秦博文
(作者单位:连云港海事局)
新冠肺炎疫情席卷全球,重构人们的工作、生活。随着我国疫苗接种率不断上升,新冠肺炎确诊病例动态清零策略不断落实,我国的疫情已经逐渐得到控制。与此同时,世界经济重启,航运业回暖,水上水下施工项目不断开展,海上经济生态趋向多元化,海事部门面临着疫情防控与业务量激增的双重考验。疫情之下如何安全高效且符合防疫要求地完成监管任务,成为海事部门亟需研究的课题。
目前我国的无人机技术走在世界前列,无人机在行业内应用的模块不断丰富。无人机相对于通常使用的船艇,具有造价低、响应快、灵活性高、拓展性强、能耗低、无接触等优势,且飞手培训较为简单,非常适合在执行海事日常监管、搜救、巡航等任务时使用。基于此,本文根据疫情下海事监管的实际需要,结合无人机在海事行业中的应用场景,分析无人机在海事监管实际应用中可能存在的问题,给有无人机配置需求的海事部门提供参考和建议。
目前中国坚定不移落实“外防输入,内防反弹”及“动态清零”的疫情防控总体策略,疫情防控形势持续稳中向好。诚然如此,持续了两年多的疫情已经全面改变了我们的生活,也对我们的工作提出了更高的要求。
各行各业紧抓疫情之下全球产业链重构契机,积极复产复工,海上交通运输及相关生态需求反弹式快速上升,全国各港区船舶进出港数量持续增加,海事监管部门的业务量也持续增加。交通运输部政府网站显示,以上海港为例,2020年全年船舶进出港总艘次为210.45万艘次,港口集装箱吞吐量4 350万标箱;2021年上海港全年船舶进出港总艘次为243.24万艘次,港口集装箱吞吐量4 703万标箱,同比分别增长了15.58%、8.1%。这些增长的数字背后是水上从业者和海事监管部门辛劳的付出。
海事部门作为国家海上主要行政执法力量,相关执法监管工作需要与行政相对人面对面沟通。其面对的行政相对人多数流动性较大,且部分具有涉外性质。鉴于国内外新冠肺炎疫情防控形势及策略,目前海事部门的最大痛点就是如何在满足防疫要求的前提下高效完成监管工作。
想要解决目前海事工作的痛点,重点需从无接触和效率两方面入手。工欲善其事必先利其器,寻找合适的方式方法尤其重要。监管工具智能化是趋势,更是适应监管环境复杂化、多样化的必然要求。目前无人机技术已经被大众所认可,在各领域都得到了广泛的应用。将无人机应用于海事监管,可以建立以海陆空立体监管为主、互联网+大数据监管为辅的全面高效无接触监管模式。
无人机应用于辖区巡航。辖区巡航是海事部门的基本工作之一,高效全面的巡航能及时发现辖区内存在的违法违规行为,有利于海事部门对本辖区水上安全形势的掌控。常规船艇巡航虽存在能耗高、人工成本高、响应速度较慢等缺点,但现阶段仍不能被完全取代。实际工作中,人力、时间、车船、天气等相关因素均可能导致巡航无法保质保量完成。不仅如此,常规船艇巡航并非每次都会发现问题,以致存在巡航工作效率不高。
无人机具有响应快、辐射面广、巡航间隔时间短等优势,可以有效弥补船艇巡航的短板。其利用高空视野,可以迅速捕捉到危及船舶通航安全的潜在因素,使基层执法人员可以及时制定并落实应对措施,较为灵活高效地完成巡航任务,在工作中更加有的放矢。此外,无人机也可协同船艇一起完成巡航任务,船艇巡航过程中发现有涉嫌违法违规船舶但无法拦截,可出动船载无人机,对其喊话并拍照录像取证,便于后续对违规船舶进行协查。
无人机应用于船员信息核查。船舶所配船员是否持证、健康且满足船舶配员要求,直接影响着船舶通航安全。通常情况下,基层海事执法人员通过登轮检查,面对面对船员的健康、资质及数量进行核对。但若被检查船舶来自或途经疫情风险高的国家或者地区,仍旧采取直接登轮的工作方式无异于让海事监管人员与新冠病毒近距离接触,不仅不利于个人健康,也不利于防疫大局。
