摘要：现有的数字航道系统能够实现对航标的动态信息进行监管，包括航标灯的灯质、电压、电流、日光阈值、位置等动态参数，能够及时地发现航标漂移、位移、灯器失常、欠压等异常情况，并进行报警提醒，工作人员根据发现的报警信息，指导航道一线职工开展航道养护工作，提升了航道养护的效率和质量。但是对于航道现场水域、航标外形外观等静态信息依然缺乏有效的监管，对航道水域发生的海损事故、标志船碰撞、打横、侧翻等情况，依然采取传统的行轮告知、海事告知、船艇巡航等方式发现，无法进行及时有效的主动监管。因此，本文提出了基于社会船舶的正常航行开展视频巡查航的新模式，探索利用在水域中正常航行的船舶上安装智能视频监控设备实现对辖区航道的视频巡查航，主动监视航道水域及标志船的现场情况。

关键词：数字航道技术;内河航道管理;应用

引言

数字航道水位自动测控技术研究，可全面准确地反映水位变化，为航道提供重要的水位基础数据信息。针对航道维护管理业务及服务于航道部门的水位信息需求，以通过航道水位自动测控建设，准确把握航道沿程水位面变化，进而实现电子航道图水位实时测报为目标，主要通过解决水位监测站点的水位信息感知、采集、传输、集成等方面的关键技术，构建能全面、实时和准确的反映航道水位变化信息的水位监控系统，监测航道全河段水位变化特点，提高航道的通过能力和安全保障水平，提升航道的社会服务能力，促进航运的畅通、高效、平安、绿色。该研究成果可全面准确地反映水位变化，为数字航道提供重要的水位基础数据信息。对充分利用自然水深资源，提高航道通过能力，提升黄金水道航运的地位和作用，实现航道智能化和现代化，具有重要的意义。

1数字航道技术的意义

通过数字航道技术的全面覆盖，将规范管理成为可能，不仅包括了航道的大规模监控，而且可以从细节方面入手，实现细微管理，从而提升了内河航道的管理效率。数字航道实施对象是省内各条航道，实施基础是各种空间信息，参考的是2000中国大地坐标系（CGCS2000），通过多维空以及多尺度方式，再来对航道以及相关的设备开展说明。对于省内的各种现实航道而言，需使用计算机、遥控遥测和存储等相关技术，做好虚拟化和数字化规划与设计。数字航道中的内容主要包含了实现航道信息资源的数字化，其中有自动化采集、分析等，比如航道尺寸、水文数据，并且要建设数字化模型，这是数字化航道关键所在。另一方面是航道管理的信息化，根据航道管理的实际要求，经过交互信息发布网络平台，实现远程服务体系可视化，从而提升航运经济效益。2020年突发新冠疫情，钉钉、腾讯视频会议，在家网络办公成为了常态，信息技术让人们领略到了现代科技的魅力。疫情发生后，数字航道技术将为航道行业在疫情防控和复工方面提供强有力的支持和帮助，因此，应该更加主动性地应用数字航道技术，为省内河航运的发展添砖加瓦。

2社会船舶巡查航道的优势

2.1建设各自为阵，标准不一

我国内河各水系研究的IENC相互独立，导致各支流之间的IENC不兼容，水系与水系之间的IENC不兼容，水系与海洋之间的IENC也不兼容。例如珠江流经广西和广东两省，广西省航道管理部门基于S-57标准开发IENC，而广东省航道管理部门采用ArcGIS技术研发IENC，致使该水系在不同航段需执行不同的标准，不仅给船舶带来了极大不便，而且使得跨部门、跨航段、跨流域用户的个性化和多样化需求无法得到满足。

2.2不合理设计

虽然进行了重点以及骨干航道的整治，极大改善了省内的内河航运状况，但受省疫情的影响，省内河航道建设和规划相比我国部分沿海省份起步晚，对于管理部门人力财务方面投入也相对较低。对于不同项目的规划和设计，通常采用相同一套图纸，没有考虑到省各个河道的实际状况。同时受经济条件的制约，也很难吸引到高层次人才，经常根据经验，来进行河道的管理和维护。因此，在数据录入、管理、查询、管理中往往进行重复劳动，效率较低。

2.3动态数据丰富，共享困难

我国长江、赣江、汉江、珠江和西江等水系建设有航标遥测遥控系统，长江和珠江干线建设有水位遥测遥报系统，丰富了内河航道水深实时数据。然而，部分水系暂无较为成熟的航道感知信息融合技术，难以准确、及时、可靠、全面地感知航道、航标、水位和气象等环境要素，导致IENC更新频率较慢，无法为社会及时、高效地提供最新的IENC。

3数字航道技术在内河航道管理中的应用

3.1完善水位自动监测数据采集控制终端

水位自动监控数据采集控制终端（RTU）是水位自动监测站的核心，水位自动监控数据采集控制终端（RTU）集自动测控技术、现代通信技术和远地编程技术于一体，实现数字航道关键基础要素—水位数据的自动采集、现场固态存贮、自动发送，现场或远程对测站进行编程，改变测站设备的运行参数，实现水位数字信息测、报、控一体化。其中，长江干线所使用的水位自动监测数据采集控制终端是一种接口标准化、功耗低、可靠性高的智能式水位自动测报设备，具有水位信息自动采集、存贮、发送、应答等功能。它将先进的计算机控制技术、远程控制技术、通信技术有机结合在一起，既具有强大的现场监测控制能力，又具有极强的组网通信能力，能支持北斗卫星、PSTN、VHF、GSM、GPRS等多种通信方式进行组网，技术先进，成果丰富。

3.2利用前沿科技，提高生产服务能力

当前人工智能和大数据已在很多行业得到应用。建议利用智能船自动采集、测量航道水深数据，利用机器视觉系统自动获取水位站数据。此外，建议利用自身的航标遥控遥测、水位遥测遥控和视频结构化与半结构化数据，以及与外部交换共享的船舶自动识别系统（AutomaticIdentificationSystem，AIS）数据、船舶交通管理系统（VesselTrafficService，VTS）数据、水文和气象数据，综合研判，自动预报未来几天的航道水深，为社会提供智能化的IENC服务。

3.3视频监控前段增加算法，实现对标志船的智能识别、分析

在前端摄像头增加算法，对标志船进行大量深度学习训练，通过足够的学习认知以后，提高对标志船的智能识别、分析能力，结合TVP超视觉技术，实现对标志船的智能识别。利用大型船舶正常航行实现对标志船的识别与巡检，达到巡查航行的目的。运用S+265视频传输技术，通过编码预测及场景自适应算法，在H.265的基础上降低码率，节省带宽和存储空间。

结束语

随着航道科技的进步与发展，航道巡航的模式呈现出多样化，从传统的航道维护船艇巡航、人工巡航，逐步向数字航道电子巡航、可视化视频巡航等转变，现代化的巡航方式更高效、更智能、更便捷，减少了航道职工的出航次数，降低了职工的巡查航工作量，节约航道养护经费，提高了航道养护管理的质量，提升了航道对外公共服务水平和航运效益，对保障航道畅通安全起到积极作用。

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