内河航道信息化管理系统功能研究Word文件下载.doc

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系统；

功能

中图分类号：

U612.32文献标志码：

A文章编号：

1002-4972（2009）09-0146-05

Functionresearchoninformationmanagementsystemforinlandwaterways

CHENGWei-hua1,JINJian-jun2,WANGHai-hua3

（1.ZhejiangProvincialPlanning,Design&

ResearchInstituteofCommunications,Hangzhou310006,China;

2.PortsandShippingAdministrationBureauofZhejiangProvince,Hangzhou310006,China;

3.PortsandShippingAdministrationBureauofHuzhouCity,Huzhou313001,China）

Abstract:

Accordingtothecharacteristicsofmoderninlandwaterways,thispaperstudiestheinland

waterwayinformationmanagementsystemanditsfunctions,andintroducestheestablishmentofthissystemby

takingtheHuzhousectionofHuzhou-Jiaxing-ShanghaiCanalasanexample.

Keywords:

inlandwaterway;

informationmanagement;

system;

function

随着经济的不断发展，环境资源日益紧张，内河航运占地少、能耗小、运能大、成本低、对环境污染小的可持续发展品质使大力发展水运成为必然的选择。

交通部提出“把交通行业建设成创新性行业”，内河水运建设围绕“安全、高效、环保、节约、服务”的主题，在提高工程设计理念、工程建设质量要求的同时，对内河水运的管理也提出了更高的要求。

航道信息化建设是全面落实科学发展观，着力管理创新，构建节约型航道、和谐航道的要求，是强化水路交通运输的必然选择。

1内河航道信息化管理系统[1]

1.1航道信息化管理概念

航道信息化管理利用现代电脑网络、数字通讯、卫星定位等技术手段，并整合航道的各种资源，实现航道管理的信息化、科学化、智能化。

航道信息化管理以信息化促进管理科学化，建立航道管理信息网络平台和信息系统，实现航道管

理各部门之间、航道管理部门与其他管理部门之间以及航道管理部门与水运企业之间的信息共享、协同工作及决策支持，促进管理创新，改变管理手段、提高管理效率、规范管理程序、增强服务能力、保障廉政建设，并带动港口现代化、船舶标准化及人员高素质化。

航道信息化建设初期以航道视频监控系统、水上交通呼叫中心等建设为重点，以提供航道管理的直观视听手段。

逐步建设航道地理信息系统（GIS）、船舶GPS动态管理系统、水上交通指挥中心等，为水上交通管理提供决策支持。

最后通过建设水路运输短信平台、航道诱导信息显示系统（LED显示屏）等，为水上交通管理信息传达提供必要手段。

同时逐步建立航道视频分析系统、航标电子遥测监控系统和水位监测系统等多种信息化管理系统。

1.2水上交通指挥系统

水上交通指挥系统是通过对各种交通管理信息资源的整合、知识提炼、智能化决策和信息的发布共享，提高水上交通系统的建设效率和运行效率，增强系统的安全行、可靠性，提高资源利用效率，降低管理成本，为实现水上交通管理现代化、智能化奠定坚实的基础。

水上交通指挥系统主要通过建设和整合水上交通呼叫中心、船舶GPS动态管理系统、航道GIS地理信息管理系统、航道视频监控系统、交通诱导信息发布系统和安全预警应急指挥系统等，并建设以上述系统为基础的决策支持等系统，详见图1。

1.2.1航道地理信息管理系统

图1水上交通指挥系统拓扑图

航道地理信息管理系统是指综合运用地理信息系统（GIS）、遥感技术（RS）、全球定位系统（GPS）、网络通信、多媒体、大规模存储管理及虚拟仿真等技术，实现航道地理、基础设施和航道业务信息的采集、传输和处理，实现真实航道的数字化、网络化、可视化、虚拟化和智能化的设计、规划、建设、维护、管理和综合利用。

航道地理与基础设施信息管理是航道信息化的基本功能，通过航政、港政、海事、设备和工程管理，对航道的地理信息和基础的设施信息进行有效的管理和利用。

1.2.2船舶GPS动态管理系统

船舶GPS动态管理系统通过在船上安装GPS终端，通过GPRS（GSM）网络将船舶定位数据及时发送到水上交通指挥系统平台，使指挥人员直观了解到船舶的位置分布、船舶状况等重要信息，为指挥提供了科学的决策支持。

在指挥中心结合航道GIS平台，及时掌握船舶速度、位置、航向以及船舶流量等动态信息，对船舶违章行为、交通事故或紧急事件及时发现和处理，并对船舶提供通航信息（水上、水下作业，水文、气象信息，限航、断航信息，重要的安全宣传等）等水上通航服务。