无人机具有无接触性,决定其能够胜任疫情防控下的船员核查工作。当被检查船舶来自疫区时,执法人员可以远程操作集成热成像模块的无人机,为船员测量体温,还可以对需要核查的船员进行拍照,通过人脸识别查阅对应船员证书信息,确定船员是否持有健康证、适任,船舶是否满足配员要求。
无人机应用于事故现场勘察。船舶交通事故、污染事故调查是海事监管工作的重要组成部分。在调查的过程中,由于某些证据的易灭失性,准确且及时地掌握现场第一手的证据存在困难。当类似事故发生时,通常流转步骤为:(1)海事指挥中心接到报警;(2)指挥中心转警至属地海事机构;(3)属地海事机构通知海事调查官前往现场;(4)调查官随船艇抵达现场开始调查。该流程足以应对常规的现场取证及问话,但对时效性要求较高的证据来说,则可能错过最佳取证时间。
将无人机应用于海事监管以后,指挥中心接警后可直接转警至属地无人机飞手,依托无人机快速响应及高空视野优势先对时效性较强的证据进行采集,后续调查再交由海事调查官即可。发生污染事故时,调查人员需要第一时间确定污染事故发生的位置、污染物种类及污染物的量。无人机飞行取证对事故现场破坏小,可以通过拓展设备对污染海域进行监控和检测,快速确定排污位置以及污染物种类,并且更为直观地观测污染面积及污染物的量。必要的时候,还可以通过无人机载运清污试剂对污染现场进行应急处理。
无人机应用于人员搜救。发生人员落水的情况后,落水人员搜救需要考虑落水时间、落水位置、落水人员的状态、落水区域天气、水文及海况等因素。由于人体与水的热传导较快,人员会因为落水导致体温快速下降。一般情况下,人体体温低于35℃就会发生低温昏迷,低于31℃就会逐渐失去知觉而死亡。通常人员落水的生存时间为:水温低于2℃时少于45 min,水温在2℃~4℃时少于1.5 h,水温在4℃~10℃时少于3 h,水温在10℃~15℃时少于6 h。因此,人员落水后获得救助的时间直接决定了落水人员生还的可能。常规船舶搜救受天气、海况及瞭望视野影响,搜救效率较低,搜救成功难度较大,搜救成本较高。无人机协同船舶搜救,可以有效弥补常规搜救的短板。常规船舶搜救,搜救人员瞭望视野受限较多,远处物体会因为风浪及水面对光的反射等因素导致瞭望人员不易识别。搜救无人机凭借其高空视野,可以更加直观地对目标水域进行瞭望,快速确定落水目标位置。无人机发现落水目标后,通过高倍率变焦镜头,对落水人员状态进行初步评估,判断是否需要提前部署后续急救方案。在海况较差时,为了避免二次伤害,搜救船舶往往无法快速靠近进行施救,此时可以使用无人机负载救生浮具或者直接牵引绳索至落水人员完成搜救动作。
此外,在一些特定的搜救场景,无人机也能发挥奇效。比如夜间搜救时,由于能见度的问题,常规瞭望无法快速准确地捕捉到落水目标,搜救的效率较白天更低。这时搭载红外摄像机模块的无人机可以凭借其高空视野对目标海域进行拍摄,利用人体与海水的温差成像后快速识别落水人员,再通过与搜救船舶配合,迅速对落水人员进行施救,确保黄金搜救时间不被浪费。
我们使用无人机不仅是使用其本身,无人机在拓展设备的加持下可呈现出丰富的可能性,不同的无人机配置方案对应不用的海事应用场景。
