船岸實時信息管理功能設計及國內產業機遇思考

(南通中遠川崎船舶工程有限公司，江蘇 南通 226005)

隨著經濟全球化的深入、世界航運技術的發展，船岸實時信息管理能力成為增強船公司核心競爭力的關鍵。衛星通信技術、計算機技術、互聯網技術的不斷升級，為船岸實時信息管理提供了有力的技術支持。本文基于現有的船用通信和自動化控制設備，探討如何發展船岸實時信息管理。

1 船岸實時信息管理系統構成

船岸實時信息管理系統分硬件和軟件兩部分。硬件由船端系統、船岸通信系統和岸端系統三部分構成，船端系統主要用于船舶數據的采集和處理，船位、船速、航向、主機報警及火警等涉及航行安全的信息從船載航行數據記錄儀(VDR)讀取。但對于VDR中沒有的數據信息，如主機運行數據、輔機運行數據，燃油系統數據，則需要另外配置信號采集裝置進行采集、處理，船岸通信通過INMARSAT-FBB衛星通信設備進行，該衛通設備傳輸速度可達432 kb/s，通信費用方面也有較大優勢，岸端系統包括衛星地面站、Internet網和陸上用戶終端。船舶數據讀取、存儲、處理、壓縮、發送，信號交換過程中通信協議解析和響應，船岸信息管理平臺的構建均屬于軟件范疇，船岸信息管理平臺的構建需綜合船舶特征、設備運行、航運信息、貨物數據等各方面信息，根據客戶需求進行設計。

2 船岸實時信息管理功能設計

2.1 安全航行

安全是船舶航行的核心問題，按照SOLAS公約要求，船上強制安裝的安全相關船岸通信系統有全球海上遇險和安全系統(GMDSS)、船舶自動識別系統(AIS)、船舶保安報警系統(SSAS)和船舶遠程識別和跟蹤系統(LRIT)。交互性強、可視性好的智能化船岸實時信息管理系統可進一步提高航行安全的監控力度，增強應對突發事件的能力，是對SOLAS公約要求強制安裝設備的有效補充和擴展。

1)安全管理是船舶管理的核心。本系統在滿足船舶履約要求的基礎上,完成船舶外部檢查(PSC,FSC,ISPS)、內部檢查、船舶自查、海務/機務日常管理、事故處理、統計等與船舶安全管理工作過程控制相關的工作任務,便于公司安全工作的制度化、程序化管理。同時,實時的船岸信息傳遞為船舶安全提供了良好的技術保障[1]。近幾年來，海盜活動頻繁，嚴重威脅船舶的安全。該系統可將船舶航行數據、航行環境直接加載并在電子海圖(ECDIS)上顯示，以利于岸端對船舶進行動態監控，及時掌握船舶動態信息和船舶防海盜應急準備工作，針對不同情況提出指導建議，協調和安排參加護航編隊或申請海軍特殊護航。

2)設備正常運行是航行安全的有力保障。通過設備監控功能開發可查看船舶的主機、輔機、鍋爐、電站管理系統，無線通信設備實時運行狀況，記錄、查看和比較各類參數，打印歷史數據。如果采集的數據超出正常設定值，則以醒目報警方式顯示，這樣便于異常數據的查找和識別。如配置相應的設備自診斷軟件，還可以代替人工服務，連接到岸端設備廠家的遙控維護服務器進行設備自檢，發現設備故障的具體原因和位置，便于廠家服務人員提前準備備件，及時登船服務。

3)如船上配置了視頻監控系統(CCTV)，可將在易發生安全事故的場所(如裝卸貨甲板、船艏、船艉、機艙等)采集到的現場視頻信息，利用數字處理技術轉化為數字信號，經INMARSAT-FBB衛星通信設備傳送到岸端進行同步顯示和播放，岸端管理人員通過此功能可以真實、直觀、同步了解現場動態與實時監控。

2.2 節能環保

世界石油價格的快速上漲給船舶營運帶來極大成本壓力，全社會節能減排意識不斷增強，國際海事組織和各港口國政府對船舶廢氣排放提出的要求更加嚴格。通過更高效的燃料利用是船岸實時信息化管理系統實現能源利用最大化的有效途徑。

