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宁波象山着力打造“数字孪生渔港”标杆项目

日期: 2022-08-04  来源:中国农业机械化信息网  作者:浙江省宁波市象山县水利和渔业局

   去年年初以来,浙江省宁波市象山县立足海洋渔业区域特色,充分运用V字模型、“三张清单”等数字化改革闭环思维,将渔业安全治理的实战实效作为出发点和落脚点,依托一体化智能公共数据平台,融合数字孪生、物联感知、大数据分析等技术,全力打造以“渔业安全智治大脑”为支撑的“数字孪生渔港”项目,深度破解传统信息化手段下无法解决的“看不见”“分不清”“管不好”等一系列难题,首创多项卓有成效的技术理论、算法模型和制度成果,努力构建渔业安全治理全国性行业标准。

一、运用“动态感知+数字孪生”,预防“看不见”的风险

一是建立渔船孪生模型,预防海上动态不可见。针对我国海上卫星网络通信带宽受限、成本过高导致“洋面可视化”需求难以普及问题,创造性提出运用“基础信息+海上动态”的数字孪生建模思路,即仅回传渔船海上航行中感知的风速、温度、湿度、压强、倾角、航速、航向等关键性、低容量数据,与政务云上存储的船名、作业类型、吨位、长度、船主等渔船基础信息所形成三维仿真渔船库进行匹配成像,以最小成本实现船舶和洋面的三维模拟可视化,切实消除渔船海上作业监管盲区。截至目前,已测试建模拖网、流刺网、围网等3大类渔船287艘,成像时延低于5秒,为下步打造无延时感知、高智能联动的海上船舶驾驶安全辅助系统提供了全新技术方向。

二是建立AIS感知网络,预防设备下线不可见。针对船载设备断电后渔船位置不可见问题,在沿海岸线区域安装了13个AIS基站,全面获取县域周边15海里船舶信息。同时,运用“定时点验+灰度标记”孪生思维,将船载AIS设备最后一次在线航速、航向、位置等信息虚拟映射至显示平台,模拟推测出船舶停泊位置,可大幅减轻日常港内船舶数量统计和极端气候下敦促船舶回港避险的管理压力。截至目前,该系统日均监测船舶超过1万艘次,下线定位准确率达100%,累计发现AIS设备长期下线船舶213艘,全部通报属地镇乡(街道)核查整改。

三是建立安全预警应用,预防航道障碍不可见。为排除水下障碍物对船舶航行安全构成的潜在威胁,通过社会共建模式,借助海上船舶作业过程反馈信息,迭代升级水下障碍物数据库,完善船载设备智能预警应用。通过周期性更新水下障碍物位置和类别属性信息,形成水下障碍物“一张图”,大幅降低船舶在陌生海域生产作业时的撞礁事件发生率,切实保障广大渔民生命财产安全。截至目前,该系统已累计监测发现20类1.3万个水下障碍物,发送避障预警500万次以上。

二、借力“算法识别+数据分析”,破解“分不清”的难题

一是构建网位仪识别算法,防止干扰信号分不清。针对近年来海面作业投放大量网位仪干扰信号难以区分,导致系统频繁误报引发船员精神松懈而造成重大商渔船碰撞事故等问题,探索构建网位仪识别算法,通过对不明信号的轨迹数据、漂移时速等数据进行长期积累和分析,将网位仪信号与渔船AIS信号进行区分,将显著提升商渔船碰撞预警可靠性。截至目前,该算法已识别周边海域存在的网位仪5257个,识别率达90%以上,预计下阶段与海事部门实现此类数据共享后,商渔船碰撞事故发生概率有望降至最低。

二是构建AIS信号分析算法,防止一船多码分不清。为破解普遍存在的船载AIS信号一船多码管理难题,在测试推广插卡式AIS设备的基础上,探索构建AIS信号分析算法,将相对距离始终保持恒定的多个AIS信号进行绑定,以最低成本打造一船多码库,多途径、互补式核查本地渔船底数,有效杜绝船舶异地挂靠行为。预计在完成长期数据积累后,一船多码识别率将接近100%,可基本消除本地、外地渔船误判情形,大幅度提升渔业安全监管效率。自今年7月该算法上线以来,当月已识别一船多码信号651条。

三是构建船舶船员算法模型,防止适航适任分不清。根据“船适航、人适任”原则,全面梳理影响渔船适航的11项指标和影响船员适任的7项指标,对渔业监管的治理需求、聚焦重点、力量投入、长效管理等业务流程和工作模式进行重塑,在全国首创适航指数、适任指数两个算法模型,通过科学计算精准发现“问题船”“问题人”,并实行三色分类管理机制。截至目前,已筛选出优良渔船2159艘、合格渔船769艘,安全隐患发现率达55%以上。

三、着眼“机制重塑+数改赋能”,根除“管不好”的困境

一是建立进出港报备核查机制,避免人船进出管不好。为实现“港清、船清、人清”的渔业治理日常监管目标,通过打造渔船进出港报备系统,累计为2931艘次渔船和31555人次船员建立全周期档案,并通过人员进出港主动提前报备制度全部予以登记归档。同时,依托电信运营商在航道口门或岛礁上部署700兆5G基站,对50公里范围内电子围栏区域进行手机信号识别,并与进出港报备数据进行核查比对分析,有效摸清进出港的人、船底数,有力提升港口智能化与精细化管理水平。截至目前,该系统累计报告进出港渔船超过40万次,报告率达98%以上。

二是出台适航适任指数管理办法,避免船只临检管不好。为切实提升渔业安全监管效能,降低基层渔政干部的监管压力,制定出台《象山县渔船适航及船员适任指数管理办法》,根据渔船适航指数和船员适任指数动态变化情况,将渔业安全监管模式由“普查式”转变为“聚焦式”,即变“船主被动申报”为“大脑主动研判”,探索推行对长期规范作业的渔船和船员实行抽检或免检制度,而对隐患渔船或船员登船临检频次提升5倍以上,形成从实践积累到理论构建再到机制重塑,最后修正构建完善闭环,力争成为渔业安全治理的国家级标准。

三是迭代海上120场景服务体系,避免应急事件管不好。借助“浙里办”服务端,创新构建海上120应用系统,实现医疗机构对海上伤员的远程救助指导,同时配备技校专家提供船上设备紧急排障服务,进一步提升海上故障救助效率。今年以来,县渔政部门共出海救助42次,累计救治船员38人。此外,为解决渔船雇工底数不清、资质不明、管理难等问题,积极推动渔船雇工电子档案建设,从医疗机构定点体检入手,通过政府补贴方式,将原本不足20元的简易体检金额大幅提升至200元,不仅可以积极保障此类低收入群体身体健康,还可引导医疗机构建立渔船雇工个人健康信息库,进一步提高救助、应急、防疫等综合公共服务工作成效。

 
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