浅析海区航标维护模式发展趋势
王永利+邢村村
摘要：本文介绍了海区航标维护的形式和主要内容，分析了当前航标维护模式产生的背景及不足，结合航标科技发展情况预测了航标维护模式的发展趋势，并为航标管理机构应对形势发展提出了措施建议。
关键词：航标维护 模式 发展趋势
1 航标维护的形式和主要内容
航标维护是从航标建设完成后到撤除之前一切保证航标正常效能的活动，是航标管理工作的重要内容，是持续保持航标特性，发挥助航效能的重要手段之一。航标维护的主要任务是预防性发现并排除航标故障。航标维护方式包括：现场值守、巡检、巡视、换标、维修保养、更新改造、应急反应等。
1.1现场值守
对于有人值守灯塔、无线电指向标、雾号、DGPS台站、潮汐监测报潮站等航标设施，维护管理人员实施24小时现场值守。主要维护内容包括按规定开闭灯光、定时观察仪表读数、跟踪灯器运转情况、校对灯质、故障时转换备用灯器、抢修、设备的清洁保养、潮汐监测和报潮服务等。
1.2巡检
AIS系统每月巡检一次。雷达应对器每月检测应不少于一次，或按巡检周期对应答器进行扫描检测。灯桩、导标、立标、灯浮标和浮标每月巡检一次。十级以上大风过境或受其他自然灾害袭击后，进行一次全面巡检。主要维护内容包括：擦拭灯玻璃或透镜、检查灯器、校对灯质、测量开路电压和工作电流，如有损坏无法修复时，应换上备用品；检查电池箱通风状况、电池接线处接触情况，如电线老化、中间接头过多，应更换新电线；检查蓄电池电解液的高度和比重，视情况添加蒸馏水；检查太阳能面板、接线盒和充电控制器，并清洁面板；检查桩身、浮身、门窗、涂色和避雷设施。发现浮身、顶标等有损坏现象，及时修复。不能修复时，及时更换；校对（灯）浮标标位。如有移位，及时上报，并采取复位措施。
1.3 巡视
港内航标每月一次夜间巡视，主要内容包括校对灯质、结构和检查标位。
1.4 换标
灯浮标每年更换，进行整体除锈油漆保养。随着技术发展和工艺水平提高，南海海区、东海海区、北海海区受海冰影响小的海域更换周期已逐步达到二至三年，北海海区冰冻海域（灯）浮标每年更换为冰标。
1.5 维修保养
航标维修保养的主要内容包括：设备、仪器的定期检测、清洁、润滑和保养等；灯桩、导标和立标应每年大保养一次，包括标身的定期清洁、除锈、维修、油漆、粉刷；锚链、卸扣的清洁、润滑和保养。
1.6 更新改造
对达到使用年限、效能低下、技术落后或污染严重的航标或附属设施、设备进行淘汰更新或技术改造。
1.7 应急反应
应急反应主要包括：发生浮标漂失、船舶沉没、船舶搁浅时的应急设标；浮标离位、灯光熄灭、灯质异常、结构损失、信号异常、无线电航标（RBN-DGPS差分台站、雷达应答器、AIS航标）失常等异常情况发生时的应急抢修；清污、搜救、警戒等需要航标管理机构参加的反应任务；为提高应急反应能力而进行航标应急设标、应急抢修、应急任务演练。
2 当前航标维护模式的成因及不足
当前的航标维护模式是基于上世纪八九十年代的管理思想、管理体制、装备和技术水平制定的，主要依据是交通部1987年实施的《海区航标固定建（构）筑物维护》、1996年发布的《海区航标作业管理规则》等法规标准。当时，浮标普遍使用155换泡机型灯器，能源系统多采用锌空电池，每月甚至是每半月对灯浮、灯桩、导标进行一次巡检时十分必要的。另外，当时的标体防腐处理工艺、油漆的抗老化性、附着力相对较差，在这种情况下航标实时每年一次调换或大保养也是十分必要的。限于当时的航标技术条件，航标设备的稳定性和可靠性还不完善。要及时、准确地掌握航标工作状态，确保航标效能的持续稳定，高频率的现场巡检、维修保养是有效的途径，但也存在诸多不足。
2.1人力投入高、效率低