1)通過導航優化實現節能減排，船端系統將收集到的船位、天氣狀況(風向、風速)、主機轉速、燃油消耗、船速等信息發送岸端系統，岸端將測量數據通過數學模式和最佳算法來分析，找出最佳的航線和航速并反饋到船端，來提高船舶的能源利用率。另外，還可利用數據庫中航程和油耗的歷史數據進行比較分析，作為以后相似航行和航線的對比和參照。

2)主機是船上主要耗能設備，將機艙監控系統中主推進系統數據通過船岸通信系統發送到岸端，通過主推進器系統重要性能參數分析，和能源平衡計算得出的最佳航速和燃油消耗進行對比；如采用可調螺距螺旋槳，通過主機轉速，螺距比和船速數據進行仿真模型分析；通過采集燃油系統數據，和主機燃油消耗曲線進行比較分析；還可以通過分析空氣消耗和廢氣排放來判斷主機是否超負荷運行。利用這些監測數據進行主機模型分析和優化算法，可得到最佳轉速、螺距和熱能效率的分析報告，同時給出參數調整的指導意見反饋船端，使主機在最經濟狀態下運行。

3)縱傾平衡的優化有利于節約能源。通過安裝在艏部和艉部的應力傳感器、配載儀和液艙測深儀(有液貨艙的場合)采集縱傾平衡相關數據，結合船舶吃水和船體阻力和主機模型來找出最佳縱傾平衡方案，提出盡量減少船體阻力的縱傾平衡建議，來減少船舶能源消耗。

2.3 成本控制

良好的成本控制是船公司在激烈市場競爭中取得優勢的重要條件。除了上述節能增效措施之外，還可利用船岸實時信息管理系統，按照公司預算及計劃,跟蹤監控船舶物料、備件、潤滑油、維修工程、通信等費用,實現船舶年度計劃的制定、費用計劃的分配、各類費用實際支出、預估費用控制、實際完成情況的上報等與船舶管理成本控制工作有關的任務，為公司管理決策提供依據,以提高船舶營運效率,降低運營成本[2]。

3 國內產業現狀和發展機遇

目前國際上提供相關服務的有Marorka公司、ABS公司、SPECTEC公司等；國內上海海事大學和中遠集運聯合開發了SMIS系統等船舶管理軟件；海蘭信公司也已經介入該領域，為臺州市港航管理部門開發了“航運信息化管理系統”。船岸實時信息管理系統為船端和岸端信息實時交流搭建了一個管理平臺，很多功能實現要依靠專門船舶管理軟件和岸端有效技術支持完成，除了上述安全航行、節能環保、成本控制等方面，還可擴展到機務管理、人員管理、供應管理、船舶調度、決策分析等航運管理的各個層面。管理軟件編制一般要經過項目評估和計劃、編制軟件、系統安裝和人員培訓、功能監測和模擬、實船驗證、用戶反饋等環節，才能最終開發出符合用戶要求的產品。因此，船岸實時信息管理軟件設計需要軟件提供商和用戶充分溝通，在了解用戶基本信息和需求的基礎上，提供定制化服務。近年來，隨著全球造船中心向中國轉移的趨勢日益明顯，航運企業、擁有監管船舶的政府部門和海軍對船岸實時信息管理的需求逐漸增加，和國外企業相比，國內企業在與用戶溝通，了解用戶需求，提供及時、快捷服務方面有著明顯優勢。那些掌握核心技術和優秀人才、擁有穩定客戶關系和全球服務網絡的國內航海電子科技企業，將在應用前景廣闊的船岸實時信息管理市場獲得合作先機。

[1] 岳躍申,鄭士君,黃愛平.新型船岸一體化管理平臺的設計及其功能[J]. 航海技術，2009(3)：70-72.

[2] 沈 忠，鄭士君，韓成敏，等.船岸一體化管理平臺設計[J].中國航海，2006(1)：36-38.