1 海洋倾废实时监控记录仪研制的背景
　　中国是一个拥有18000km海岸线的发展中大国，沿海地区人口稠密，工业集中，经济发展较快，消费水平较高，人为活动产生的废弃物逐年增加 。与此同时，海上交通运输业和海岸工程建设也随之强劲发展，大量疏浚物的倾倒对海洋生态环境造成巨大压力，进一步加强对海洋生态环境的保护刻不容缓。
　　倾倒是指利用船舶、航空器、平台及其他载运工具，向海洋处置废弃物和其他物质；向海洋弃置船舶、航空器、平台和其他海上人工构造物，以及向海洋处置由于海底矿产资源的勘探开发及与勘探开发相关的海上加工所产生的废弃物和其他物质 。海洋倾倒区和临时性海洋倾倒区根据国家海洋局规定的程序，按照科学合理安全经济的原则选划的，倾倒区的选划综合考虑各方面因素，使疏浚物能够自然地被海洋所吸收，并使其对周围生态环境所造成的污染达到最小的程度。
　　多年来，海洋倾废管理人员只能定期登船或借助少量巡航海监船检查作业船舶是否违章倾倒。针对这种情况，国家海洋局于1995年组织技术人员成功研制了我国第一代倾废航行数据记录仪，随后又根据第一代倾废仪多年来在自航式倾废船上的使用情况，结合非自航式倾废船的特点,研制了一种适用于非自航式和小型自航式倾废船的HYQ2-1型倾废航行数据记录仪③。为进一步加强海洋倾倒活动的监督管理，有效保护海洋环境和资源，国家海洋局北海分局于2009年组织人员研制海洋倾废实时监控记录仪，并于年底开始试点。目前，海洋倾废实时监控记录仪的安装工作正在北海区全面展开。
　　2 海洋倾废实时监控记录仪的组成及工作原理
　　2.1 技术支持及硬件组成
　　设备主要由定位模块、通信模块、存储模块、蓄电模块、警报模块、主控模块、水深探测模块等部分组成。定位模块以50个通道的定位引擎、1百多万个有效相关器的GPS接收器提供WGS84定位坐标、UTC时间及地速、航向等信息；水深探测模块采集吃水水深数据；主控模块采集整体数据，通过通信模块实时发往服务器，同时控制设备自检、参数设置、工作状态判断等；蓄电模块为设备在外接电源故障时提供100小时以上的续航能力；警报模块指示船舶工作状态，在船舶未按规定倾废时发出警报；存储模块存储设备参数以及未发送成功的数据，以防止信号不通时数据丢失，可以保存1年以上的数据量。
　　仪器及地面处理平台的组成分别如图1和图2所示。
　　2.2 工作原理
　　仪器采用双线程工作。主线程在仪器加电自检后进入正常工作状态，实时采集GPS定位，航向，航速，吃水水深等信息，根据存储器中预设的倾废区数量、形状、坐标等参数，自动识别倾废船向哪个倾废区倾倒，并随时监测船的航迹，提供倾废引导信息，通过报警模块指示船舶进行倾废工作。获取的信息实时存储在存储模块中，由负责通信的子线程定时发往服务器。如果通信故障，数据在存储模块中累加，子线程不断检测通信状况，待信号恢复时将数据补发回服务器。
　　2.3 主要功能
　　设备配有存储卡，可以实时探测周边信号强度，当船舶进入信号盲区时存储信息，待信号恢复时补发回服务器。同时存储卡实时储存船舶各种状态，以备故障时查询故障原因，实现快速修复。
　　完备的警报功能，将船舶电源状态、断电警报、抛泥警报、进入倾倒区警报以指示灯或蜂鸣器的形式表现出来。同时具备防拆卸功能，探测设备是否被拆卸并实时反馈到服务器。
　　设备内部存储倾倒区位置，快速自行计算船舶是否处于倾倒区，指示船舶操作是否合法。设备存储的倾倒区可以远程修改。
　　水深探测有效防止抛泥船舶泥沙沾满探头造成数据不准确的情况。
　　设备采用模块化设计，各模块工作互不影响，避免意外造成的整机瘫痪。各模块驱动平行独立，10－20秒内快速开机。各模块具备软件自检功能，开机后能自行恢复由各种原因造成的软件故障。
　　2.4 主要技术指标
　　定位精度:非差分型<1.5m。
　　仪器工作环境:参照海洋仪器标准及船检有关规定。
　　数据记录媒介:1GTF卡。
　　供电形式:直流9-36V宽电压。
　　服务器工作于WIN2003环境。
　　船上设备无人值守，仪器为全封闭结构，仪器由工作人员远程通信控制。
　　2.5 服务器数据处理系统
　　底层网卡抓包技术，不经过操作系统直接对网卡编程实现，具备每秒钟3000多条数据的承载量，有效防止数据漏包。
　　服务器具有人性化的前台界面，方便对数据库的增删改查等操作。具备指令控制功能，可以远程设置设备的各种状态。
　　自动备份功能，可以自动备份数据库。完善的数据库接口，可以供使用部门的其它软件使用该数据库。
　　3 发展前景
　　由于老式倾废仪的电源设备、信息传输设备相对落后，信息采集也相对单一，其已经不能完全适应新形势下海洋倾废管理的需求，目前倾废船数量较多，作业分散，管理难度较大,海洋倾废实时监控记录仪可以实现行对作业船舶的有效管理，避免作业船舶之间的恶意竞争,实现到位倾倒，从根本上改变海洋倾废管理的现状。下一步北海区将继续改进、完善海洋倾废实时监控记录仪，现已经在部分船舶试点安装实时视频系统，这也将进一步促进该仪器的推广使用,使其具有较强的生命力。
　　随着海洋开发利用的深入，保护海洋环境、防止海洋污染具有越来越重要的意义。为管好海洋，用好海洋，主管部门势必要进一步加强海洋倾废管理，严格控制海上倾倒，充分运用先进的科技手段和管理仪器，确保海洋的可持续发展。
　　参考文献
　　[1]陈嘉辉，李正炎，邱弋冰，林瑞，刘孟兰.疏浚物海洋倾倒区管理模式的探讨-以大亚湾临时性海洋倾倒区为例[J].黑龙江科技信息，2008（33）.
　　[2]《中华人民共和国海洋倾废管理条例》国务院.
　　[3]李林奇，冯月永，徐俊臣.GPS在海洋执法管理方面的应用-HYQ2-1型非自航式倾废航行数据记录仪[J].海洋技术，2001（04）.