武漢白沙洲水域，一艘貨輪正依托電子航道圖精準(zhǔn)避開(kāi)淺灘；王家屋錨地，無(wú)人機(jī)自主巡查影像，實(shí)時(shí)傳入智慧航道平臺(tái)……
智慧航道系統(tǒng)。 長(zhǎng)江航道測(cè)量中心提供
如今的長(zhǎng)江上，船員輕點(diǎn)手機(jī)，水位、航道尺度等關(guān)鍵信息便在電子航道圖上清晰呈現(xiàn)。航標(biāo)遙測(cè)遙控、自動(dòng)報(bào)警，無(wú)人機(jī)遠(yuǎn)程巡航，幾十分鐘便可完成原本需要數(shù)小時(shí)的巡查工作。
空中、水面、水下，三位一體的“長(zhǎng)江干線(xiàn)智慧航道”系統(tǒng)正全面鋪開(kāi)。 記者高文舉 攝
近日，“長(zhǎng)江數(shù)字航道與‘水上一張圖’應(yīng)用實(shí)踐”入選全國(guó)首批交通基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型十大典型案例，“長(zhǎng)江干線(xiàn)智慧航道創(chuàng)新與示范應(yīng)用”入選智慧交通應(yīng)用場(chǎng)景創(chuàng)新實(shí)踐十佳案例。長(zhǎng)江航道上，一場(chǎng)深刻的“智慧變革”正在徐徐展開(kāi)。
從“3小時(shí)”到“20分鐘”
無(wú)人機(jī)巡檢改變?nèi)硕ⅰ⒋?/strong>
2月4日上午，一架無(wú)人機(jī)從江漢關(guān)碼頭起飛巡航，工作人員告訴長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)記者，普通辦公電腦即可實(shí)時(shí)接收無(wú)人機(jī)傳回的高清影像，并通過(guò)AI視覺(jué)識(shí)別，即時(shí)掌握航標(biāo)狀況。無(wú)人機(jī)配備4K超高清攝像頭，巡航時(shí)速54公里。
監(jiān)測(cè)航道的無(wú)人機(jī)。 長(zhǎng)江航道測(cè)量中心提供
在監(jiān)控大屏上，“漢口3號(hào)白浮”航標(biāo)從四個(gè)角度的巡檢畫(huà)面清晰可見(jiàn)。“無(wú)人機(jī)飛到預(yù)設(shè)點(diǎn)時(shí)自動(dòng)懸停拍照，觸發(fā)AI識(shí)別檢測(cè)。如發(fā)現(xiàn)異常，立即推送報(bào)警信息。”長(zhǎng)江武漢航道局武漢航道處技術(shù)員曹遠(yuǎn)禎說(shuō)道。約20分鐘后，無(wú)人機(jī)完成巡航返航。
操作員回收無(wú)人機(jī)。 記者高文舉 攝
航標(biāo)，如同船舶在長(zhǎng)江上的眼睛，為船員提供航道指引，幫助避開(kāi)暗礁、淺灘等危險(xiǎn)區(qū)域。然而過(guò)去，長(zhǎng)江航道航標(biāo)管理長(zhǎng)期依賴(lài)人盯、船巡。
水上航標(biāo)船。 記者汪文漢 攝
這種模式存在明顯短板：航標(biāo)失常后，發(fā)現(xiàn)、恢復(fù)耗時(shí)長(zhǎng)；航道尺度信息更新慢，跟不上河床變化；船員手中的紙質(zhì)航道圖更新周期長(zhǎng)，容易被“誤導(dǎo)”。
智慧化轉(zhuǎn)型，成為長(zhǎng)江航道管理的必由之路。
智慧航道系統(tǒng)。 長(zhǎng)江航道測(cè)量中心提供
2021年9月，交通運(yùn)輸部批復(fù)“長(zhǎng)江干線(xiàn)智慧航道建設(shè)及應(yīng)用”交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)試點(diǎn)任務(wù)。之后4年里，航道部門(mén)開(kāi)展了38項(xiàng)試點(diǎn)任務(wù)，一套覆蓋長(zhǎng)江干線(xiàn)“水、陸、空”的全要素立體化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)體系逐步形成。“以前是‘摸著石頭過(guò)河’，現(xiàn)在有了清晰的路線(xiàn)圖。”長(zhǎng)江航道測(cè)量中心主任朱劍華表示。
