船舶建造檔案信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

王曉明，羅海東，陳有芳，鄭高中，劉日明

(中國(guó)船級(jí)社 技術(shù)研究開(kāi)發(fā)中心，北京 100007)

船舶建造檔案信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

王曉明，羅海東，陳有芳，鄭高中，劉日明

(中國(guó)船級(jí)社 技術(shù)研究開(kāi)發(fā)中心，北京 100007)

國(guó)際海事組織(IMO)目標(biāo)型標(biāo)準(zhǔn)GBS要求(MSC81)船上應(yīng)配備船舶建造檔案，2010年第87屆海安會(huì)出臺(tái)了船舶建造檔案行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(SCF IS)和船舶建造檔案岸上補(bǔ)充的指南。針對(duì)船舶建造檔案系統(tǒng)的建立，對(duì)船舶建造檔案信息系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)和功能模塊進(jìn)行介紹，開(kāi)發(fā)符合我國(guó)國(guó)情與實(shí)用有效的船舶建造檔案信息系統(tǒng)，為我國(guó)船舶業(yè)與航運(yùn)業(yè)提供第三方機(jī)構(gòu)的服務(wù)支持。

船舶建造檔案(SCF)；目標(biāo)型船舶建造標(biāo)準(zhǔn)GBS；設(shè)計(jì)透明度

為了確保設(shè)計(jì)與建造的透明度，國(guó)際海事組織1135號(hào)通函要求在船上配備船舶建造檔案圖紙，以保障船舶在營(yíng)運(yùn)過(guò)程中的安全。2004年召開(kāi)的海安會(huì)78次會(huì)議通過(guò)了關(guān)于散貨船與油船的目標(biāo)型船舶建造標(biāo)準(zhǔn)(狹義上的GBS，針對(duì)新造船長(zhǎng)150 m以上)。國(guó)際海上人命安全公約(SOLAS)第二章第一款和GBS標(biāo)準(zhǔn)的第五層要求船東：在充分考慮知識(shí)產(chǎn)權(quán)的情況下，應(yīng)在船上和岸上保存貫穿船舶整個(gè)生命周期的船舶結(jié)構(gòu)圖紙(船舶設(shè)計(jì)和建造信息)，此類信息統(tǒng)稱為船舶建造檔案信息(SCF)。2009年三方會(huì)議(船東、造船廠和船級(jí)社)同意通過(guò)跨行業(yè)合作的概念來(lái)建立船舶建造檔案以綜合考慮確保建造圖紙的設(shè)計(jì)透明度和知識(shí)產(chǎn)品保護(hù)。2010年海安會(huì)87次會(huì)議同意了由一個(gè)跨行業(yè)小組制定的船舶建造檔案的詳細(xì)標(biāo)準(zhǔn)。船舶建造檔案行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是為了船舶安全營(yíng)運(yùn)、維護(hù)、檢查和修理,以及應(yīng)急響應(yīng)的需要而建立的，因此存檔資料中應(yīng)包括充分的船體結(jié)構(gòu)信息，且持有訪問(wèn)權(quán)限者應(yīng)遵守的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)規(guī)則。目前國(guó)際上僅中國(guó)、日本、韓國(guó)開(kāi)發(fā)了船舶檔案信息系統(tǒng)并開(kāi)始運(yùn)行。

1 船舶建造檔案系統(tǒng)功能要求

船舶建造檔案信息按照知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)級(jí)別分為普通級(jí)與高敏感級(jí)兩個(gè)等級(jí)。普通級(jí)信息為倉(cāng)容圖、裝載手冊(cè)、穩(wěn)性資料、裝載儀使用手冊(cè)、操作和維護(hù)保養(yǎng)手冊(cè)、總布置圖、破損控制圖、進(jìn)塢圖、船體梁剖面模數(shù)計(jì)算、危險(xiǎn)區(qū)域劃分圖、涂層技術(shù)文件等；高敏感信息為完整的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算文件、疲勞壽命計(jì)算文件、完工圖(包含全船的結(jié)構(gòu)件的尺寸圖紙)和型線圖。

