摘 要：随着信息化技术的快速发展，航标遥测遥控系统的建设和普及越来越受到重视。遥测遥控系统的应用使一线班组人员能够实时监控航标状态，及时维修和恢复失常航标，大大提高了应急反应效率，有效延长了巡标周期，也为航道管理人员的监督管理工作带来了便利。本文通过阐述航标遥测遥控系统的技术方案、终端组成和功能应用等，浅谈航标遥测遥控系统在航道管理中的应用。
关键词：航标 遥测遥控系统 技术 终端 功能 管理
航标遥测遥控系统以保障航道安全畅通，提高航道管理效率为根本目标。航标遥测遥控技术能够有效实现对航标状态的实时监控和自动警报，提高航标维护效率，节约航标管理成本，在保障航道安全畅通的前提下逐步实现延长巡标周期、方便航道管理的良性循环。
1.航标遥测遥控系统的技术方案
1.1系统简介
航标遥测遥控系统综合利用GIS、RS、GPS技术，通过前端检测终端RTU实时采集航标及其配套设备的运行数据，根据设定好的规则（即报警机制）判断设备运行状态，在航标出现失常情况时立即上报至监控中心。使用人员可通过监控大屏、电脑、手机APP或者手机短信的方式查看或接收到报警信息，并及时根据相关制度要求进行维护处理。
1.2系统技术原理
航标遥测遥控系统由遥测遥控终端、二级监控中心、电子航道图、航标遥测遥控系统软件、移动巡检组成，终端与监控中心通过GSM/ GPRS网络交换数据。
遥测遥控终端安装在航标上，完成航标工作状态数据的采集、处理、传输的功能，该系统选择了具有GPS定位功能的浮标和不具有GPS定位功能的岸标。
航标遥测遥控系统软件由遥测遥控监控中心软件和数据交换平台组成。监控中心软件安装在监控中心，负责接收、处理、存储航标遥测遥控终端工作状态信息，并对航标下达指令；客户端通过浏览器访问航标遥测遥控系统页面来查看航标的工作状态、设置终端参数等；数据交换平台实现数据的汇总和通信。
电子航道图配置在航标遥测遥控系统中，可直观查看航标位置和偏移情况，实现航道数据的数字化、标准化以及可视化。
移动巡检系统，为巡标人员提供航标的报警信息、设备信息、调试和设置手段，在巡标过程中可随时进行操作；提供航标遥测遥控系统、航道视频监控等的移动展示，以方便了解实时情况、应急指挥等。
2.航标遥测遥控系统终端的组成
2.1系统终端简介
航标遥测遥控系统终端主要包括控制电路RTU单元、与灯器之间通信接口、GSM/GPRS无线通信模块、GPS定位模块以及电源控制模块。
R T U：即远程终端单元（Remote Terminal Unit），是航标遥测遥控终端的核心组成部分，包括中央处理器、存储器和 AD 采集检测电路等。绝大部分航标灯器、电源系统遥测功能都由RTU独立完成。通过与GPRS/GSM通信模块、GPS定位模块之间的通信接口，接收监控中心发送的各种指令及GPS定位数据。
与灯器之间的通信接口：实现RTU与灯器之间的数据交换，主要实现对灯器的遙控设置功能。通过与灯器之间的通信接口，RTU接收灯器控制器检测输出的电流电压值、灯器当前亮灭状态、灯器预置灯质等有关灯器状态的信息。
GSM/GPRS 无线通信模块：实现RTU和岸基管理中心之间的数据传输。
GPS 定位模块：自动接收全球定位卫星定位数据并对RTU输出GPS定位信息。
电源控制模块：终端与航标灯共用一套电池供电，通过电压转换器件和稳压滤波电路，保证RTU、通信模块、GPS 模块的正常工作，要求各主要模块采用分立供电方式。
2.2系统的终端安装
航标遥测遥控系统的可靠性是终端安装的根本原则。终端及相关设备要求能够在低温、湿热、盐雾和剧烈震动、晃动环境下长时间正常工作；终端安装后，不影响原有灯器和灯质控制器的正常工作，终端的灯质控制与原有的灯质控制互为备份；航标灯电路不变，终端只对航标灯电压和电流量进行采集；终端与航标灯相互独立，终端发生问题时不会影响到航标灯的正常运行。在保证可靠的前提下，使用低成本、通用的零配件，以减少投入使用后的维护成本。