在長(zhǎng)江智慧航道武漢段59公里的創(chuàng)新示范航道上，立體化監(jiān)測(cè)網(wǎng)24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，成為智慧航道的“樣板間”。這里的工作模式發(fā)生了效率革命。
無(wú)人機(jī)及其無(wú)人機(jī)座。 記者汪文漢 攝
“以往需要3小時(shí)的巡查工作，現(xiàn)在僅需20分鐘。”長(zhǎng)江武漢航道局航標(biāo)處副處長(zhǎng)郭堯說(shuō)，去年以來(lái)，長(zhǎng)江干線(xiàn)武漢段59公里航道實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)常態(tài)化巡檢。
航道09102船長(zhǎng)王志成深有感觸：“過(guò)去航標(biāo)異常，開(kāi)船檢查耗時(shí)費(fèi)力，現(xiàn)在用無(wú)人機(jī)快多了，每月還能至少節(jié)約800公斤燃油消耗。”
水下探測(cè)“所見(jiàn)即所得”
水、陸、空織起立體監(jiān)測(cè)網(wǎng)
“智慧航道遠(yuǎn)不止于無(wú)人機(jī)”，郭堯強(qiáng)調(diào)，“智慧航道運(yùn)用AI視頻輪詢(xún)、無(wú)人船測(cè)量等技術(shù)，構(gòu)建‘水、陸、空’一體化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)全方位感知。”
巡游中的無(wú)人測(cè)量船。 長(zhǎng)江武漢航道局提供
他指著長(zhǎng)江江畔說(shuō)，長(zhǎng)江武漢航道局在兩岸三處制高點(diǎn)安裝高清AI視頻監(jiān)控設(shè)備。這些“眼睛”具備智能識(shí)別能力，可24小時(shí)監(jiān)測(cè)航標(biāo)狀態(tài)、船舶流量等信息，系統(tǒng)能自動(dòng)識(shí)別異常并觸發(fā)警報(bào)。
無(wú)人測(cè)量船長(zhǎng)啥樣？記者看到一艘草綠色無(wú)人測(cè)量船被吊入江中，它長(zhǎng)約2米，船體兩側(cè)安裝傳感器支架，根據(jù)需要搭載測(cè)深儀等設(shè)備。
無(wú)人測(cè)量船。 長(zhǎng)江武漢航道局提供
“傳統(tǒng)測(cè)量快艇吃水0.8米左右，無(wú)人船僅約0.12米，”郭堯?qū)Ρ鹊溃盁o(wú)人船能更安全地在航道邊界、整治建筑物、淺灘水域作業(yè)。”
長(zhǎng)江航道局還專(zhuān)門(mén)購(gòu)置了水下機(jī)器人、三維實(shí)時(shí)成像聲吶等專(zhuān)業(yè)的水下掃測(cè)搜尋裝備。
工作人員在放水下機(jī)器人。 長(zhǎng)江武漢航道局提供
記者在現(xiàn)場(chǎng)看到，長(zhǎng)江武漢水上應(yīng)急救助基地水下機(jī)器人團(tuán)隊(duì)在船上精準(zhǔn)操控水下設(shè)備，水下機(jī)器人能在渾濁水域?qū)崿F(xiàn)“零誤差”定位，通過(guò)實(shí)時(shí)回傳畫(huà)面，清晰辨識(shí)水下?tīng)顩r。
智慧航道系統(tǒng)。 長(zhǎng)江航道測(cè)量中心提供
郭堯介紹，新引進(jìn)的水下三維實(shí)時(shí)成像聲吶系統(tǒng)有著強(qiáng)大的實(shí)時(shí)3D成像識(shí)別技術(shù)，解決了長(zhǎng)江水體渾濁、能見(jiàn)度低的救援難題。即便在水下能見(jiàn)度為“零”的極端環(huán)境中，仍能清晰捕捉水下地形、障礙物等關(guān)鍵信息，并瞬間構(gòu)建出目標(biāo)物體的高清立體模型，實(shí)現(xiàn)了水下探測(cè)“所見(jiàn)即所得”。
江面巡邏的無(wú)人機(jī)。 記者高文舉 攝
