长江下游航道风雾情监测系统的设计与实现

针对长江下游江面风雾情监测手段不足的问题,研究航道维护管理部门对风速、风向、能见度等气象要素监测信息的需求,设计开发长江下游航道风雾情监测系统,软件功能主要包括用户管理、监测信息显示、技术分析和历史数据管理等;设计开发航道风雾情监测数据发布接口,并应用到整个数字航道系统,为航道应急调度指挥决策提供依据。     

一种新型一体化航标监测系统的设计

随着内河航道交通越来越繁忙,航道交通的安全就显得十分重要。航标是维护航道正常运行的重要指示灯,一体化的航标监测系统,是指从航标监测现场单元至遥控监测指挥中心构成一个完整的体系。在遥控监测指挥中心能实时监测航标的运行状态,节约了航标的维护成本,保证了航标的正常运行,是航道交通安全的有力保障。     

终端通信服务平台在数字航道中的应用研究

航道动态监测平台是数字航道重要的应用平台,而终端通信服务平台正是航道动态监测平台最主要的支撑平台,是衔接外场终端与监测平台的中转平台。本文主要提出了终端通信服务平台的主要设计思路及功能架构模块。终端通信服务平台已经在数字航道建设中取得了应用。     

水深自动监测装置的研究与设计

受水流条件与床沙冲淤状况影响,冲淤航道水深通常具有极大的变动性。若航道水深得不到及时监测,就难以保证船舶通航安全。基于力学、电学与光学原理设计了水深自动监测装置来对航道水深进行长期监测,并对航道由于水深不足而存在的安全隐患作出预警。     

嘉陵江水位监测系统的设计和实现

为保障嘉陵江航道畅通、安全、高效,介绍嘉陵江航道条件的现状及建立水位监测系统的必要性,阐述水位监测系统建立的目的、结构设计和数据处理分析。水位监测系统的建立为嘉陵江航道管理向数字化、智能化转型奠定坚实的基础。     

基于无线传感网络的航道水下数据监测系统

航道水下数据采集和传输受到水下通信信道的多径干扰,导致数据监测的稳定性不好,提出一种基于无线传感器网络的航道水下数据监测系统设计方法。采用水下换能器基阵构建无线传感器网络,进行航道水下声纹数据、船舶辐射噪声数据以及海洋混响数据采集,采用局部总线技术进行监测数据的远程传输控制,采用TMS320C50 DSP芯片作为航道水下数据监测系统的核心处理芯片,进行航道水下数据的集成信息处理,监测系统的硬件设计分为无线传感器模块、数据滤波模块、中央控制模块以及总线模块,采用无线传感器网络进行数据监测系统的网络设计,实现水下航道数据流的多路复用、数据帧检测和上位机通信传输。测试结果表明,设计的数据监测系统能实现航道水下数据的准确采集和传输控制,数据稳定输出性能较好。     

利用长江在航营运船舶终端数据的测深技术方案*

航道水深是表征航道条件、开展航道维护决策、指导船舶航行最重要的航道尺度指标。针对日益增长的航道条件动态监测、航道信息服务需求,在现有航道水深测量、航道水位改正的基础上,充分利用长江电子航道图船舶终端系统的功能,探讨在航营运船舶采集的水深数据的接入、传输、存储、处理、可视化与运用等技术问题。基于长江电子航道图船舶终端,提出了利用在航营运船舶终端数据的测深技术方案,并就技术方案的实施给出了建议。该方案的实施有助于提升航道水深的监测能力、拓展航道水深信息来源、降低航道水深信息采集成本、提高航道水深信息服务的时效性。     

基于GIS的内河航道通航状态监测监控技术*

以实现快速、准确的航道通航状态监测监控为目标,研究面向航道管理与通航服务的航道通航状态数据采集、基于空间信息技术(GIS:Geographic Information System)的数据综合集成方法,从软、硬两方面提出内河通航状态监测监控系统解决方案,实现内河航道通航状态的全方位监控。本方案可为航道管理部门在通航保障能力建设方面提供参考。     

基于百度地图的航道生产监测与管理系统研究

航道生产监测与管理系统以航道处主要生产设施作为管理对象,并监测航道维护船和车辆的实时位置、重点标位的实时水深等信息。通过安装在航道维护船和车辆上的GPS模块获取位置数据以及安装在重点标位上的测深仪获取水深数据,通过远程传输系统,在岸上监测中心显示航道维护船的实时位置和重点标位水深信息。该系统能在监控中心电子地图上实现航道生产资源管理以及水深信息、船舶位置和车辆位置信息监测、应急指挥和日常调度辅助决策等功能。基于百度地图的航道生产监测与管理系统涉及到的关键技术包括地理信息系统(GIS)技术,应用全球卫星定位系统(GPS)技术、数据库管理技术和网络技术。     

借助Surfer软件进行水下地形演变监测分析

长江干线航道水下地形复杂多变,冲刷和回淤幅度此起彼伏,本文简要叙述利用水深测量数据对长江南京以下12.5米深水航道水下地形演变监测分析的方法,及制定航道水深监测周期的意义,着重介绍Surfer曲面测绘软件的等高线图示法、三维图示法和断面图示法及其应用。     