终端如图1所示：
其中：
1——RTU供电接口连接蓄电池，棕（+）蓝（-）；
2——太阳能接口连接太阳能板，棕（+）蓝（-）；
3——灯器接口连接航标灯，棕（+）蓝（-）；
4——二合一天线。
3.航标遥测遥控系统功能的应用
3.1系统应用情况
2005年，通过交通运输部示范工程西江下游、莲沙容水道航标遥测遥控系统项目，广东省开始应用航标遥测遥控系统。2008年，潭江水道整治工程等10个航道整治工程航标遥测遥控项目进一步扩大了航标遥测遥控的覆盖范围。2014年，东江中下游航标遥测遥控系统供货与安装项目是航标遥测遥控终端升级后首次大面积应用，安装以来，系统运行稳定可靠。通过十多年的推广应用，广东省航标遥测遥控系统积累了丰富经验，实现了较高覆盖率，并且设备稳定性和报警准确性不断提高，规范制度不断完善，系统使用也愈发成熟。
3.2应用系统及时发现航标故障隐患，保障辖区航道畅通
广东省航道地理优势明显，经济效益突出，水上运输繁荣，对航道及航标维护管理工作也提出了更高的要求。传统的维护管理难以及时掌握航标的动态信息，致使有些航标失常后巡航工作船不能及时发现。通过航标遥测遥控系统等技术手段对航标状态加以实时监控，主动掌握航标动态，有效提高了对航标失常情况的处理效率。由此，航标遥测遥控系统的运用将从前5天一巡才能发现的问题缩短至几小时乃至几分钟，时效性明显增强。航标遥测遥控系统的深入运用，实现了维护管理人员及时发现故障隐患、及时报警、及时通知相关船舶处理，从而大大提高了航标正常率，确保了航道安全畅通。
3.3应用系统准确判断航标故障类别，提高工作效率
在传统的航道维护管理中，当收到失常报告后，需要及时派船出航进行排查再处理。利用航标遥测遥控系统，能第一时间准确分析和判断航标故障类型，对症下药，提高对异常信息的处理效率。目前广泛使用的系统报警主要有4种类型，即灯质异常报警、航标灯黑夜不亮报警、航标位置偏移报警和离线报警。此外，通过对航标报警的数据分析，可对航标的整体配套设备（如航标灯、蓄电池、太阳能板）及航标的部署（例如经常被撞等）整体缺陷问题进行统一深化研究，从而进一步优化航标整体配套设备和航标配布方案，降低航标故障率和上标作业风险，有效提升航道的维护管理效率，确保航道的安全性和高效性。
3.4应用系统延长巡标周期，减轻一线班组人员工作量
航标遥测遥控系统采用全天候监测，全面监控航标及其配套设备的运行状态，大幅度提高航标保养的正常率。随着航标及其配套设备性能的优化和技术的发展，其本身的稳定性已经得到大幅度提升，长期、大量的数据分析又为维护管理人员对各项设备的工作状态有较为清晰的把握。结合航标遥测遥控系统及时有效的报警，从现有航标维护正常率来看，可以在保证航道安全畅通的前提下适当延长固定巡标周期，减轻一线班组人员的维护工作量。
4.结束语
综上所述，在航道的日常维护和管理过程中，掌握航标的运行情况，及时发现并妥善处理航标失常等问题是不可忽视的关键内容。充分应用航标遥测遥控系统，发挥其准确性、便捷性、稳定性的工作特点和功能优势，能够使现有的航道维护水平和管理效率得到有效提升，从而进一步保障航道的安全畅通和航运过程的经济高效。
参考文献：
[1]严桂强，施劲松.航标遥控遥测系统异常分析与控制[J].西部交通科技，2014（08）
[2]谌启伟.遥测遥控航标的设计与应用[J].电子科技，2013（03）.
[3]许健，余琳.航标遥测遥控系统在航道维护管理中的应用[J].水运管理，2011（09）.