空中，無(wú)人機(jī)航測(cè)捕捉洲灘地形變化；岸上，高清AI攝像頭日夜守望；水面，無(wú)人測(cè)量船精準(zhǔn)繪制水下三維地形圖；水下，無(wú)人遙控潛水器探查沉船礙航物……長(zhǎng)江航道“水、陸、空”協(xié)同作戰(zhàn)的立體監(jiān)測(cè)圖景正在展開(kāi)。
讓長(zhǎng)江有了“數(shù)字雙胞胎”
幫助應(yīng)對(duì)水域地質(zhì)災(zāi)害
航道作為“水上高速公路”，其安全與通過(guò)能力關(guān)系船舶運(yùn)營(yíng)效率、人員安全及區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。智慧航道建設(shè)通過(guò)精準(zhǔn)感知和數(shù)據(jù)分析，有效應(yīng)對(duì)水域淤積、地質(zhì)災(zāi)害等挑戰(zhàn)。
水下機(jī)器人拍攝出的圖片。 長(zhǎng)江武漢航道局提供
長(zhǎng)江航道測(cè)量中心測(cè)繪信息處副處長(zhǎng)劉陽(yáng)介紹：“采用搭載多波束測(cè)深系統(tǒng)的無(wú)人船，3小時(shí)完成0.7平方公里水下地形測(cè)量，效率提升3倍。”這項(xiàng)技術(shù)能快速獲取淤積分布、沖刷趨勢(shì)等數(shù)據(jù)，為疏浚范圍劃定、護(hù)岸工程修復(fù)提供支持。
智慧航道系統(tǒng)。 長(zhǎng)江航道測(cè)量中心提供
試點(diǎn)實(shí)施以來(lái)，一系列成效顯現(xiàn)：航標(biāo)異常信息處置準(zhǔn)確率高于99%；航標(biāo)維護(hù)從“每月見(jiàn)面”變?yōu)椤皩?shí)時(shí)監(jiān)控”；平均恢復(fù)時(shí)長(zhǎng)從5小時(shí)縮短至2小時(shí)；通過(guò)“無(wú)人機(jī)+AI”巡查，2025年全年，示范段工作船出航航次減少約35%，巡查頻次提升至原來(lái)約5倍。
基于電子航道圖與大數(shù)據(jù)分析打造的智慧航道服務(wù)系統(tǒng)，還能為船舶提供航線(xiàn)規(guī)劃、預(yù)計(jì)到港時(shí)間、語(yǔ)音助導(dǎo)航等服務(wù)，基本實(shí)現(xiàn)“船舶航行到哪、服務(wù)就跟進(jìn)到哪”。
無(wú)人測(cè)量船。 記者高文舉 攝
工作人員在操作無(wú)人測(cè)量船。 長(zhǎng)江武漢航道局提供
無(wú)人測(cè)量船開(kāi)始工作。 記者高文舉 攝
長(zhǎng)江航道測(cè)量中心電子航道圖中心主任李莉介紹，“智慧航道”還利用數(shù)字孿生技術(shù)，給長(zhǎng)江建造了一個(gè)同步演變的“數(shù)字雙胞胎”，通過(guò)建立航道要素實(shí)時(shí)同步的虛擬要素，形成一個(gè)真正反映航道實(shí)時(shí)運(yùn)行情況的虛擬航道。更厲害的是，這個(gè)“數(shù)字雙胞胎”可以結(jié)合實(shí)時(shí)分析河床泥沙的淤積和沖刷情況，預(yù)判航道的變化。“基于這些分析，管理者就能更科學(xué)地決定哪里需要疏浚、航標(biāo)該怎么調(diào)整。”
智慧航道系統(tǒng)。 長(zhǎng)江航道測(cè)量中心提供
目前，“長(zhǎng)江數(shù)字航道與‘水上一張圖’應(yīng)用實(shí)踐”“長(zhǎng)江干線(xiàn)智慧航道創(chuàng)新與示范應(yīng)用”一系列實(shí)踐成果凝練成可復(fù)制、可推廣的經(jīng)驗(yàn)范式，已開(kāi)始在金沙江、漢江、贛江、信江、京杭運(yùn)河等航道推廣應(yīng)用，為全國(guó)內(nèi)河航道數(shù)智化改造提供可借鑒的“長(zhǎng)江方案”。
（長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)記者汪文漢 通訊員蔡飛 于文澤 曹羽 攝影/像：記者高文舉）
