基于ECDIS的錨泊船安全監(jiān)控和預(yù)警技術(shù)研究

1、基于ECDIS的錨泊船平安監(jiān)控和預(yù)警技術(shù)研究摘 要：目前，錨泊船平安越來越受到關(guān)注，但現(xiàn)有的平安監(jiān)控技術(shù)落后，且不能提供預(yù)警，只有在發(fā)生走錨之后才能報警，不利于船舶平安。本文針對這種現(xiàn)狀，結(jié)合ECDIS，對錨泊船平安監(jiān)控和預(yù)警技術(shù)進展研究。關(guān)鍵詞：ECDIS 錨泊船 平安監(jiān)控1.引言船舶無論在候潮、等泊、檢疫、避風(fēng)，還是在錨地裝卸作業(yè)，均需要在錨地錨泊。錨泊船在風(fēng)、浪、流等外力和錨鏈力的作用下，將產(chǎn)生圍繞錨泊點的周期性偏蕩運動。偏蕩運動使錨鏈程度方向增加了額外動力。這種額外的動力是船舶走錨的主要原因之一。走錨可能會導(dǎo)致斷鏈、碰撞、擱淺和溢油等事故，嚴(yán)重威脅船舶和港口的平安。目前，在水上運輸領(lǐng)域

2、，對在航船舶的航行動態(tài)船位、航速、航向等的監(jiān)測預(yù)警技術(shù)以及平安信息效勞技術(shù)的研究已經(jīng)比較成熟。但是，國內(nèi)外對錨泊船平安狀態(tài)監(jiān)測預(yù)警技術(shù)的研究還非常有限。無論是海上運輸領(lǐng)域還是內(nèi)河運輸領(lǐng)域，主要靠管理制度來標(biāo)準(zhǔn)錨泊作業(yè)的各個環(huán)節(jié)，駕駛?cè)藛T依靠個人經(jīng)歷對錨泊船平安狀態(tài)進展判斷，例如聽錨鏈聲，看錨鏈方向，利用岸上固定物標(biāo)測定錨位。此外，GPS具有錨位報警功能，但是，這些方法都是在船舶已經(jīng)走錨相當(dāng)間隔 后才能被發(fā)現(xiàn)的，可能由此耽誤采取措施的時機而釀成事故。因此，目前錨泊船平安監(jiān)測預(yù)警方面，缺乏相應(yīng)的技術(shù)保障手段，無法做到風(fēng)險預(yù)警和事前防范。此外，隨著航運業(yè)的開展，船舶噸位和數(shù)量不斷增大，各國港口明顯出

3、現(xiàn)了泊位缺乏、錨地水域不夠等一系列問題，導(dǎo)致錨泊周期增長和錨地船舶密度增大。船舶錨泊后，通常關(guān)閉主機。駕駛員一旦發(fā)現(xiàn)船舶走錨，需要一段時間開啟主機，使得船舶可操縱。在這段時間內(nèi)，船舶幾乎處于不可控狀態(tài)，極度危險。尤其對于滿載大型船舶或VLCC，由于載重量大，充裕水深小，受流影響大，船舶操縱起來比較困難，一旦走錨，對人員、環(huán)境、港口、船舶的平安造成重大威脅，可能造成宏大經(jīng)濟損失。如走錨造成擱淺、碰撞事故中發(fā)生溢油，將給港口環(huán)境帶來災(zāi)難性的破壞。通過分析由走錨引起的事故，發(fā)現(xiàn)最根本的問題是不能及時發(fā)現(xiàn)走錨，迅速采取有效措施所致。因此，無論是從船舶平安保障還是從港口環(huán)境保障的角度考慮，都急需對錨泊船

4、平安狀態(tài)監(jiān)測預(yù)警技術(shù)開展研究。ECIDS是綜合駕駛臺的核心，海圖顯示根底對于錨泊監(jiān)控是非常必要的，因此，如何利用現(xiàn)有的ECDIS平臺來實現(xiàn)錨泊船監(jiān)控和預(yù)警是值得研究的。2.研究現(xiàn)狀3.主要問題錨拋入海底之后，出鏈長度由臥底鏈長和懸鏈長組成，目前，在商船上，尚沒有方法獲得兩部分的詳細(xì)長度。臥底鏈長提供一部分錨力，對于保證錨泊平安非常重要，如何獲得臥底鏈?zhǔn)侵档醚芯康?。目前的錨位是由駕駛員在錨拋入水時，記錄GPS船位獲得，但是，為使錨抓地，船舶在拖錨后退的過程中，錨會有一個挪動的間隔 ，如何準(zhǔn)確獲得最終錨的位置對于后續(xù)的錨泊監(jiān)控非常重要。錨泊船的偏蕩運動圖1具有周期性，偏蕩運動具有特征參數(shù)。例如：偏

5、蕩幅度、周期、角速度、錨鏈張力、錨鏈方位、船首方向。目前，駕駛員無法獲得大部分偏蕩特征參數(shù)，只能依靠經(jīng)歷估計。如何準(zhǔn)確實時獲取偏蕩運動參數(shù)是錨泊船平安監(jiān)控和預(yù)警的前提。隨著捷聯(lián)航姿系統(tǒng)的應(yīng)用，實現(xiàn)了實時獲取船舶姿態(tài)數(shù)據(jù)。偏蕩運動中，船舶姿態(tài)直接影響船舶受風(fēng)、流和浪的影響，此外，在判斷船舶走錨的經(jīng)歷中，有這樣一條“假設(shè)偏蕩運動突然停頓，船舶變成一舷受風(fēng)，且風(fēng)舷角在一段時間內(nèi)保持不變，那么可斷定發(fā)生了走錨，因此，分析偏蕩運動中船舶姿態(tài)的變化非常有意義。如何將大量的數(shù)據(jù)提供給駕駛員使用將直接影響駕駛員的判斷。設(shè)計直觀的可視化界面是很必要的，ECDIS平臺是顯示界面的根底。4.問題解決思路通過對主要問題的分析，得出以下解決思路：錨泊船平安監(jiān)控和預(yù)警的前提是準(zhǔn)確獲取偏蕩運動的特征參數(shù)，先分析各個參數(shù)獲取方法，傳統(tǒng)的錨泊監(jiān)控中將錨位手工繪制在紙質(zhì)海圖上，隔一段時間，駕駛員將GPS船位標(biāo)注在紙海圖上，查看錨位。ECDIS具有顯示海圖的功能，可在ECDIS上標(biāo)注錨位，通過錨位與實際船舶位置實時計算船舶與錨位之