CCS《智能船舶規范》六大功能模塊要求

CCS規范與技術中心 賀 辭

近年來由于智能船舶概念的興起以及智能船舶技術的日益發展，船舶智能化已經成為全球航運的大勢所趨。出于通過船舶智能化降低船舶控制和管理難度，減少人為誤操作，提高設備及船舶營運的安全，優化船舶航行，控制燃油消耗、降低成本，提高收益等目的，目前智能船舶的研究已在全球范圍內開展。

日本早在上世紀80年代就已經著手研究帶有“智能導航”功能的“人工智能船舶”；韓國于2009年啟動智能船1.0計劃，并于2011年推出世界首艘智能船舶，目前其智能船舶2.0計劃正在推進中；英國羅羅公司于2014年提出無人船舶概念，并已著手相關研究工作。

我國的智能船舶技術的發展雖然剛剛起步，但根據目前的《中國制造2025》提出的戰略要求，也已經開始了船舶智能化的頂層設計與研究工作。

因此，考慮到未來船舶智能化的發展方向和發展趨勢，為了引領行業發展，同時也為船舶航行更加安全，更加環保，更加經濟和更加可靠，中國船級社基于近年來對計算機技術、通信導航技術、先進傳感器技術、先進控制技術等國際智能船舶技術的發展研究成果，充分參考國內外有關智能船舶的應用經驗和發展現狀，編制了CCS《智能船舶規范》，并于2016年3月1日正式生效。

CCS智能船舶規范對智能船舶的定義如下：智能船舶系指利用傳感器、通信、物聯網、互聯網等技術手段，自動感知和獲得船舶自身、海洋環境、物流、港口等方面的信息和數據，并基于計算機技術、自動控制技術和大數據處理和分析技術，在船舶航行、管理、維護保養、貨物運輸等方面實現智能化運行的船舶。

智能船舶分為六大功能模塊：智能航行、智能船體、智能機艙、智能能效管理、智能貨物管理和智能集成平臺。當船舶的各項功能均符合CCS智能船舶規范要求時，可授予智能船舶附加標志：

i-Ship（Nx，Hx，Mx，Ex，Cx，Ix）

括號內的字母是智能船舶的功能標志，其與智能船舶功能模塊的對應如下：

N—智能航行功能標志；

H—智能船體功能標志；

M—智能機艙功能標志；

E—智能能效管理功能標志；

C—智能貨物管理功能標志；

I—智能集成平臺功能標志；

x—可選功能補充標志。

當船舶具有某一智能功能，即可單獨授予相關的智能功能標志。

智能船舶規范對各項智能船舶功能模塊的要求如下：

1、智能航行

規范要求智能航行應具有以下基本功能：

■對氣象、經濟性和物流信息進行分析處理；

■基于分析結果對船舶航路和航速進行設計和優化。

除基本功能外，智能航行還可具有開闊水域自主航行功能，或者具有自動靠離碼頭、在狹窄水道等復雜環境下的高級自主航行能力，作為智能航行的補充智能功能。

2、智能船體

規范要求智能船體應具有以下基本功能：

■建立并維護船體數據庫；

■基于船體數據庫數據，對船體全生命周期內的安全和結構維修保養提供輔助決策。

除基本功能外，智能船體還可根據船體相關數據的自動采集與監測，提供船舶操縱的輔助決策作為智能船體的補充智能功能。

3、智能機艙

規范要求智能機艙應具有以下基本功能：

■對機艙內的主機、輔機、軸系的運行狀態進行監測；

■根據狀態監測系統收集的數據，對機械設備的運行狀態和健康狀況進行分析和評估；

■根據分析與評估結果，提出糾正建議，為船舶操作提供輔助的決策建議。

除基本功能外，還可根據機械設備運行狀態和健康狀況的分析和評估結果，制定相應的視情維護計劃，作為智能機艙的補充功能。

4、智能能效

規范要求智能能效應具有以下基本功能：

■對船舶航行狀態、耗能狀況的在線監測與數據的自動采集；

■根據采集的數據，對船舶能效狀況、航行及裝載狀態等進行評估；

■通過大數據分析、數值分析及優化技術，為船舶提供數據評估分析結果和輔助決策建議。

除基本功能外，還可通過航速優化、基于縱傾優化的最佳配載等解決方案，實現船舶能效實時監控、智能評估及優化，作為智能能效的補充功能。

5、智能貨物管理

規范要求智能貨物管理應具有以下基本功能：

■實現貨艙以及貨物的監測報警和輔助決策；

■實現貨物保護系統的監測報警和輔助決策；

■通過對貨物、貨艙和貨物保護系統參數的采集和處理分析，進行貨物的優化配載。

除基本功能外，智能貨物管理系統還可具有自動裝卸貨作為其補充功能。

6、智能集成平臺

規范要求智能集成平臺應具有以下基本功能：

■至少集成了智能航行、智能機艙、智能能效管理三個系統的數據。

■應具備開放性，能夠整合現有船上信息管理系統及后續新增系統，實現對船舶的全面監控與智能化管理。

■通過統計分析、綜合評估，實現自動化、標準化的分析報告；

■通過用戶設定，為航行、安全、經濟性等相關指標提供綜合預報預警；

■利用船舶歷史運行狀態及相關參數，為船舶操作及管理方案提供趨勢預測；

■支持良好的輔助決策，提高船舶性能，并減少人為因素的失誤。能夠根據評估及預測結果，為事故響應、風險反應規劃、環境保護措施、事故察覺和預防、經濟性能提升、資源管理和通信等提供綜合的管理及操作方案；

■能夠實現船岸數據交互。

此外，規范中還對各項智能功能所對應的計算機系統和軟件開發、送審資料、試驗檢驗及人員配備作出明確要求。

考慮到智能船舶技術的不斷發展，規范對新技術的應用作出原則要求：當采用新技術的系統和設備經風險評估和試驗證明能夠達到CCS規范要求的同等安全水平，這些系統和設備的設計可偏離CCS的規范要求。同時給出了風險評估方法和新技術批準的依據。

船舶智能化已成為船舶制造與航運領域發展的必然趨勢。在船舶日趨智能化、船上系統與設備日益復雜的今天，船東、設計單位、船廠、設備廠商均在思考未來船舶的智能化方向，也亟需相應的規范法規來規范現有及未來的船上智能化系統。CCS《智能船舶規范》的面世，正填補了此方面的空缺。是全球首本涵蓋了智能船舶從設計、建造到運營全生命周期的船級社規范。

規范在內容上脈絡清晰，自成體系，具有可操作性；“智能航行”、“智能船體”、“智能機艙”、“智能能效管理”、“智能貨物控制”、“智能集成平臺”六大功能的劃分方式涵蓋了船上各智能化系統；此外，規范內容立足于現有的規范體系，能夠很好的與目前CCS的規范要求相互融合。同時，規范開放式的編寫方式充分考慮到了未來智能船舶技術的發展，方便今后不斷納入新的應用成果，完善和細化已有的技術要求。