根据一线职工多年经验总结，在天气、海况条件理想的情况下，熟练的船舶操纵人员和航标工日平均巡检、维护灯浮标量一般不会超过8座。如考虑天气海况不佳、灯浮标分布范围广、距离远等不利因素，日平均巡检、维护量仅为6到7座。陆地导标、灯桩日平均巡检、维护量一般也在8座以内。2012年，中国沿海设置的各类航标累计已达11 070座，航标管理机构负责维护管理的各类航标6 942座，其中目视航标为6 070座，具体包括灯塔185座、灯桩1 778座、灯船21座、灯浮标3 542座、导标305座、立标130座、浮标106座、其他目视航标3座。如果以3人为一组，平均每天巡检目视航标8座计算，每月至少需要出动2 277人次。
2.2 安全风险高
海上作业受天气、海况等自然因素影响较大，稍有风浪，不但船舶难以顺利靠近并系牢浮标，作业人员也无法正常登标检测。相比灯浮标，陆地标志巡检主要受到大风和雨雪天气的限制。即使天气、海况条件俱佳，考虑到海上作业环境的特殊性和陆地高空作业的特点，频繁的登标作业仍然具有较高的安全风险。
2.3 能耗高、不环保
改革开放以来，巨大的资源消耗、日趋恶劣的环境状况使得经济发展与资源、环境的矛盾日趋尖锐。在社会经济迅猛增长、各项建设取得巨大成就的同时，我们也为环境污染付出了沉重的代价。航标巡检、换标作业等航标维护工作主要依靠航标船舶和专用车辆，由于航标数量大、巡检和换标作业频率高，燃油消耗量大，对海洋和大气构成了一定的污染。航标的除锈、油漆等维修保养工作也对海洋、土壤、大气环境造成不同程度的污染。
3 航标科技发展情况
3.1 航标遥测遥控系统的应用
航标遥测遥控系统用于航标的远程、实时监控，管理人员足不出户就能够监控航标灯器的开关状态，实时跟踪航标的工作电压、电流、灯质和位置，迅速确定航标设备故障。由于具有人员和装备资源投入少、效率高、24小时全天候监测、不受天气海况影响等优越性，得到航标管理机构的快速应用推广。
3.2 LED灯器的推广
LED灯器相比传统的航标光源，由于具有亮度高、功耗小、驱动简单、寿命长、耐冲击、性能稳定等优越性能，已在海区得到大范围的推广。
3.3 新材料标体的应用
玻璃钢、超高分子量聚乙烯、聚脲等新材料具有着色好、耐腐蚀、维护周期长等优越性能，逐渐作为灯桩、导标、灯浮标的标身材质，在海区得到快速的应用。
3.4 太阳能供电系统的推广
太阳能供电系统利用硅太阳能板将太阳能转化为电能，为航标提供长期、持续、清洁、稳定的供电。由于具有清洁环保、技术成熟、性能稳定、寿命长、维护要求低等优点，在海区得到迅速的推广。
4 航标维护模式的发展趋势
航标科技与航标维护管理是一种辩证关系。航标科技发展以航标维护管理需求为导向。同时，航标科技也是航标维护管理的基础，其发展变革会对航标维护模式造成深远的影响。根据航标新产品、新技术的应用推广情况，结合航标科技的未来发展，可以预测航标维护发展趋势如下：
4.1巡检周期延长
随着太阳能供电系统、LED灯器等航标科技产品的全面推广和航标工艺水平的不断提高，航标设备的稳定性和成熟度不断提升，航标故障率大幅降低，极大地降低了对现场巡检、补给工作的客观要求。遥测遥控系统的应用推广为航标管理机构提供了更加快捷、高效的航标动态监控手段，可以代替大部分的现场巡检工作。同时，通过根据航标设备、器材的性能，合理评估确定适当的现场巡视频次，就可以在保证航标效能的前提下，有效延长巡检周期，降低劳动强度。
4.2 维修周期延长
相比钢质、混凝土、砖石等材料，玻璃钢、聚脲、超高分子量聚乙烯等新材料着色持久、耐腐蚀、性能稳定可靠，无需除锈、油漆、粉刷等维修环节，经过近年的应用已经显现了效能好、维修周期长等优势。因此，随着材料科学、工艺水平的进步和成果产品的不断推广应用，航标维修的周期将逐渐延长甚至终身免维护。
4.3 换标周期延长