船舶建造檔案由船載船舶建造檔案和岸上補(bǔ)充船舶建造檔案2部分組成。船載船舶建造檔案主要包括普通級(jí)信息，岸上補(bǔ)充船舶建造檔案除了船載船舶建造檔案信息外，還包括高敏感的4套圖紙信息。

船舶建造檔案功能性要求分為4個(gè)主要部分：網(wǎng)站、網(wǎng)站后臺(tái)管理、船載系統(tǒng)、岸上系統(tǒng)。網(wǎng)站功能性要求為數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)更新、用戶管理、流程管理、文件下載等；網(wǎng)站后臺(tái)管理功能性要求為網(wǎng)站管理、系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)檢索、用戶管理等；船載系統(tǒng)功能性要求為數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)更新、歷史記錄、存儲(chǔ)管理等；岸上系統(tǒng)功能性要求為用戶管理、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)交互、系統(tǒng)管理、流程管理、數(shù)據(jù)安全、船載系統(tǒng)管理、信息配置、日常管理配置、系統(tǒng)配置等。

2 船舶建造檔案系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)船舶建造檔案中心為全球客戶提供服務(wù)的特點(diǎn)，船舶建造檔案系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)與脫機(jī)系統(tǒng)兩部分，體現(xiàn)了安全性好、用戶體現(xiàn)性強(qiáng)、軟件相應(yīng)速度快的特點(diǎn)。為了方便后期界面與系統(tǒng)內(nèi)部維護(hù)，船舶建造檔案信息系統(tǒng)架構(gòu)分為3層結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖1。

第一層為界面層。設(shè)計(jì)原則在于用戶友好、便于二次開(kāi)發(fā)。隨著船舶建造檔案中心的發(fā)展，用戶群體會(huì)大幅度增加，相應(yīng)的用戶對(duì)操作界面的個(gè)性化需求也會(huì)不斷增加。第二層為傳輸層。設(shè)計(jì)原則為高敏感信息傳輸安全與便利。該層主要用于確保數(shù)據(jù)不丟失、數(shù)據(jù)安全與數(shù)據(jù)快速傳輸。第三層為后臺(tái)存儲(chǔ)與操作層。設(shè)計(jì)原則為數(shù)據(jù)穩(wěn)定、便于系統(tǒng)控制。該層主要用于存儲(chǔ)船舶建造檔案圖紙數(shù)據(jù)，訪問(wèn)授權(quán)等功能。

分析船舶建造檔案標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一解釋，船舶建造檔案信息系統(tǒng)的基本流程描述見(jiàn)圖2。

由圖2可見(jiàn)，輸入方是圖紙專利所有者(設(shè)計(jì)院與船廠等)，經(jīng)過(guò)船舶建造檔案中心標(biāo)準(zhǔn)化的信息處理流程后，輸出給船舶建造檔案申請(qǐng)者(船東、岸上辦公室、船東代理、船級(jí)社、港口國(guó)、船旗國(guó)等)。

3 系統(tǒng)功能模塊

系統(tǒng)功能模塊見(jiàn)圖3。

1)用戶權(quán)限模塊。用戶權(quán)限管理模塊對(duì)象為船廠、船東、設(shè)計(jì)院等負(fù)責(zé)人。依據(jù)SCF統(tǒng)一規(guī)定與專利所有者的授權(quán)協(xié)議設(shè)置各類用戶的權(quán)限，并設(shè)置各負(fù)責(zé)人的維護(hù)內(nèi)容。用戶權(quán)限模塊可以設(shè)置用戶某個(gè)權(quán)限的有效時(shí)間范圍，超過(guò)時(shí)效自動(dòng)收回權(quán)限；可以按照船型分級(jí)目錄設(shè)置分級(jí)管理員，由他們對(duì)下一級(jí)別人員進(jìn)行授權(quán)。

2)數(shù)據(jù)檢索模塊。數(shù)據(jù)檢索模塊對(duì)象為系統(tǒng)管理員，用于客戶通過(guò)快遞方式傳遞數(shù)據(jù)信息的情況時(shí)快速定位更新信息。數(shù)據(jù)檢索模塊主要依靠屬性檢索，即當(dāng)選擇檢索范圍后，符合條件(標(biāo)題、關(guān)鍵字、日期等)的記錄全部檢索出來(lái)。

