本发明涉及一种交通运输技术领域，具体地说，涉及一种水域航道服务设施。
背景技术：
水上运输，尤其是海上运输是世界贸易的重要方式之一，当今世界海上运输承担了约95％的国际贸易量。比如，南海是联系中国与世界各地非常重要的海上通道，同时也是太平洋和印度洋之间的海上走廊。从航道上来讲，每年大约有4万多艘船只经过南海海域。日本、韩国和我国台湾省，90％以上的石油输入要依赖南海这个航道；经过南海航道运输的液化天然气，占世界总贸易额的三分之二。就中国来讲，通往国外的近40条航线中，超过一半以上的航线经过南海海域。
由于一般的海上运输(南海)国际航道上船舶运输历时较长，航程较远，因此在出发前船舶往往装大量的燃油和水，以保障长距离远航，不但能量损耗大，而且降低了货物的有效装载量。船舶在运输过程中始终保持行进状态，只有到目的地之后才能进港停靠并进行油水、生活物资补给、船舶故障维修作业。一旦中途遇到突发问题或故障，不得不就地抛锚等待拖船救援或自行驶出既定航线前往就近港口靠泊。该过程耗时长，航程增大，导致运输成本增加，运输周期延长直接。因此，迫切需要寻找一种解决船舶不驶出国际航道便可进行油水及物资补给、故障维修、人员医护等问题的方案。
经对现有技术的检索，申请号为cn201620195538.7的实用新型，其提供一种浮式供给中心，包括：防护罩，所述防护罩下端连接有浮力装置，所述防护罩上开设有至少一端封闭的门洞，所述门洞用于舰船进/出防护罩。本实用新型通过在海上搭建一个防护罩，防护罩底部连接在浮力装置，浮力装置与防护罩的结合，使防护罩在海上形成一个半浮半潜的中空平台，防护罩上开设有门洞，供舰船进入防护罩内部，舰船进入防护罩内部，相当于进入到码头的船坞。
上述专利虽然能够给行驶在远离海岸线上的船只提供庇护，以及为往来的船只提供补给。但从其设计来看，只能是小规模，无法满足大量航行船只的需求。
进一步检索中，尚未发现与本发明主题相同或类似的报道。
技术实现要素：
本发明的重点是解决上述存在的问题，提供一种水域航道服务设施，为水上或海上航道的来往船只提供服务，就像高速公路上行驶的汽车，通过辅道驶出高速公路进入服务区，休整后直接驶入高速公路一样，实现船舶不需要长距离驶出既定航道便可进行油水、物资补给、船舶故障维修、人员医护等作业。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种水域航道服务设施，所述服务设施紧邻水域航道设置，包括以下各功能区：
油料补给区，用于为船舶提供油料补给；
淡水补给区，用于为船舶提供淡水和/或物资补给；
修船坞，用于为船舶提供维修服务；
医疗护理站，用于为船舶人员提供医疗和/护理服务；
生活垃圾处理区，用于对停靠泊船的垃圾进行收集处理；
靠泊导航系统，用于引导船舶进出所述服务设施。
优选地，所述服务设施的各功能区由退役的油轮、舰船、大型浮体改造或依托天然岛礁建造。
更优选地，所述由退役的油轮、舰船、大型浮体改造的各功能区通过锚泊系统锚固固定。具体的，所述锚泊系统包括锚链、鱼雷锚，所述鱼雷锚通过所述锚链与各功能区的退役的油轮、舰船或大型浮体连接。进一步的，所述锚泊系统采用100～300吨级的鱼雷锚，将用于各功能区的退役的油轮、舰船或大型浮体锚固到海底。
优选地，所述油料补给区包括：
380cst高硫燃料油油罐区；
180cst高硫燃料油油罐区；
500cst高硫燃料油油罐区；
低硫海洋柴油油罐区；
380cst低硫燃料油油罐区；
上述各油罐区配备消防设施的车间供油站、输油管线、配油泵，输油管线与配备消防设施的车间供油站相连接，车间供油站配置配油泵，燃料油通过配油泵补给船舶。
优选地，所述淡水补给区包括：淡水储藏仓、车间供水站、输水管道、配水泵，其中：所述淡水储藏仓储藏淡水，通过所述输水管道与所述车间供水站相连接，所述车间供水站配置所述配水泵，淡水通过所述配水泵补给船舶。
优选地，所述修船坞包括5wt船坞、10wt船坞、20wt船坞、30wt船坞、灌排水系统、控制系统操作室，其中所述控制系统操作室中设置有能控制灌排水系统的装置，通过此装置控制相应船坞中水位的高低；所述修船坞设有电力供应及通信装置。
