時間:2022-10-14 16:58:03
導語:在航海技術面臨的挑戰(zhàn)分析的撰寫旅程中,學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領您探索更多的創(chuàng)作可能。
隨著全球經(jīng)濟的交流日益密切,各個國家不斷的開展經(jīng)濟及貿(mào)易交流,此背景下航海技術高速發(fā)展,我國航海技術在硬件及軟件上呈現(xiàn)出自動化及大型化發(fā)展,海運量逐年增高,航海技術發(fā)展迎來新時代[1]。在航海技術高速發(fā)展的背景下,海上交通面對的問題更為復雜,保障海上交通安全性是行業(yè)技術發(fā)展的重點問題,也是現(xiàn)階段航海技術軟件及硬件開發(fā)的關鍵。另外,技術發(fā)展也并非是帶來好的方向,同樣也面對日益嚴重的海洋問題,比如海洋環(huán)境問題已經(jīng)日趨嚴重,在發(fā)展過程中,處理好面對的挑戰(zhàn),才是發(fā)展的關鍵。單純評價目前的航海技術依舊無法解決海洋環(huán)境等挑戰(zhàn)性問題,在未來發(fā)展中還需在科技上不斷努力,從而保證航海事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。
1航海技術發(fā)展現(xiàn)狀
航海技術發(fā)展需要從造船技術及航海技術兩個方面進行分析,航海技術需要以船舶作為載體,船舶技術發(fā)展快,建造的船舶安全性強,有利于提升船舶載量,保障船舶的航行安全。隨著傳播技術發(fā)展,航海技術朝向自動化發(fā)展趨勢,對此,該文從造船技術及航海技術兩個方面展開分析。
1.1造船技術發(fā)展現(xiàn)狀
在船舶建造過程中,船體強度是保證航行安全的重要因素,船舶構造強度對船上的人員的生命安全產(chǎn)生直接的影響,船舶結構強度提升及船體的可操作性是目前航海專業(yè)關注的問題。比如:提升船舶的靈活性及安全性,配置一定數(shù)量的側推器,便于操控。現(xiàn)階段,船舶在海上遇到困難時,可通過制動系統(tǒng)緊急停止,事故發(fā)生率不斷降低。在5G時代背景下,信息技術飛速發(fā)展,移動媒介終端朝向智能化發(fā)展,船岸業(yè)務溝通量增多,進一步提升工作效率,為船岸一體化發(fā)展奠定基礎。在船岸聯(lián)合系統(tǒng)發(fā)展下,已經(jīng)全面進入船岸一體化階段,在發(fā)展的同時,船岸均已經(jīng)使用高新技術設備[2]。自目前的造船技術與過往的技術相比,技術上已經(jīng)發(fā)生巨大的變化。貨船載量在1000t,行駛速度可達到50kn。在小型貨船方面,燃料耗費量不斷降低,但總體上依舊存在燃料耗費大的情況,對此,目前關注大型貨船運送,提升載物量,降低燃料量。船舶在航行過程中,水域環(huán)境及空氣均面對污染,為縮減環(huán)境污染,在船舶上配置污水處理設備,此類設備安全性高,對環(huán)境污染物的系數(shù)小?,F(xiàn)階段,海洋空氣污染問題同樣引起重視,為避免海洋受到大氣污染,在船舶制造過程中,安置過濾廢氣的裝置。
1.2航海技術發(fā)展現(xiàn)狀
在航海技術發(fā)展中,自動化技術廣泛應用。在航行計劃制訂上,根據(jù)氣象可做好航行規(guī)劃,根據(jù)天氣預報,合理對航行方案進行設置,以保航行時間及航行路線的安全性。在信息顯示上,操作人員對船只航行方向及位置進行實時監(jiān)督,并提供相關的數(shù)據(jù)支持。在船位測定上,通過GPS系統(tǒng)可定位船舶所在的位置[3]。雷達避碰系統(tǒng)具有較高的分辨率,可避免人員操作失誤引發(fā)的安全性問題。電子海圖與雷達技術已經(jīng)完成融合,進一步助力航海事業(yè)發(fā)展?,F(xiàn)階段,自動化輪機技術投入使用,機艙中的控制臺輔助機器及主機中的遙控技術得以發(fā)展,將技術在船舶中使用,有利于提升船舶的控制效果。在船舶燃油柜中應用,將相關數(shù)據(jù)導入其中,安裝及卸載相關的遙控裝置。駕駛臺主機監(jiān)控過程中,適當對甲板進行沖洗及對軟管進行管理。在自動化輪機上,添加操作系統(tǒng)及系泊系統(tǒng)[4]。