浮标除锈工艺的进步和长效油漆的应用，提高了钢制浮标的维修保养质量，已经在一定程度上延长了换标的周期。随着新材料、新工艺的应用，换标周期将进一步延长。同时，针对北方海区冰期灯浮标的研究工作也在紧锣密鼓地有序开展，不久的未来，冰区换标周期也将延长。
4.4无人值守
随着航标自动化水平的不断提高，有人值守的灯塔、无线电指向标、雾号、DGPS台站、潮汐监测报潮站等航标设施均可以自动控制，同时辅以视频监控、遥控系统来监控设备、设施的运行情况，将实现航标的无人值守。
5 航标管理机构的应对措施
5.1 加大科技投入
科学技术是第一生产力。航标管理机构要有科技创新意识，加大科技投入。一要加大新材料、新技术等科技成果的应用推广，提高航标的科技水平。二要树立科技创新的理念，加强科技人才培养，提高自身的科技创新能力。三要建立产、学、研、用一体的科技创新机制，广泛联系生产厂商、高校、科研机构、兄弟单位，积极开展合作研发。四以需求为导向，结合自身特点，挖掘自身的优势，合理利用宝贵的科研资源，创造最大的实用效益。
5.2 加强信息化建设
网络信息化是大势所趋。信息化管理是航标管理的有效工具和载体，航标管理机构要加强信息化顶层设计，搭建信息管理平台，整合办公网络平台、对外服务网络平台、遥测遥控、AIS、DGPS等资源，实现规范管理、高效运行的目的。
6 优化内部管理机制
航标维护是航标管理工作的重要内容，是航标管理机构的核心业务之一。航标管理机构要定期开展效能评估，根据本单位航标科技应用、信息化建设、人力资源、装备设施等情况，不断改进航标维护模式，优化内部管理机制。
7 完善外部协调机制
港口、海事、引航、航运企业、海洋、气象等单位是航标管理机构重要的外部协作单位，掌握着利于航标管理的大量社会资源。航标管理机构要建立完善外部协调机制，加强与外协单位的协调联动，在灾害预警、航标动态跟踪、故障抢修、应急反应等方面充分利用社会资源，不断提升航标管理水平。
摘要：本文介绍了海区航标维护的形式和主要内容，分析了当前航标维护模式产生的背景及不足，结合航标科技发展情况预测了航标维护模式的发展趋势，并为航标管理机构应对形势发展提出了措施建议。
关键词：航标维护 模式 发展趋势
1 航标维护的形式和主要内容
航标维护是从航标建设完成后到撤除之前一切保证航标正常效能的活动，是航标管理工作的重要内容，是持续保持航标特性，发挥助航效能的重要手段之一。航标维护的主要任务是预防性发现并排除航标故障。航标维护方式包括：现场值守、巡检、巡视、换标、维修保养、更新改造、应急反应等。
1.1现场值守
对于有人值守灯塔、无线电指向标、雾号、DGPS台站、潮汐监测报潮站等航标设施，维护管理人员实施24小时现场值守。主要维护内容包括按规定开闭灯光、定时观察仪表读数、跟踪灯器运转情况、校对灯质、故障时转换备用灯器、抢修、设备的清洁保养、潮汐监测和报潮服务等。
1.2巡检
AIS系统每月巡检一次。雷达应对器每月检测应不少于一次，或按巡检周期对应答器进行扫描检测。灯桩、导标、立标、灯浮标和浮标每月巡检一次。十级以上大风过境或受其他自然灾害袭击后，进行一次全面巡检。主要维护内容包括：擦拭灯玻璃或透镜、检查灯器、校对灯质、测量开路电压和工作电流，如有损坏无法修复时，应换上备用品；检查电池箱通风状况、电池接线处接触情况，如电线老化、中间接头过多，应更换新电线；检查蓄电池电解液的高度和比重，视情况添加蒸馏水；检查太阳能面板、接线盒和充电控制器，并清洁面板；检查桩身、浮身、门窗、涂色和避雷设施。发现浮身、顶标等有损坏现象，及时修复。不能修复时，及时更换；校对（灯）浮标标位。如有移位，及时上报，并采取复位措施。
1.3 巡视
港内航标每月一次夜间巡视，主要内容包括校对灯质、结构和检查标位。
1.4 换标