优选地，所述靠泊导航系统是能实现可操作、可显示、可携带的大型船舶靠泊系统。
优选地，所述生活垃圾处理区包括垃圾收集装置和垃圾处理装置，所述垃圾收集装置用于搜集靠泊船上的垃圾，所述垃圾处理装置对垃圾进行分类回收处理。
优选地，所述服务设施进一步包括保税功能区，用于进出口加工、国际贸易或保税仓储商品展示。
采用本发明上述的技术方案，所述服务设施具有油料补给功能、淡水补给功能、船修功能、医疗护理功能和锚泊与导航靠泊功能及生活垃圾处理功能，还进一步可根据需要增加保税仓储等功能，有效解决了船舶不驶出既定国际航道便可进行油水及物资补给、船舶故障维修、船员医护就诊等问题，最大程度减少过往船舶无用功，提高运输效率，降低运输成本。此外，该服务区不占用任何土地资源，对环境友好，易于管理。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其他特征、目的和优点将会变得更加明显；
图1为本发明一优选实施例中南海国际航道服务设施各功能区划分图；
图中：油料补给区a-d、淡水补给区e-f、修船坞g、保税功能区及生活垃圾处理区h、医疗护理站i、靠泊导航系统20和21；
380cst高硫燃料油存储仓1、180cst高硫燃料油存储仓2、500cst高硫燃料油存储仓3、低硫海洋柴油存储仓4及380cst低硫燃料油存储仓5、配备消防设施的车间供油站6、输油管线7、配油泵8、淡水储藏仓9、车间供水站10、输水管道11、配水泵12、船坞的控制系统操作室13、5wt船坞14、10wt船坞15、20wt船坞16及30wt船坞17、锚链18、鱼雷锚19、靠泊导航系统前端20、靠泊导航系统后端21。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术的设计和建设方案作进一步说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不限制本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明为解决现有水上尤其是海上运输需求，提供一种解决船舶不驶出国际航道便可进行油水及物资补给、故障维修、人员医护等问题的技术方案。为了方便说明，以下以南海运输为例。
如本发明提供的南海国际航道服务设施(以下称为国际航道服务区)，类似于高速公路的服务区，整个设施设置于紧邻国际航道的位置，可以由退役的油轮、舰船、大型浮体改造而成，也可以依托天然岛礁建造。国际航道服务区包括油料补给区、淡水补给区、修船坞和医疗护理站、生活垃圾处理区等基础功能区，还可根据实际需求增加保税功能区等其他功能区，各功能区通过锚泊系统锚固，由靠泊导航系统引导船舶进出航道服务区。当然，依托天然岛礁建造的服务设施则无需锚泊系统锚固。
在本发明部分优选实施例中，所述锚泊系统采用100～300吨级的鱼雷锚，将退役的油轮、舰船、或大型浮体锚固到海底，可以为南海国际航道服务区提供较为稳定的工作平台。
在本发明部分优选实施例中，所述油料补给区主要由380cst高硫燃料油油罐区、180cst高硫燃料油油罐区、500cst高硫燃料油油罐区、低硫海洋柴油油罐区及380cst低硫燃料油油罐区，配备消防设施的车间供油站、输油管线、配油泵等的设计，并包含电气装置、通风等的设计。该油料补给区可为南海国际航道服务区的过往船只提供各种油料补给。
在本发明部分优选实施例中，所述淡水补给区主要由淡水储藏仓、车间供水站、输水管道、配水泵等的设计。该淡水补给区可为南海国际航道服务区的过往船只提供生活所需的淡水。
在本发明部分优选实施例中，所述修船坞主要由5wt船坞、10wt船坞、20wt船坞、30wt船坞、灌排水系统、电力供应(供配电供应、配电装置、照明、接地与防雷)与通信及控制系统操作室等的设计。该修船坞可解决南海国际航道服务区过往船只的各种故障问题。