在辖区巡航应用场景中,大型的固定翼无人机巡航半径可达200 km,巡航速度90~150 km/h,续航时间最长达10 h,搭载自主网络系统后可以实现200 km的远程实时传输,较为适合辖区较大的海事管理机构进行周期性定线自动巡航。需要强调的是,大型固定翼无人机一般需要较大的起飞场地与跑道配套使用,且此种无人机无法实现空中悬停,无法对目标进行详细调查。普通的工业级无人机最大巡航半径为15 km,续航时间视其配载重量大小而定,一般不超过45 min。拓展配件选择高清摄像头与实时语音传输模块可以胜任一般性小范围的辖区巡航。
在船员信息核查应用场景中,一般选择普通工业级无人机,搭载高清摄像头、实时语音传输模块及红外热成像测温摄像机,配合船员人脸识别系统完成对船员信息的无接触核查。
在事故现场勘察应用场景中,一般选择工业级无人机搭载高清摄像头、雷达测距仪、多光谱成像仪及消油剂喷洒装置,以应对不同的现场勘察情况。
在人员搜救应用场景中,大型固定翼无人机和工业级无人机均可应对,搭配高倍率摄像头、红外热成像测温摄像机可以完成对目标水域的快速瞭望及落水人员的快速识别。
无人机以其灵活性、拓展性和无接触性在海事监管中应用的优势无需多言,但是同样存在许多问题,这些问题可能成为无人机在海事监管中发挥更大作用的掣肘。
失误成本高,执法人员使用积极性不高。海事监管过程中无人机的操作大多是交给海事执法人员,而非专业飞手。海事执法人员在现场需要考虑自身安全、船舶安全、现场监管等因素,在远距离操控时可能会出现失误。而现有的工业级无人机一般没有完善的水上回收方案,这导致海事监管使用无人机时一旦失误就会造成无人机坠海无法回收的情况。无人机操作失误成本较高,失误责任较难认定,且目前无人机相关保修、保险大多无法覆盖无人机落水灭失的情况。因此,海事执法人员对于无人机的日常执法使用持消极态度。
工业级无人机起飞受电磁干扰较大。工业级无人机在起飞前要进行指南针校准与GPS校准,校准完成后方可起飞,但校准过程受电磁干扰较大。海事监管中有许多场景需要无人机从港口或船舶起飞,港口的大型门机与大多数船艇均为金属材质,是巨大的电磁干扰源,可能导致无人机无法起飞或起飞后坠入海中。目前的解决方法是:从港口起飞时,尽量远离港口大型门机;从船舶起飞时,指南针人工校准后将无人机放置在露天的绝缘物体上起飞,回收时由人工抓取回收。
无人机的使用寿命及通信质量受环境影响较大。目前主流的行业应用工业级无人机防护等级可以到达IP43等级,但无人机应用于海事监管时的工作环境则是湿度高、温差大、腐蚀性较强的海上。长期在此种环境下工作,对无人机机体和其拓展模块会造成伤害,可能对无人机使用寿命及其通信质量造成永久的影响。
无人机行业应用相关法规尚未完善。虽然近几年我国无人机行业应用逐渐成熟,但无人机相关法律体系仍存在较多空白,对执法部门是否有权利使用无人机进行调查取证并未做详细说明,其中取证材料是否涉及到保密性、公民的隐私权及行政程序合法性仍未可知。
针对上述在海事监管中使用无人机可能遇到的问题,海事监管部门应该从以下四方面着手:一是仿照对海事船艇的管理制度制定成熟完善的管理办法。加强执法人员的无人机日常飞行训练,提高其无人机操作水平;完善无人机维护保养规定,定期对无人机本体及拓展设备进行功能性检查。二是制定辖区无人机巡航计划,让无人机使用变得常态化、日常化、制度化。三是加强与设备方的合作,积极争取更优化的无人机质保及保险方案。四是法规部门积极研究无人机应用于海事监管的合法合规性,规避法律风险,保证程序正义。
无人机具有灵活性、拓展性、无接触性等优点,可以弥补海事监管中的短板,提高海事监管的质量和效率。无人机应用需要在实际的应用和理论探讨中不断完善,为未来无人机在行政监管领域的应用做好普适性制度化规范,在后疫情时代更好地高效助力海事监管。