灯浮标每年更换，进行整体除锈油漆保养。随着技术发展和工艺水平提高，南海海区、东海海区、北海海区受海冰影响小的海域更换周期已逐步达到二至三年，北海海区冰冻海域（灯）浮标每年更换为冰标。
1.5 维修保养
航标维修保养的主要内容包括：设备、仪器的定期检测、清洁、润滑和保养等；灯桩、导标和立标应每年大保养一次，包括标身的定期清洁、除锈、维修、油漆、粉刷；锚链、卸扣的清洁、润滑和保养。
1.6 更新改造
对达到使用年限、效能低下、技术落后或污染严重的航标或附属设施、设备进行淘汰更新或技术改造。
1.7 应急反应
应急反应主要包括：发生浮标漂失、船舶沉没、船舶搁浅时的应急设标；浮标离位、灯光熄灭、灯质异常、结构损失、信号异常、无线电航标（RBN-DGPS差分台站、雷达应答器、AIS航标）失常等异常情况发生时的应急抢修；清污、搜救、警戒等需要航标管理机构参加的反应任务；为提高应急反应能力而进行航标应急设标、应急抢修、应急任务演练。
2 当前航标维护模式的成因及不足
当前的航标维护模式是基于上世纪八九十年代的管理思想、管理体制、装备和技术水平制定的，主要依据是交通部1987年实施的《海区航标固定建（构）筑物维护》、1996年发布的《海区航标作业管理规则》等法规标准。当时，浮标普遍使用155换泡机型灯器，能源系统多采用锌空电池，每月甚至是每半月对灯浮、灯桩、导标进行一次巡检时十分必要的。另外，当时的标体防腐处理工艺、油漆的抗老化性、附着力相对较差，在这种情况下航标实时每年一次调换或大保养也是十分必要的。限于当时的航标技术条件，航标设备的稳定性和可靠性还不完善。要及时、准确地掌握航标工作状态，确保航标效能的持续稳定，高频率的现场巡检、维修保养是有效的途径，但也存在诸多不足。
2.1人力投入高、效率低
根据一线职工多年经验总结，在天气、海况条件理想的情况下，熟练的船舶操纵人员和航标工日平均巡检、维护灯浮标量一般不会超过8座。如考虑天气海况不佳、灯浮标分布范围广、距离远等不利因素，日平均巡检、维护量仅为6到7座。陆地导标、灯桩日平均巡检、维护量一般也在8座以内。2012年，中国沿海设置的各类航标累计已达11 070座，航标管理机构负责维护管理的各类航标6 942座，其中目视航标为6 070座，具体包括灯塔185座、灯桩1 778座、灯船21座、灯浮标3 542座、导标305座、立标130座、浮标106座、其他目视航标3座。如果以3人为一组，平均每天巡检目视航标8座计算，每月至少需要出动2 277人次。
2.2 安全风险高
海上作业受天气、海况等自然因素影响较大，稍有风浪，不但船舶难以顺利靠近并系牢浮标，作业人员也无法正常登标检测。相比灯浮标，陆地标志巡检主要受到大风和雨雪天气的限制。即使天气、海况条件俱佳，考虑到海上作业环境的特殊性和陆地高空作业的特点，频繁的登标作业仍然具有较高的安全风险。
2.3 能耗高、不环保
改革开放以来，巨大的资源消耗、日趋恶劣的环境状况使得经济发展与资源、环境的矛盾日趋尖锐。在社会经济迅猛增长、各项建设取得巨大成就的同时，我们也为环境污染付出了沉重的代价。航标巡检、换标作业等航标维护工作主要依靠航标船舶和专用车辆，由于航标数量大、巡检和换标作业频率高，燃油消耗量大，对海洋和大气构成了一定的污染。航标的除锈、油漆等维修保养工作也对海洋、土壤、大气环境造成不同程度的污染。
3 航标科技发展情况
3.1 航标遥测遥控系统的应用
航标遥测遥控系统用于航标的远程、实时监控，管理人员足不出户就能够监控航标灯器的开关状态，实时跟踪航标的工作电压、电流、灯质和位置，迅速确定航标设备故障。由于具有人员和装备资源投入少、效率高、24小时全天候监测、不受天气海况影响等优越性，得到航标管理机构的快速应用推广。
3.2 LED灯器的推广
