三峡航道多功能航标示范工程实施初步企划书__.doc

数字化航道项目建议书 项目名称：三峡坝区航道基于无线网络的多功能航标示范应用 建议单位：武汉理工大学水路公路交通安全控制与装备研究中心  1项目概述 3 2多功能航标应用现状 4 2.1多功能航标航标发展现状 4 2.2多功能航标应用现状 7 3项目实施内容 11 4项目实施关键技术 12 5项目实施方案 13 5.1多功能航标研制 13 5.2示范航道选择与航标的布设 14 5.3多功能航标信息管理系统开发方案 19 6进度安排 20 7项目成果 20 8资金预算 21 8.1资金预算 21 8.2项目实施的硬件、材料以及实验测试预算 22 9研究基础 26 9.1自主知识产权的AIS船台终端 26 9.2武汉理工大学开发的AIS应用软件介绍 27 9.3项目建议人简况 42 9.4项目主要参加人员 43 1 项目概述 实时获取航道中风速、能见度、水流速度、航道水深、水面污染状况时空数据将有助于海事监管效率，为此本项目依托于交通部西部项目“基于多功能航标的内河管理体系关键技术研究”、三峡航务管理局“数字化航道二期工程”，开发多功能航标系统并选取三峡坝区典型航道实施示范应用。项目实施内容如下： 1）选择两处典型航道的10座航标，集成气象传感器、水深与水流传感器、能见度传感器以及航标遥控、遥测系统，建立多功能航标系统，探测航标附近航道的水文、天气、污染和航道信息，检测航标维护相关信息，包括电池电量、电压、灯电流、电池板工作状况等，并在碰撞、偷盗等情形下，远程报警； 2）利用AIS与无线传感网络构建多功能航标信息无线网络通讯系统，构建标-岸站-管理处-管理中心4级信息网络架构，实时传输至远程管理中心，为海事监管和航标维护提供信息支持。 3）建立航标的AIS服务体系，为过往船只提供航标的AIS信息导航，并提供4台AIS船台设备实施AIS航标服务示范； 4）结合坝区电子航道图，开发多功能航标信息管理软件，在航道发生应急状况如溢油、超低能见度、航道发生重大变化等情况下，实时为远程控制中心和过往船只提供报警。 拟通过实施上述内容，提交： 1）多功能航标示范2处；其中一处可监测溢油信息。 2）建立AIS服务体系的应用示范，提供2个船台设备。 3）开发标-岸站-管理处-管理中心4级信息网络架构的多功能航标信息管理软件一套。 本项目的创新点： 1）拓展了航标功能，集成各种传感器，探测航标附近航道的水文、天气、污染和航道信息以及航标维护等相关信息，丰富了数字化航道的内涵。 2）利用AIS与无线传感网络构建多功能航标信息无线网络通讯系统，规避了公网的弊端，节省了通信费用。 3）构建了内河的AIS航标服务体系，提高内河助航与海事监管的信息化水平。 2 多功能航标应用现状 2．1 多功能航标航标发展现状 管理效率，为此智能化管理显得尤为重要。AIS航标和AIS遥测遥控航标主要用于船舶往来频繁、水文地理复杂的水域及港口，为船舶指示航线、转向点、浅滩、暗礁、沉船和禁航区等，是保障船舶安全、经济航行的重要设施，对发展水上交通运输起着重要作用，设备运行状况的好坏，将直接影响船舶的安全航行。为适应当前航运业大流量、高安全通航的要求，航标智能化及职能越来越受到关注。纵观英、美、法等航运大国，早在20世纪90年代初就利用现代电子技术和通讯技术建立起了航标智能化管理系统为其海运事业提供了高效服务。 我国在航标智能化方面已经取得了一定进展，主要体现在两方面：一是航标材料及电池智能化管理方面，二是航标遥测及位置监视方面。 在航标材料及电池智能化方面，上海航标厂采用先进的无线通信技术，新型航标能通过遥测监控系统对百里之外航标的偏移情况、航标灯的明暗状态、太阳能电池的充电情况进行实时监控，当航标工作状态发生异常时就会自动报警。在航标受到船舶撞击漂移时，还能自动跟踪。采用新型超高光强LED灯器，灯光的射程可高达11.7海里，并可控制发光强度和频率持续时间等。采用改性非金属高分子材料，航标灯提高了抗拉强度、耐腐，并减轻了重量，延长了寿命。非金属轻质浮标能减少钢浮标的弹性变形，使之在船舶相碰撞之时因弹性变形而消除碰撞能量。并且，经过特殊处理的高分子材料表面在水中会形成一层“亲水”水膜，可大大增强浮体表面的润滑性能，在船舶碰撞时发生打滑现象，从而最大限度地降低碰撞能量。长江航道局通过重点科研项目《峡谷河段太阳能一体化航标灯的研制》研制了峡谷河段太阳能一体化航标灯。功率30瓦的太阳能一体化航标灯在无日照的情况下充电电流达240毫安，满足航标灯电能补充要求。 在航标智能化管理方面，管理部门及时掌握航标的工作状态与相关信息，做到及时、有针对性地对航标设备进行维护与检修，使维护人员从巨大工作量和艰苦的工作环境中解脱出来，提高设备可利用率，降低维护成本，提高系统是国际航标发展的潮流和方