深入探究：疏浚行业的挑战与趋势
与海事行业的其他领域一样，疏浚业正经历着快速发展，不断增长的需求和多样化的挑战加速了这一进程。航道、基础设施和水下公用设施项目日益复杂，因此，疏浚公司必须在满足行业需求的同时，确保了解并遵守所有相关的安全标准。
问题
疏浚行业面临的挑战既复杂又艰巨。这些挑战涵盖了水下公用设施碰撞、基础设施保护、劳动力短缺、事故预防、监管协调以及航行安全等诸多方面。总而言之，共同点在于意识的缺失——对解决方案、法规以及最重要的水下环境的认知不足。
疏浚作业面临的最大挑战之一是无法直接观察疏浚船下方的作业区域。DSC Dredge公司的专家指出，操作人员历来依靠经验、机器响应和间接指标来指导作业。即使是最优秀的技师，也常常无法清晰地看到水线以下的情况，或者难以追踪正前方以外的作业进展。
随着后巴拿马型船舶尺寸的增大，港口和码头需要加深航道，工程项目也变得越来越危险。“为了维持不断加深的航道深度，挖泥船需要挖掘得越来越深，清除原本用于保护地下管道、输电线路和光纤电缆的表层覆盖物，”Measutronics公司总经理卢·纳什表示，“因此，挖泥船的刀盘、抓斗式起重机和挖掘机铲斗必须在操作员看不到（有时甚至不知道）的水下危险物附近作业。”
事故可能造成人员伤亡，而水上事故的损失更为惨重。他强调：“必须时刻关注机床切削工具相对于水下危险物或基础设施的位置，切勿让这种‘嘈杂声’掩盖其重要性。”
除了项目难度增加之外，运营商还被要求同时提升关键指标。“项目变得越来越复杂，但同时也面临着更高的效率、更精准的结果、更低的燃料消耗以及尽可能降低环境影响的压力，”泰莱海洋公司（Teledyne Marine）欧洲和非洲地区测量系统销售经理娜塔莎·弗布姆（Natasja Verboom）解释道，“现在不仅仅是完成项目，而是要以更智能、更可控的方式完成项目。”
“运营商面临着巨大的压力，既要尽量减少过度疏浚，降低燃油消耗，又要满足严格的监管要求，同时还要维持生产目标，”HYPACK的专家补充道。“与此同时，许多项目都涉及复杂的环境，需要整合来自多个系统的数据。”
尽管目前已有技术可以提高疏浚作业时的态势感知能力，并能更快、更高效地完成工作——同时又不影响安全——但纳什认为该行业仍然落后。“众所周知，与其他行业相比，建筑业在技术应用方面历来较为滞后，”他说道，“据我观察，海洋工程承包商和疏浚船在技术应用方面比建筑业落后了好几年。”
这项技术
尽管行业面临巨大挑战，并且感觉自身发展滞后，但从传感器、声纳到软件，已经有许多技术可供使用。
泰莱公司的PDS挖泥船导航系统结合了软件、定位传感器和运动传感器，可以实时追踪挖泥船及其各个部件，Verboom解释道。“PDS会将这些运动与海底模型、设计模型、设定的限位或任何需要避开的物体进行对比显示。它能让操作员全面了解水下发生的情况。”
该公司还提供一系列声呐设备，包括 Teledyne RESON SeaBat 多波束回声测深仪和 Teledyne BlueView 成像声呐，这些设备非常适合在管道或其他水下物体周围进行安全作业。SeaBat 可为疏浚作业人员提供项目各个阶段的海底深度信息，而 BlueView 则进一步增强了水下可视性，其工作原理类似于声学摄像机，但受浑浊水体的影响比标准摄像机小。
除了PDS挖泥船导向系统外，泰莱公司还提供一系列声呐产品。图片来源：泰莱公司
Cerulean Sonar采用类似的成像和测深产品，包括结合了侧扫和多波束数据采集的Omnican 3D。“用户可以快速采集高密度数据（3D点云），并叠加成像数据进行实时评估，所有数据均可在我们专有的SonarView软件中进行后处理，”首席执行官Damian Hennessey解释道。
