查、应急指挥的信息化和智能化水平。年，长江航道局已经印发《无人机无人船在航道养护工作中的应用专项工作方案（-年）》，总结无人机、无人船使用经验，加快推进无人机、无人船的推广应用，为长江航道高质量发展提供有力支撑。“顺风耳”“千里眼”提升管理水平“通过船舶流量统计分析，可以得知长江沿线船舶日均活动量和船舶行驶数据；通过对船舶停靠行为的分析，可以验证锚地区、港口等重要基础设施图上地理信息的准确性；通过航标碰撞历史数据，利用数学模型计算各区域内碰撞概率风险……”通过长江干线数字航道综合服务平台工程的建设，长江干线航道动态监测、管理业务流程和辅助决策服务全面实现数字化、网络化、智能化和可视化，长江航道管理人员有了“千里眼”和“顺风耳”。“顺风耳”让航道管理人员足不出户，就能实时进行现场管理——“当航标失常时，一线航道人员不必再‘大海捞针’般寻找航标。”长江航道测量中心负责人介绍，通过数字航道平台，查询航标终端数据，管理人员就能轻松找回失常航标。“在武安段和朝涪段等大型航道建设项目中，整治工程三维可视化贯穿项目施工管理全过程。”长江航道整治中心尹书冉介绍，数字航道在航道工程建设中取得广泛应用，施工管理人员通过移动端将工程各个施工区域互联成网，将工程现场记录的预制生产、材料送检、施工作业、质量检验和计量数据汇总关联，并通过不同颜色将工程进度、质检和计量状态以三维可视化的效果展示在BIM平台，使后方管理者直面现场，简化管理层级，提高决策效率，严控质量、流程。“千里眼”让航道管理人员能够24小时远程动态监控航标、水位、船舶、净空高度、风雾情等通航要素——据介绍，春运开始以来，数字航道动态监测平台实现了全线座航标遥测遥控。截至1月30日，航道管理人员通过数字航道这一平台，累计协助处理了72座航标的漂移、电池故障等，累计发布了航道周尺度预报28条次，发布航道通告64条次，发布23个水位站及7个流量站早8点、晚17点水位26次，电子航道图数据更新84幅……目前，数字航道这一平台通过“立体化、全天候、智能化”观测，让“远程看、精细管、走着用”，在不远的将来成为可能。——远程看。数字航道建设覆盖全线的航道要素监测体系及数字化测绘体系，实现航标、水位、船舶、河床地形等航道要素信息快速采集与远程监控。——精细管。航道管理人员通过数字航道管理系统和综合服务平台，实现航道动态监测、养护调度、监管指挥、日常管理等业务的协同应用，形成高效的长江航道运行管理模式和体系。——走着用。通过数字航道APP和数字航道管理系统，实现航标维护管理、航道探测巡查等一线班组日常作业的电子化，形成数据准确全面、流程闭合高效的航道维护管理模式。“最强大脑”实时高效助航保畅“十几年前手绘的航道图，如今全部存进电脑，可以随时调阅。”在长江南京航道局，档案馆里上万幅历史航道图，通过扫描、配准、数字化采集，按照统一规范录入空间数据库，航道管理人员轻轻滚动鼠标，年以来长江下游航道冲刷演变、水位波动规律、地理信息数据逐一呈现，空间数据库成为预测航道演变、提供科学决策的“最强大脑”。“无人机、无人船采集数据之后，纳入空间数据管理，通过建模，精准还原了建筑现状，与原始数据比对后，可计算缺损区域，评估维修费用。”年，伴随着长江南京以下12.5米深水航道的开通，长江江苏段成为全国内河通航密度最高、航运最繁忙的水域，航道维护疏浚任务重、频次高，长江南京航道局测绘技术人员依托这套“最强大脑”，实现了实时、高效地助航保畅。“创新团队已初步搭建航道分析空间数据库，也完成黑沙洲等示范河段数据的入库。”长江航道局“智慧航运”创新工作室牵头人郭涛介绍，未来团队将充分发挥长江航道规划设计研究院在水动力学数学模型、航道演变跟踪分析等方面的传统优势，以智慧交通、大数据、人工智能等前沿信息化应用为方向，研究航道要素信息的智慧预判与智能化应用，为实现交通强国战略提供坚强支撑。当下，这些不断创新的航道养护“黑科技”，不仅为长江航道养护服务工作安上了“三头六臂”，也为长江航运高质量发展及长江经济带建设注入磅礴动力。

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