沈晓雷 周茂强
浙江华东工程咨询有限公司 浙江 杭州311122
摘要：伴随着风电技术发展速度的进一步加快，越来越多的国家选择建立海上风电场。风力发电不仅能够有效缓解现代社会发展过程中能源紧张的问题，同时也能为人们提供更多的清洁能源和可再生能源。但是在实际落实海上风电施工的过程中，由于施工的地域有着自身的特殊性，因此施工期间做好管理工作十分有必要，文章就具体探讨了海上风电施工期智慧化管理的相关问题。
关键词：海上风电；施工期；智慧化管理；研究
前言
沿海地区普遍有着较为充裕的风能资源，而要想对风能资源进行充分利用，充分发挥风能的积极作用，建设海上风电场是一个十分常见的选择。但是受到多种因素的影响，我国海上风电场的建设起步相对较慢。尤其是在海上风电施工的过程中，管理问题和安全问题受到了广泛关注，文章就具体探讨了海上风电施工期智慧化管理的相关问题，希望能够在一定程度上推动海上风电场的建设。
一、海上风电施工期智慧化管理需求分析
（一）海上风电施工期智慧化管理功能需要
首先，要能够进行数据采集。数据采集的内容主要包括电子围栏终端数据采集、船舶信息录入以及船舶动态数据采集三个方面，通过对不同类型的数据进行采集，使得系统能够有完善的功能模块，其中，船舶信息大体包含两个大类，即通航船以及施工船，采集的信息类型包括船舶的呼号、名称、船宽、吨位以及船长信息等方面[1]。而在采集电子围栏终端数据的过程中，其最为主要的目的在于对船舶动态数据的边界点信息进行解算，通过解析船舶动态的数据，能够获得船舶的航速、航向以及位置等方面的信息。
其次，要能够进行数据处理。处理的内容主要为电子围栏的终端数据，在对收集到的罗金数据以及GPS数据进行处理之后，对施工水域的范围边界点进行计算，并且要能够依照提前制定好的通信协议，将相关信息发送至AIS发射机，确保相关信息能够在过往船的海图仪以及本船的海图仪上得以显示。
（二）海上风电施工期智慧化管理技术需要
首先，需要使用到SSM框架，SSM框架大体包含三个组成部分，包括spring、spring MVC以及mybatis。整体系统大致可以分为4个层面，即DAO层面、controller层面、表现层面以及service层面。spring MVC最主要的作用在于进行视图管理，spring最为主要的作用在于管理业务对象，mybatis最为主要的作用则在于使数据对象能够始终具备引擎支持。
其次，需要使用到Ajax技术。Ajax技术不仅能够进行交互式网页的创建，同时还能使服务器以及浏览器实现异步通信，Ajax技术集合了三项技术，即XMLHttpRequest、DOM以及JavaScript[2]。客户端如果想要获得一波数据，则需要向服务器发出请求，而在获取异部数据的过程中，则需要借助JavaScript脚本对于Xml Http Request对象进行调用，要求服务器提供相应的数据，之后进行DOM操作，使得页面能够整体得到有效更新，如此，网页就不再需要向服务器大量请求信息，仅请求自身所需要的信息即可，不需要对整个页面进行请求。
二、海上风电施工期智慧化管理系统设计
（一）数据采集功能设计要点
施工过程中，只有实现对船舶数据进行精准采集，远程监控施工船舶动态的功能才能真正得以有效实现[3]。为了确保施工管理部门对于施工船舶的动态能够有精准的掌握，不仅需要判断施工过程中施工船舶的航行速度，同时也需要明确其所处的地理位置。由于施工船舶在实际施工作业的过程中，出于施工进度的考量，航向方面经常需要发生变化，海图上所显示的施工船舶施工水域也会相应地发生变化。