自動化輪機已經(jīng)添加遠程監(jiān)控及油煙處理能系統(tǒng),為現(xiàn)代化航海技術發(fā)展奠定堅實的基礎。現(xiàn)階段,自動交管技術發(fā)展,我國船舶使用的助航系統(tǒng)是AIS系統(tǒng),該系統(tǒng)有利于收集船舶信息,實時管理及監(jiān)控。在數(shù)據(jù)收集過程中,分為兩種模式:一是靜態(tài)數(shù)據(jù)收集模式,對船只型號及識別碼進行分析;二是動態(tài)數(shù)據(jù)收集模式,對船只的航行方向及速度等信息進行收集,也能對船舶貨物信息及航行信息進行監(jiān)督管理,根據(jù)實際要求發(fā)出相關的指令,從而有效監(jiān)控船舶的運行狀態(tài)。ASI系統(tǒng)可自動運行,接收上級指令后,與交管信息中心完成信息互換,準確傳達管理人員發(fā)布的指令,保證船只的航行安全性。
2航海技術發(fā)展的挑戰(zhàn)性問題
2.1海員競爭性不足
在航海技術高速發(fā)展背景下,人們看到航海技術在經(jīng)濟貿(mào)易商的優(yōu)勢,但自動化行業(yè)技術發(fā)展也讓一些海員工作受到?jīng)_擊[5]。受到技術水平影響,現(xiàn)代船舶技術不再需要普通的船員,而是需要復合型高素質(zhì)船員,自我國目前的航海事業(yè)人才培養(yǎng)上看,培養(yǎng)的海員一般是普通旅游船員,集裝箱、散貨船船員數(shù)量不足,且部分海員素質(zhì)無法滿足現(xiàn)代化技術的操作要求,無法在航行過程中,使用現(xiàn)代化技術對船舶進行管理,依舊采取傳統(tǒng)的操作技術,過往操作技術安全性不高,在操作過程中可能發(fā)生事故。對此,海員素質(zhì)問題,依舊是航海技術發(fā)展面對的瓶頸。
2.2海員專業(yè)業(yè)務能力差
伴隨海洋貿(mào)易數(shù)量增多,一部分國家建立起海上貿(mào)易通道,跨國海洋貿(mào)易繁榮發(fā)展,運輸船的數(shù)量不斷增多,對船員的要求隨之增高。我國海員管理力度差,港口監(jiān)控及國際法教育方面依舊是挑戰(zhàn)性問題。我國海員不熟悉各個國家的PSC管理措施,在操作過程中容易發(fā)生失誤,導致港口國家航海管理部門對我國的船舶進行警告,問題較強的情況會對海外貿(mào)易產(chǎn)生影響,嚴重的甚至影響我國的信譽。部分海員沒有接受系統(tǒng)的國際法教育,在航海過程中缺乏環(huán)境管理認知,在操作時嚴重違背國際法律,不利于航海事業(yè)發(fā)展[6]。
2.3防污處理技術不足
在防污系統(tǒng)上,我國已經(jīng)大量船舶已經(jīng)使用一些過濾廢氣的裝置,且通過雙層油輪進行防污染處理,自雙層油輪實際運營角度上看,其經(jīng)濟性不高,且會受到技術因素影響,導致油輪檢修及維護面對較多的問題。雙層油輪檢修空間狹窄,一旦密封不到位,容易導致貨油在雙層體間泄露,導致雙層體受到污染,長此以往對整個船體產(chǎn)生破壞,無法發(fā)揮防污功能的同時,也會對船舶的其他功能產(chǎn)生較大的影響。
3航海技術的發(fā)展對策
在航海技術發(fā)展中,人員問題有待解決,主要是提升人員素質(zhì),建設專業(yè)化的航海隊伍,根據(jù)航海的安全問題建立安全管理制度,并積極應用環(huán)境保護技術,積極應用先進的航海技術,綜合性促進航海技術發(fā)展。
3.1培養(yǎng)高素質(zhì)的海員,構建專業(yè)化的航海隊伍
在航海技術發(fā)展過程中,技術已經(jīng)取得突破性進展,但人員問題依舊是航海技術發(fā)展的挑戰(zhàn),提升人員素質(zhì)有利于合理應用先進的航海技術,促進行業(yè)事業(yè)發(fā)展。在海員培育上已經(jīng)涌現(xiàn)出海員素質(zhì)低的問題,尤其是在操作過程中無法應用先進的技術,導致航行操作失誤,引發(fā)大量的海事問題。對此,為促進行業(yè)技術發(fā)展,應當將海員培訓問題放在重要位置,構建起高速的航海隊伍[7]。在培訓海員過程中,需按照STCW公約,按照駕駛艙資源管理方法對海員進行綜合培訓,培訓項目不僅限制在駕駛臺技術操控上,也要培訓海員航海計劃制訂能力、實時通信管理能力、應急反應能力。也要讓海員積極學習法律知識,引導海員學習發(fā)達國家的海洋管理法律及貿(mào)易國家的海洋管理法律,掌握各個港口的管理規(guī)定。在航海前,保證每個船員具有較強的思想認知能力,并積極配合國際貿(mào)易事務。