据DSC Dredge公司的专家介绍，DSC Vision系统将声呐技术与定位技术相结合，使操作人员能够在作业过程中直观地了解疏浚环境，并能够实时调整作业方向。对于新操作人员而言，借助工作区域的可视化参考，他们可以更快地学习，而无需完全依赖反复试验。
DSC Vision 监控水下情况，而 Dredge Rx 则专注于疏浚船本身。后者是一个远程监控系统，可为操作人员、管理人员和支持团队提供实时疏浚数据，包括产量、位置和系统警报。这种级别的访问权限使团队无论身处船上还是远程，都能随时了解作业情况。此外，DSC 的产品支持团队也可以远程连接，协助进行故障排除，从而减少差旅需求，并在问题出现时更快地解决问题。团队还可以查看历史产量数据、设备运行时间、警报和系统活动，从而更好地了解性能和使用情况。
操作员视角。图片来源：DSC Dredge
DSC Vision 实时画面。图片来源：DSC Dredge
HYPACK团队介绍说，HYPACK提供的DREDGEPACK是一款软件解决方案，旨在支持多种挖泥船类型，包括绞吸式挖泥船、抓斗式挖泥船、料斗式挖泥船和挖掘式挖泥船。它提供实时定位、疏浚导航和生产监控功能。此外，HYPACK LINK是一套疏浚智能软件套件，旨在通过将近乎实时的作业感知与高级分析和报告功能相结合，弥合现场作业与战略管理之间的差距。
Measutronics 的 Trimble Marine Construction (TMC) 制导定位系统不受机器制造商、使用年限和应用场景的限制，能够适应疏浚行业中使用的任何机器类型和作业方法。当已知水下和埋地基础设施或危险物的地理空间位置时，海洋定位系统可以为机器技术人员提供实时导航，从而提高他们操作挖掘工具的安全性。
纳什解释说，StackLite接收来自基于TMC的导航系统的输入，并通过视觉和听觉警报增强操作员的感知能力。凭借用户自定义的限值、与交通信号灯相同的指示（绿灯通行，红灯停止）以及TMC跟踪任意数量指定偏移量或兴趣点的能力，StackLite还可以监控桩腿、锚和锚索，并提供相应的警报信息。此外，ConnectedDredge远程仪表盘系统的开发旨在为项目经理和其他远程利益相关者提供同样有价值的实时定位和导航功能，从而能够更迅速地应对疏浚效率低下的问题。
典型的联网挖泥船远程显示器。图片来源：Measutronics
StackLite报警系统的典型应用——船舶挖掘机。图片来源：Measutronics
趋势符合需求
疏浚解决方案融合了客户需求和不断变化的行业趋势。“首要需求，”亨尼西解释说，“是希望每次作业都能创造更大的价值，这意味着更少的时间、更多的数据以及更快的数据解读速度，从而迅速做出关键决策。”
HYPACK团队表示：“由于项目规模和复杂程度差异很大，因此对灵活性和可扩展性的需求也十分强烈。客户希望软件能够适应不同类型的挖泥船，并能轻松与各种传感器和第三方系统集成。”
客户也在寻求减少船上所需人员数量，转向自主作业——这些趋势对于海底行业来说并不陌生。“此外，各方也在大力推动改善挖泥船、作业人员和管理团队之间的沟通，以便能够实时监控作业情况和潜在问题，”DSC Dredge公司产品开发高级副总裁兼首席技术官William Wetta解释道。
此外，疏浚公司也看到了对替代能源解决方案（如天然气、液化天然气和电网供电系统）以及能够抵御全球导航卫星系统干扰和欺骗威胁的定位技术的需求不断增长。
尽管新技术对于满足不断变化的疏浚趋势和客户需求至关重要，且备受欢迎，但人们仍在不断寻求更高效、更安全且符合法规的解决方案。然而，对更快获取更多数据的需求，以及更深更远的挖掘作业，给这个被一些人称为“盲挖”的行业带来了前所未有的压力。
“在水上比赛最容易，”纳什强调说，“而且‘足够好’永远都不够。”