首先，从位置以及航速的角度来进行分析，在采集施工船舶的航速信息以及地理位置信息的过程中，GPS是一项基础的技术。在应用GPS模块进行数据采集的过程中，温启动和热启动是两种十分常用的方式，温启动和热启动所使用的时间也能在一定程度上使得 GPS模块的搜星能力得到有效反应，从搜星能力的角度来讲，功能最强的GPS模块就是WF-NEO-6M，除此之外，设备上还进行了可充电电池的配备，即使是在模块无法连电的情况之下，依然能够实现供电，进而使得星历数据能够得到很好的保存，为搜星定位提供一定的帮助。由于多数情况下都会将船载终端安置在船舶内部，这也会在一定程度上影响船载终端接受GPS卫星定位信号的能力，因此需要将GPS天线接在GPS模块的外部，确保船载终端在GPS信息接受方面的需要能够得到有效满足。
其次，从航向的角度来进行分析，要注意采集施工船舶的航向信息，HCM365型的电子罗盘不仅具有能耗低的优势，同时也具有体积小的优势，输出过程中有着较高的姿态角精度，尤其是在测量船舶航行姿态的过程中，有着十分广泛的应用。
（二）数据处理功能设计要点
电子警戒系统船载终端一方面要能够对施工船舶的动态数据进行解析，另一方面也要能够采集主控芯片，并将所获取的相关信息进行上传[4]。另外，对于系统平台上传的相关数据，即施工船舶的施工水域相关参数，要能够进行接收以及解析，同时有针对性地进行处理。在对施工区域边界点的相关信息进行解算的过程中，需要使用到相应的传感信息，传感信息以及施工船舶自身的GPS传感信息、施工区域的相关参数等，并已提前确定好的通信协议为基础，将相关信息发送到AIS发射机。在对AIS数据进行解码之后，相关数据还需要进行错误清洗之后才能进行使用。
（三）报警预警功能设计要点
首先，在对警戒区进行标识的过程中，通常情况下需要使用到不同的色块，系统界面上不同色块的显示，则代表不同的警戒区。通常情况下需要将警戒区分为三级，对于一级警戒区来说，一些过往船只在进入到施工水域之后，如果此时才采取相应的转舵避让措施，则非常容易与施工船碰撞，因此，需要将一道电子围栏设置在施工水域的外围，并将其设置为一级警戒区。对于二级警戒区来说，其主要由海事局划定，对于施工作业区的固定部分进行划分。对于三级警戒区来说，在实际进行设定的过程中，则需要充分考虑施工船舶电子围栏的大小，所谓的三级警戒区，主要指的就是施工船舶电子围栏划定的部分。
其次，在设置警报等级的过程中，以往在实际进行预警报警指标的设定过程中，过往船舶都会选择经纬度位置的X作为相应的参考指标。其中初等警情为一级警报，中等警情为二级警报，高等警情为三级警报。
最后，在推送警报的过程中，警报信息被发送到客户端之后，则会直接通过警报声、警告弹窗、消息推动等方式对于管理人员发出提醒，方便管理人员及时进行报文通知的发送，确保相关的施工船舶能够及时采取相应的避让措施，确保施工过程中船舶以及施工人员的安全，减少相关安全事故的发生。
结语
综上所述，在实际进行海上风电施工管理的过程中，通过融入智慧化的管理策略，对管理需求以及实际的管理要点进行分析，提出了设计船载电子围栏终端的方案，终端的主机需要使用到工业控制计算机，这种主机不仅具有高性能的特点，同时也具有低能耗的特点，从测试的角度来讲，船舶电子围栏终端硬件在实际运转的过程中有着较高的稳定性，对于系统的基本功能需求能够得以有效满足，说明相关方案具有较高的可行性，同时，通过进行预警报警规则的制定，也能及早判断是否有闯入警戒区的船舶，一方面使得通航的安全能够得到有效保证，另一方面也能有效保障施工的安全。
参考文献
[1]本刊编辑部.海上风电安装船市场将迎来春天[J].珠江水运,2021(06):71-73.
[2]王桦.海上风电投资项目风险评价及应对研究[J].工程建设与设计,2021(06):182-183.
[3]刘超,徐跃.后疫情时代我国海上风电发展对策探究[J].中外能源,2021,26(03):14-19.
[4]兰志刚,兰滢,孙洋洲,郭雪飞.基于专利信息的海上风电技术趋势分析[J].海洋科学,2021,45(03):71-76.