3.2落實航行安全管理制度,達到安全航行目的
航海技術發(fā)展中,技術的目標是安全航向,在保證安全的前提下,促進航海貿(mào)易及旅游事業(yè)發(fā)展。在船舶航行管理過程中,應當積極落實船舶航行各項安全制度,以制度為約束將安全管理落實,進一步提升安全管理效果。在“黑匣子”基礎上,也要進一步提升船舶安全技術,形成智能化航海技術,或者衛(wèi)星航海技術、互聯(lián)網(wǎng)技術等,在各類技術的融合下,一旦發(fā)生安全性問題,可及時發(fā)出報警信號。也要進一步拓展電子海圖的勘察范圍,在過往電子海圖基礎上,增加航向、距離的精準測量項目,也要積極使用高分辨率雷達及專業(yè)碰撞系統(tǒng)進行指引,避免航海過程中,單純通過人員的經(jīng)驗進行判斷,或者一旦發(fā)生安全性問題,單純以人工操作為主,而是應當結合電子海圖及危險情況,智能系統(tǒng)綜合判斷,做出緊急反應,從而最大程度地降低航海事故發(fā)生率。
3.3提升環(huán)境保護意識,積極應用環(huán)保技術
在航海技術發(fā)展中,研究的重點是一般是航行安全問題,但往往忽視環(huán)境保護問題。現(xiàn)階段的海洋污染問題不斷加重,導致海洋上的氣候變化異常,大雨、大霧等特殊天氣對航海事業(yè)發(fā)展產(chǎn)生較大的困擾,一旦海面污染嚴重,將影響船舶的航行速度,甚至一些污染物對船體進行侵蝕,導致船體發(fā)生破壞,引發(fā)嚴重的安全事故[8]。對此,各個國家的均關注海洋管理管理,在航海技術發(fā)展過程中,應當積極開發(fā)船體的污染凈化技術。船舶在運行過程中會消耗大量的燃料,燃料對海洋空氣及海水均會產(chǎn)生污染,也有出現(xiàn)油輪泄露問題,導致石油等物質(zhì)對海水、海面產(chǎn)生污染。針對此類問題,可通過污染凈化技術將空氣污染問題處理,在船舶上配置大型空氣凈化裝置,運行的同時凈化空氣。針對海洋污染問題,各個國家也可專門派遣海洋環(huán)境管理隊伍,對污染區(qū)進行凈化,以此保證海洋環(huán)境的潔凈,為航海事業(yè)穩(wěn)定發(fā)展提供助力。
4合理使用先進航海技術,以技術促發(fā)展
4.1合理使用AIS技術
4.1.1AIS技術在船位報告中的應用
AIS技術在航海技術中廣泛應用,通過AIS技術可準確、便捷地通信,通過網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳遞給報告站,報告站將數(shù)據(jù)轉變?yōu)橥暾膱蟾?,并發(fā)送到計算機系統(tǒng),在系統(tǒng)中構建數(shù)據(jù)庫,將船舶運行周期及其他信息錄入,并展開靜態(tài)化的數(shù)據(jù)保存及處理,一旦用戶需要調(diào)取數(shù)據(jù),可登錄計算機系統(tǒng),可以為船舶下次運行提供幫助。AIS系統(tǒng)及相關服務功能,主要是為船舶運行提供定位功能,查看船舶的運行軌跡[9]。AIS技術是航海技術中的關鍵技術,有利于提升船舶航行的安全性,對營運管理及領航、船舶狀態(tài)查詢具有較大的幫助。
4.1.2航標遙控上的應用
AIS技術在航海領域廣泛應用,自航標遙測系統(tǒng)上看,包括兩個方面,分別為航標設施及AIS應答器,相比普通航標遙測系統(tǒng),AIS應答器更為先進,無需申請遙控頻道,直接使用CH87B及CH88B傳輸數(shù)據(jù)信息,并改變過往通信網(wǎng)絡建設工作,通過ASI應答器與航標設施,可直接聯(lián)網(wǎng),AIS系統(tǒng)直接與互聯(lián)網(wǎng)平臺連接,航標主管單位在網(wǎng)絡上監(jiān)測航行數(shù)據(jù)。AIS系統(tǒng)也能在虛擬航標系統(tǒng)中應用,通過虛擬航標讓航標虛擬化,也可構建無實物航標系統(tǒng),從而縮減實物航標系統(tǒng)中的設備,減少船舶系統(tǒng)上的資金投入。AIS航標遙控體系的投資小,運行周期短,功能比較全面,是航海技術發(fā)展的里程碑式技術。