在本发明部分优选实施例中，所述医疗护理站应符合国家相关医疗机构的建设标准，可以为南海国际航道服务区过往船只上的有关人员提供基础医疗、专科护理等服务，从而带来无法估量的社会与经济效益。
在本发明部分优选实施例中，所述保税功能区具有进出口加工、国际贸易、保税仓储商品展示等功能，享有“免证、免税、保税”政策，实行“境内关外”运作方式，便利转口贸易，增加有关费用的收入。
在本发明部分优选实施例中，所述靠泊导航系统基于ais技术、dgps技术、无线数传技术、wifi技术等先进技术进行设计，可以使大型船舶在靠泊时避免因速度超过码头的设计数值或角度过大，造成码头设备受损，最终实现可操作、可显示、可携带的大型船舶靠泊系统。
在本发明部分优选实施例中，所述生活垃圾处理区主要搜集靠泊船上的生活垃圾，然后对生活垃圾进行合理分类回收处理，同时如果在天然岛礁上规划生活垃圾处理区，考虑到堆储垃圾场地地基防渗问题，从而保护航道服务区周边的海洋环境。
如图1所示，为本发明一较优实施例的结构示意图，图中：航道服务设施由8条退役的运输油料船a-h改装而成，8条退役的运输油料船a-h呈放射状设置，比如图1中所示为米字形设置方式，其中每条船可以设置为相同或不同的功能区，如：油料补给区a-d、淡水补给区e-f、修船坞g、生活垃圾处理区h、医疗护理站i、靠泊导航系统(20和21)等。其中：
油料补给区a-d，用于为船舶提供油料补给；
淡水补给区e-f，用于为船舶提供淡水和/或物资补给；
修船坞g，用于为船舶提供维修服务；
医疗护理站i，用于为船舶人员提供医疗和/护理服务；
生活垃圾处理区h，用于对停靠泊船的垃圾进行收集处理；
靠泊导航系统，包含系统前端20和系统前端21，用于引导船舶进出所述服务设施；
所述各功能区通过锚泊系统锚固固定，可以固定在水体底部或者附近的岛礁等物体上。
以下对各个功能区的具体功能实现进行详细的描述。
实施例1：油料补给
本实施例为过往船舶提供油料补给，如图1所示，油料补给区由a、b、c、d四条退役的运输油船组成，每条船可以是为独立的油料补给系统。主要包括380cst高硫燃料油存储仓1、180cst高硫燃料油存储仓2、500cst高硫燃料油存储仓3、低硫海洋柴油存储仓4及380cst低硫燃料油存储仓5、配备消防设施的车间供油站6、输油管线7、配油泵8等。
所述的380cst高硫燃料油存储仓1由采用真空粉末绝热技术的船体组成，防止藏舱内油料因外部高温蒸发损失，同时可以降低油料蒸汽爆炸的危险(油料蒸汽的温度达到55摄氏度，遇到火花有可能导致汽油燃烧爆炸)。真空粉末绝热技术是为了减少真空夹层中的辐射传热量，向真空夹层中填入粉末材料或纤维材料(珍珠岩、玻璃纤维、硅胶等粉末等)的一种绝热技术。此仓用来储藏380cst高硫燃料油，通过输油管线7与配备消防设施的车间供油站6相连接，车间供油站6配置配油泵8，380cst高硫燃料油通过配油泵8补给船舶。
所述的180cst高硫燃料油存储仓2舱体材料同样采用真空粉末绝热技术用来储藏380cst高硫燃料油，通过输油管线7与配备消防设施的车间供油站6相连接，车间供油站6配置配油泵8，180cst高硫燃料油通过配油泵8补给船舶。
所述的500cst高硫燃料油存储仓3舱体材料同样采用真空粉末绝热技术用来储藏500cst高硫燃料，通过输油管线7与配备消防设施的车间供油站6相连接，车间供油站6配置配油泵8，500cst高硫燃料油通过配油泵8补给船舶。
所述的低硫海洋柴油存储仓4舱体材料同样采用真空粉末绝热技术用来储藏低硫海洋柴油，通过输油管线7与配备消防设施的车间供油站6相连接，车间供油站6配置配油泵8，低硫海洋柴油通过配油泵8补给船舶。
所述的380cst低硫燃料油存储仓5舱体材料同样采用真空粉末绝热技术用来储藏380cst低硫燃料，通过输油管线7与配备消防设施的车间供油站6相连接，车间供油站6配置配油泵8，380cst低硫燃料油通过配油泵8补给船舶。
通过上述各个油料补给区，船舶不驶出国际航道便可进行油料补给，可以适用于各类船舶。