LED灯器相比传统的航标光源，由于具有亮度高、功耗小、驱动简单、寿命长、耐冲击、性能稳定等优越性能，已在海区得到大范围的推广。
3.3 新材料标体的应用
玻璃钢、超高分子量聚乙烯、聚脲等新材料具有着色好、耐腐蚀、维护周期长等优越性能，逐渐作为灯桩、导标、灯浮标的标身材质，在海区得到快速的应用。
3.4 太阳能供电系统的推广
太阳能供电系统利用硅太阳能板将太阳能转化为电能，为航标提供长期、持续、清洁、稳定的供电。由于具有清洁环保、技术成熟、性能稳定、寿命长、维护要求低等优点，在海区得到迅速的推广。
4 航标维护模式的发展趋势
航标科技与航标维护管理是一种辩证关系。航标科技发展以航标维护管理需求为导向。同时，航标科技也是航标维护管理的基础，其发展变革会对航标维护模式造成深远的影响。根据航标新产品、新技术的应用推广情况，结合航标科技的未来发展，可以预测航标维护发展趋势如下：
4.1巡检周期延长
随着太阳能供电系统、LED灯器等航标科技产品的全面推广和航标工艺水平的不断提高，航标设备的稳定性和成熟度不断提升，航标故障率大幅降低，极大地降低了对现场巡检、补给工作的客观要求。遥测遥控系统的应用推广为航标管理机构提供了更加快捷、高效的航标动态监控手段，可以代替大部分的现场巡检工作。同时，通过根据航标设备、器材的性能，合理评估确定适当的现场巡视频次，就可以在保证航标效能的前提下，有效延长巡检周期，降低劳动强度。
4.2 维修周期延长
相比钢质、混凝土、砖石等材料，玻璃钢、聚脲、超高分子量聚乙烯等新材料着色持久、耐腐蚀、性能稳定可靠，无需除锈、油漆、粉刷等维修环节，经过近年的应用已经显现了效能好、维修周期长等优势。因此，随着材料科学、工艺水平的进步和成果产品的不断推广应用，航标维修的周期将逐渐延长甚至终身免维护。
4.3 换标周期延长
浮标除锈工艺的进步和长效油漆的应用，提高了钢制浮标的维修保养质量，已经在一定程度上延长了换标的周期。随着新材料、新工艺的应用，换标周期将进一步延长。同时，针对北方海区冰期灯浮标的研究工作也在紧锣密鼓地有序开展，不久的未来，冰区换标周期也将延长。
4.4无人值守
随着航标自动化水平的不断提高，有人值守的灯塔、无线电指向标、雾号、DGPS台站、潮汐监测报潮站等航标设施均可以自动控制，同时辅以视频监控、遥控系统来监控设备、设施的运行情况，将实现航标的无人值守。
5 航标管理机构的应对措施
5.1 加大科技投入
科学技术是第一生产力。航标管理机构要有科技创新意识，加大科技投入。一要加大新材料、新技术等科技成果的应用推广，提高航标的科技水平。二要树立科技创新的理念，加强科技人才培养，提高自身的科技创新能力。三要建立产、学、研、用一体的科技创新机制，广泛联系生产厂商、高校、科研机构、兄弟单位，积极开展合作研发。四以需求为导向，结合自身特点，挖掘自身的优势，合理利用宝贵的科研资源，创造最大的实用效益。
5.2 加强信息化建设
网络信息化是大势所趋。信息化管理是航标管理的有效工具和载体，航标管理机构要加强信息化顶层设计，搭建信息管理平台，整合办公网络平台、对外服务网络平台、遥测遥控、AIS、DGPS等资源，实现规范管理、高效运行的目的。
6 优化内部管理机制
航标维护是航标管理工作的重要内容，是航标管理机构的核心业务之一。航标管理机构要定期开展效能评估，根据本单位航标科技应用、信息化建设、人力资源、装备设施等情况，不断改进航标维护模式，优化内部管理机制。
7 完善外部协调机制
港口、海事、引航、航运企业、海洋、气象等单位是航标管理机构重要的外部协作单位，掌握着利于航标管理的大量社会资源。航标管理机构要建立完善外部协调机制，加强与外协单位的协调联动，在灾害预警、航标动态跟踪、故障抢修、应急反应等方面充分利用社会资源，不断提升航标管理水平。