4.2合理使用數(shù)字仿真技術
4.2.1數(shù)據(jù)獲取
在航海技術發(fā)展背景下,航海儀器設備可開展數(shù)據(jù)分析及測算,建立大規(guī)模數(shù)據(jù)模型,航海前,根據(jù)航海日志中的相關信息,適當對信息清理,將其中有效信息應用,將經(jīng)濟性作為目標,并縮減航海風險,以上述目標構建起數(shù)據(jù)模型,便于調(diào)節(jié)最佳的航行方案,確保船舶的運行安全。船舶運行過程中,可通過傳感器獲得動態(tài)數(shù)據(jù),包括航行速度及航行方向、設備使用基本信息。數(shù)據(jù)通過物聯(lián)網(wǎng)技術傳輸?shù)椒抡嫦到y(tǒng)中,并與仿真系統(tǒng)關聯(lián),從而保證儀器設備處于正常的運行狀態(tài)。
4.2.2技術應用
大數(shù)據(jù)技術是船舶仿真系統(tǒng)中的關鍵技術,其應用主要體現(xiàn)在兩個方面。首先,在資料收集上,根據(jù)大數(shù)據(jù)技術探究數(shù)據(jù)處理辦法,航海儀器設備結構復雜,囊括電氣、自動化等各個理論的知識及研究成果。儀器設備的使用環(huán)境比較復雜,航海儀器在應用過程中容易發(fā)生損壞。對此,在特殊的環(huán)境下,使用大數(shù)據(jù)技術對設備數(shù)據(jù)進行采集及分析具有重要意義。其次,除利用傳感器進行大范圍采集數(shù)據(jù)外,也能利用數(shù)據(jù)挖掘技術對船舶制造數(shù)據(jù)進行分析,為實際航行提供數(shù)據(jù)參考[10]。航海儀器種類數(shù)量多,數(shù)據(jù)仿真系統(tǒng)目標豐富,離散度較大,對此,通過大數(shù)據(jù)對其中無效數(shù)據(jù)清理,有利于快速獲得數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進行分析與判斷,提升航海工作的效果及決策能力。
4.2.3動力裝置穩(wěn)定
在船舶運行過程中,保證動力裝置穩(wěn)定是無人船應用的技術障礙,船體穩(wěn)定及具有驅(qū)動力是未來航海技術發(fā)展的關鍵。世界上多個國家開始研究無人駕駛車輛,一旦發(fā)生安全事故,可及時修復,但大海中,受到極端環(huán)境影響,無人船舶行駛,一旦發(fā)生安全事故無法及時修復。對此,提升無人動力船舶的穩(wěn)定性非常重要。民用船舶上使用的一般是低速擋柴油發(fā)動機,其系統(tǒng)動力構造比較復雜,低速擋運行的穩(wěn)定性不強,在極端海洋環(huán)境下,低速檔運行需要海員操作[11]。自目前航海技術發(fā)展上看,單柴油發(fā)動機系統(tǒng)無法適應無人船發(fā)展,未來還需在技術上做出突破,從而滿足動力裝置的穩(wěn)定性要求。
4.2.4駕駛導航技術
在海上還行過程中,導航是非常重要的設備,為保證船舶穩(wěn)定行駛,合理應用導航系統(tǒng)可讓船舶處于航道上,避免船舶偏離航道。在船舶的電氣設備上,對導航自動化技術進行研究具有重要意義。我國駕駛導航技術處于研究階段,該技術是航海技術的重大突破,導航技術主要是對電子地圖、通信設備等進行監(jiān)測,在雷達勘察圖像下,選擇最佳的航行路線,并合理控制航行速度,保證船舶處于最佳的航行狀態(tài)。導航技術研究中,需要關注智能系統(tǒng)的建設與發(fā)展,通過導航技術幫助船舶規(guī)避風險源,為順利及安全航行提供技術保障。
5結語
現(xiàn)階段,我國航海技術已經(jīng)得到突破性發(fā)展,在發(fā)展過程中積極應用自動化技術等,船體制造的穩(wěn)定性及安全性提升。但航海技術在發(fā)展中依舊面對一些挑戰(zhàn)性的問題,導致航海技術發(fā)展依舊面對阻礙。對此,針對航海技術發(fā)展面對的挑戰(zhàn),還需提出有效的處理措施。該文針對人員方面及環(huán)境保護方面等綜合分析,并積極應用先進的航海技術,促進技術發(fā)展的同時,滿足安全航行的要求。
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作者:鄺建華 單位:中國人民武裝警察部隊海警總隊海南支隊