实施例2：淡水补给
本实施例为过往船舶提供淡水补给，如图1所示，淡水补给区由e、f两条退役的运输油船组成，每条船可以是为独立的淡水补给系统，主要包括淡水储藏仓9、车间供水站10、输水管道11、配水泵12等。
所述的淡水补给系统由淡水储藏仓9储藏淡水，通过输水管道11与车间供水站10相连接，车间供水站10配置配水泵12，淡水通过配水泵12补给船舶。
通过上述各个淡水补给区、生活物资补给，船舶不驶出国际航道便可进行淡水补给区，且可以适用于各类船舶。
实施例3：船舶故障维修
本实施例为过往船舶提供故障维修作业，如图1所示，修船坞由一条退役的运输油船g组成，主要包括船坞的控制系统操作室13及5wt船坞14、10wt船坞15、20wt船坞16及30wt船坞17四种不同吨位的船坞修理区域等。
所述修船坞根据故障船舶的吨位区间选择相应的船坞修理，船坞的控制系统操作室13中设置可以控制灌排水系统的装置，通过此装置可以控制相应船坞中水位的高低，并配置控制电力供应及通信的装置等。
通过上述修船坞，船舶不驶出国际航道便能得到各种修理，如船舶故障维修等。
实施例4：锚泊
本实施例为南海国际航道服务区提供较为稳定的工作平台，如图1所示，锚泊系统主要包括锚链18、鱼雷锚19等。
所述锚泊鱼雷锚18可以产生较大的抗拨力，具有成本低、安装简单、持斜能力强等优点，通过锚链19与退役输油处船连接(a-h)，鱼雷锚的抓重比较大，可以为南海国际航道服务区提供较为稳定的工作平台。
实施例5：靠泊导航
本实施例为南海国际航道服务区船舶的安全靠泊提供保证，如图1所示，靠泊导航系统有独立的控制中心，由系统前端20和系统后端21两部分组成。
系统前端20利用安装在码头上的二个平行相距一定距离的激光探头，探测船舶上二点的离岸距离，根据一定时间间隔的不同距离，折算出速度；系统后端21利用计算机技术，监控船舶的靠泊速度，记录船舶靠泊码头的过程，并将靠泊速度和船舶靠泊角度信号传输到设置在码头上的大型显示屏和引航员随身携带的无线便携式显示器上，以指导船舶靠泊作业，防止船舶靠泊速度过速或角度过大而损坏码头(船舶)设施的事故发生。
系统后端21采用能适应恶劣工作环境影响的pac控制器和工业计算机，自动搜索、捕捉、识别、跟踪靠岸船舶，控制和显示监测过程，处理和记录船舶靠泊码头数据。
图1为了表达的简便仅显示出其中一个靠泊区域的系统前端20。实际应用中，在船舶靠泊的码头区域都设置系统前端20。
应当指出的是，以上实施例中真空粉末绝热技术、激光探头探测、灌排水控制系统、电力供应控制系统等的设计均为常规技术手段，是可以根据实际需要进行选择的，因此本发明并未详述其设计；鱼雷锚为近年来的创新型海工产品，也可以根据实际需要选择不同抓力的鱼雷锚。
上述实施例中的南海国际航道服务区可利用退役的油轮、舰船、大型浮体、或依托天然岛礁建造，包括油料补给区、淡水补给区、修船坞、生活垃圾处理区及医疗护理站等基础功能区，还可根据实际需求增加保税功能区等，船舶通过靠泊系统进出航道服务区。
采用上述实施例的技术方案，可以在南海国际航道上设定若干航道服务区，解决船舶不驶出国际航道便可进行油水、生活物资补给、船舶故障维修及为船上人员提供生活医疗等服务。
综上，本发明有效解决了船舶不驶出既定航道便可进行油水及物资补给、船舶故障维修、船员医护就诊等问题，最大程度减少过往船舶无用功，提高运输效率，降低运输成本。
本发明可以解决现有航道上过往船舶由于加油加水等补给需要离开国际航道进入港口靠泊而导致耗时长、经济上很不划算的缺点，还可以为船员提供必要的医疗生活用品等服务，不但降低损耗，同时节省了时间和成本。此外，该服务区不占用任何土地资源，对环境友好，易于管理。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实例做了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应该被认为是对本发明的限制。在本发明的保护范围内应由所附的权利要求来限定。