水运企业借助船舶GPS动态管理系统，很方便了解企业所属船舶的分布和历史轨迹，通过系统的通讯功能，可以轻松实现船舶的运输业务生产调度。

1.2.3水路运输短信平台

水路运输短信平台主要建设矿山、码头、油库、船厂、航运公司、船舶等单位和企业的短信互动平台。

港航管理发送内容包括即时通航信息、通航气象水位信息、证件办理服务提示、政策宣传信息、船舶交易以及供货需求信息等。

在水上交通管制的时候，该系统及时向船舶发送水上交通管理指令。

1.2.4水上交通呼叫中心

水上交通呼叫中心是通过建立呼叫处理平台，开通水上求救电话，通过计算机辅助接、处警，及时受理各类水上报告和紧急事件，提高对紧急事件的反应能力。

1.2.5航道视频监控系统

视频监控系统旨在重要航段、重点叉口、重要管理点以及流动管理巡逻艇上，建立固定和流动视频监控点。

通过建设覆盖全航道的视频监控系统，对航道的通航情况、有关码头、锚地的停泊情况、装卸情况等进行实时监控；

及时发现船舶违章航行、发生交通事故、航道堵塞、污染水域等情况，以便及时通知有关部门迅速进行处理。

1.2.6水上交通诱导信息发布系统

在重点航段安装LED显示屏，由指挥中心根据其它子系统采集的数据动态地发布交通信息，对船舶进行主动引导和公告发布。

2湖嘉申线湖州段航道信息化管理实例

2.1工程概况

湖嘉申线航道位于太湖的东南部平原水网地区，连接湖州、嘉兴、上海等城市，是浙北地区一条重要的东西向运输通道，分流长湖申线，并沟通京杭运河、乍嘉苏线、杭申线等航道，是长江三角洲水网地区内河骨干航道之一，是浙江省第1条Ⅲ级航道，2008年7月通过了交通部内河水运建设示范工程活动的验收。

湖嘉申线湖州段航道信息化建设在原有的湖州水上交通指挥中心平台基础上，补充和完善了航道视频监控系统，并建立了航标电子遥测监控系统、水位监测系统和船舶流量统计系统。

2.2航道视频监控系统[2]

湖嘉申线湖州段航道视频监控系统（图2）是将航道全线全部通过摄像机监控，同时将图像统一传输到湖州市水上交通指挥中心，并在电视墙上高清显示。

系统通过网络将视频图像传输到省、市、县、站各级港航管理部门，并且有权限的用户可以通过电脑操控各前端监控点设备，如云台、镜头、报警等。

图2湖嘉申线航道视频监控系统建设示意

2.2.1监控点设置

航道沿线视频监控理想状态是实现24h不间断监控，并达到全线监控、不留视线盲点。

根据航道情况和监控设备的性能综合考虑监控点的布置，针对航道情况和监控系统投资状况的不同，监控点设置主要把握以下几个要点：

1）航道视线良好且监控系统投资允许的条件下，应实施全程监控，不留盲点。

根据监控摄像机的性能，一般一个监控点的监控视线半径为1km，性能高的摄像机视线半径能达到2～3km。

2）对于航道过于曲折，且监控点设置有限的情况下，重点考虑在航道的重要枢纽、桥梁、弯道、叉口及事故易发点设置监控点。

3）监控点的位置设置需要综合考虑，尽量选择不逆光的位置，尽量选择监控视线良好的位置，尽量选择供电施工、通信电缆接入方便的位置，尽量选择交通方便的位置以利于后期维护。

2.2.2流程说明

1）远端的视频图像通过光端机传输到指挥中心，进入硬盘录像机、矩阵等相关设备，用户可以通过远程管理监控软件发送命令给硬盘录像机，调用相关信息及图像。

2）在相关监控点安装快球、水位、流量、航标等。

3）在指挥中心安装航标信息接收系统，收发航标信息。

4）图像识别系统分别处理各自图像。

2.3船舶流量统计系统

航运迅速发展给航运统计工作，尤其是航道船舶统计工作带来了巨大的压力。

航道流量统计是针对航道过往船舶的流量、流向进行观察记录，对数据要求高的地方还要同时采集船舶所装载的货物、类型、数量和流向等信息。

采集来的数据信息对于水运基础信息管理、船舶动态管理以及对于航道基础建设都具有重要的作用。

与现有人工统计，签证间接统计以及利用雷达或AIS的自动统计等方法相比，基于计算机视觉的监控和分析技术有以下优点：

自动化程度高、准确性高、独立性强、成本低、方便、结果直观、便于与传统统计方式结合等。

船舶流量统计系统是采用交通部与清华大学最新科研成果，采用视频识别技术，通过航道岸边的视频采集系统，对经过定点航道断面的船舶进行流量统计，还可以计算其长度，估算载重量。

该系统配合夜间投光系统，能24h对航道断面的船舶和货物进行流量流向统计。

2.4航标电子遥测监控系统

湖州航区现有定级航道116条，总里程1163km，共配布了510座各类标志，其中发光标志69座。

由于长期以来均采用传统的以航标艇巡查方式进行日常维护工作，而辖区航标配布线长点多，最远的航标距湖州约48km，采用传统方法维护航标不仅维护成本高、劳动强度大，而且常常不能及时发现航标失常，给船舶航行安全带来极大的隐患。

航标遥测监控系统可以代替维护管理人员每个月的航标巡查，减轻工作人员的劳动强度、减少航标艇的燃料费用和设备消耗费用，并可以及时发现航标失常，尽快组织人员进行维护，使航标发光率得到有效保证，确保船舶航行安全。

系统实现航标灯能自动向监控中心发送航标灯的各项技术参数，控制中心和GSM手机同时也可以通过无线通信系统实现对航标灯的控制，达到航标管理部门通过遥测就能了解航标灯的各项技术参数，实现24h实时监控，提高管理效率，同时该系统能适应各种不同的电源和航标灯类型的要求，并建立航标灯运行参数数据库，便于查询和养护工作质量的考核。

1）主控计算机通过串口与外置GSM-Modem相连接，读取GSM接收到的短消息从而获得现场传来的测量数据。

并可直接下发指令要求远端设备发数据。

2）当系统发生故障后，则可通过GSM—Modem向管理员的手机发送报警信号，同时在系统窗体的醒目位置点亮红绿闪烁的报警灯，便于管理人员及时检查和排除故障。

3）现场信号经采集器采集后转换成数据信号，发送给现场的GSM-Modem，通过GSM网络发送给主控计算机。

4）发送时间间隔可由操作人员定时设置，也可直接接