BIM技术在航道水下地形空间监测中的应用

地形是区域环境的重要组成部分,三维地形分析为地表演化过程研究提供了全新的技术支撑。本文依托黑沙洲航道整治二期工程多期水下地形测量数据,基于BIM技术实现各个时期航道水下地形表面的三维可视化,并对其进行动态监测分析。研究表明,基于BIM技术实现航道水下地形空间监测,能够更加形象直观地展示区域地形演变、泥沙淤积等三维情况,对于航道的维护和整治具有重大意义。     

大丰港15万吨级深水航道试挖工程回淤监测

大丰港进港航道地处苏北辐射沙洲北缘的西洋水道,目前为自然水深航道。由于苏北辐射沙洲地区缺少航道开挖的工程实践,为了科学审慎地推进大丰港区15万吨级深水航道的建设,于2012—2013年在工程海域开展了航道试挖工程。试挖槽挖泥厚度约3.1 m,监测期12个半月内累计淤积厚度1.72 m,稳定期月平均回淤强度为0.12 m,在正常年份大风作用下来出现明显淤积。试挖工程监测研究成果为大丰深水航道的建设提供了技术支撑,也为辐射沙洲海域航道建设提供了科学参考。     

长江三峡河段用上“水下CT”

为更好地掌握三峡河段航行水深,实行船舶分道航行规范化管理,长江三峡通航管理局在多年使用单波束测深仪进行航道维护监测基础上,日前又添置了一高科技航道水深监测设备—多波束测深系统。     

基于北斗卫星通信的航标灯智能遥测遥控系统设计

为确保船舶航行安全并对航道环境进行实时监测,基于卫星和通用无线分组业务技术(GPRS)设计航标灯智能监测系统。该系统能实现航标灯位置监测、状态参数测量、航道水位深度测量,并通过GPRS通信装置将监测数据实时传回系统监控服务器进行分析并发出预警信号,实现对航标灯及其周围环境的远程监测。航标灯智能遥测遥控系统达到对航标灯及航道环境实时监控,对危险环境提前预警、对出现的故障及时进行维护的目的,使得船舶在航道行驶时的航行安全、航标灯的遥测遥控和质量维护等诸方面技术问题都能得到较好解决,具有成本低、可靠性高、实时智能监测等特点。     

长江航道数据交换模式与通信协议设计及测试*

随着长江数字航道建设的不断深入,覆盖长江干线航道的电子航道图已正式对外推广应用,对长江航道数据交换标准及通信协议提出了新的要求。制订了长江航道数据资源的规划策略,分析了长江航道信息网络的实际需求,设计了相应的长江航道数据交换模式与通信协议。开发了数据交换及通信协议测试平台,实现实时数据监测和终端协议分析等重要功能。     

基于无线传感网络的航道水下数据监测系统设计

目前使用的监测系统在监测航道水下数据时,容易受到外界因素影响,得到的数据准确性很差。基于无线传感网络设置了新的航道水下数据监测系统,分别从硬件和软件2个部分进行设计,硬件部分由参数节点、网关节点和指挥中心节点3部分组成,软件分为发送指令、数据监控和数据反馈3步,在工作时,需要考虑地理位置和时间。通过与传统监测系统的对比实验可知,给出的系统监测结果准确性高,工作人员可以根据所得数据清晰地分析出水下航道情况,航行过程更安全。     

内河生态航道建设综述*

内河生态航道建设有利于协调生态保护和航道工程的关系。新时期新形势下开展内河生态航道建设是水运行业践行生态优先绿色发展理念、谋求航道工程建设可持续发展的必然选择。在分析大量研究资料的基础上,本文从内河生态航道建设理论框架出发,系统论述国内外内河生态航道建设的相关理念、技术和发展前沿,总结了我国内河生态航道的成绩和不足。结合国内内河生态航道建设现状,提出下一步需要重点开展生态航道架构及评价方法、生态修复、生态航道影响与效应监测等方面的研究。     

天津港大沽沙航道施工期回淤研究

在淤泥质海岸开挖航道,其回淤的程度是能否建设成功的关键因素。为了研究天津港大沽沙航道施工期泥沙回淤特点和规律,在历年航道回淤监测资料的基础上,结合天津港主航道泥沙回淤研究成果,对大沽沙航道施工期回淤进行了系统的观测和研究,取得了大沽沙航道施工期各年的回淤量和回淤的平面分布、时间变化特点及航道回淤主要集中的部位。回淤情况基本与前期淤积预测结论一致,航道不会出现严重淤积情况的结论。     

无线网络航道水下数据监测系统设计

针对基于5G的数据监测系统、基于传感器技术监测系统受到航道噪声影响,而导致监测精准度低的问题,提出无线网络的航道水下数据监测系统设计。使用水温传感器、水压传感器和PH值传感器获取水温、水压和PH值,使用OPA4650芯片设计低噪声放大器,通过串口数据监测器捕获串行通信数据。使用平均算子滤波器进行降噪处理,由此设计监测流程。通过实验结果可知,该系统最高监测精度为0.95,最低为0.92,具有精准监测效果。     

泉州湾深水航道稳定性分析

为给泉州湾深水航道的建设提供科学依据,根据实测资料,对泉州湾的水沙特性、地貌演变及航道的稳定性进 行系统的分析,在此基础上对航道工程实施后的泥沙回淤和淤积量进行分析计算。研究结果表明,泉州湾海床稳定性较好,可 以进行深水航道工程的建设。工程实施后的监测结果表明,人工航槽稳定,研究成果给深水航道的建设提供了可靠的指导。