3)數(shù)據(jù)管理模塊。數(shù)據(jù)管理模塊的對(duì)象為系統(tǒng)管理員，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的更新、維護(hù)、保存與追溯等功能。數(shù)據(jù)管理模塊會(huì)對(duì)海量數(shù)據(jù)自動(dòng)加密與存儲(chǔ)，提高存儲(chǔ)效率和保密性，降低意外丟失的保存成本。

4)數(shù)據(jù)交互模塊。數(shù)據(jù)交互模塊的對(duì)象為系統(tǒng)管理員，主要用于大圖紙分拆成多張小圖紙，有控制性地將限定范圍圖紙傳輸給授權(quán)查看用戶，以及將掃描的大量圖紙分發(fā)給多人進(jìn)行校驗(yàn)。

5)流程管理模塊。流程管理模塊的對(duì)象為系統(tǒng)管理員、專利所有者、船東用戶，用于對(duì)船東的申請(qǐng)依照流程進(jìn)行審批，最終授權(quán)船東用戶查看相關(guān)數(shù)據(jù)。流程管理模塊對(duì)于業(yè)務(wù)處理過(guò)程的各個(gè)步驟與子任務(wù)進(jìn)行了嵌套，設(shè)置任務(wù)的辦理人員、執(zhí)行任務(wù)所調(diào)用的應(yīng)用程序等。

6)數(shù)據(jù)安全模塊。數(shù)據(jù)安全模塊的對(duì)象為系統(tǒng)管理員，用于加密數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)授權(quán)管理、數(shù)據(jù)傳輸控制等。數(shù)據(jù)安全模塊用于實(shí)現(xiàn)在瀏覽器嵌套加密算法腳本。為了保證數(shù)據(jù)的安全性與傳輸速度，使用了非對(duì)稱加密目錄信息、對(duì)稱算法加密圖紙等大數(shù)據(jù)信息對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。

4 結(jié)論

船舶建造檔案信息系統(tǒng)將通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與流程控制，解決船舶信息透明度與知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的矛盾。簡(jiǎn)而言之，船舶建造檔案信息系統(tǒng)既可以實(shí)現(xiàn)信息透明度問(wèn)題，讓船東獲得知識(shí)產(chǎn)權(quán)所有者允許的最大程度的船舶圖紙信息，解決修船過(guò)程中無(wú)所需圖紙的情況，避免船舶安全性事故發(fā)生；又可以最大程度地保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)所有者的船舶建造檔案信息安全?；谝陨显蚍治龅贸?，船舶建造檔案信息系統(tǒng)的實(shí)用性強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，勢(shì)必第三方非營(yíng)利機(jī)構(gòu)所使用，且未來(lái)必將擴(kuò)展到被船東、船廠等組織使用，使用前景廣闊。隨著軟件技術(shù)與通信技術(shù)不斷提高，船舶建造檔案信息系統(tǒng)在設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)時(shí)，也為下一代系統(tǒng)升級(jí)預(yù)留接口，用以實(shí)現(xiàn)客戶群體擴(kuò)展與用戶需求提高等附加功能性要求。

[1] 萬(wàn)建祥,廖保華,吳惠國(guó),等.內(nèi)河船舶營(yíng)運(yùn)檢驗(yàn)管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].航海技術(shù)，2016，45(4):58-60.

[2] 陳萬(wàn)懷.淺談船舶檔案數(shù)字化工作的幾點(diǎn)思考[J].黑龍江史志，2015(1):267-269.

[3] 李明,劉日明.散貨船剪力修正研究和數(shù)值模擬[J].航海技術(shù)，2013，42(2):1-3.

[4] 張東昌.船舶工業(yè)檔案工作突發(fā)事件應(yīng)急機(jī)制的建立與完善[J].機(jī)電兵船檔案，2011(1):13-15.

[5] 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.信息技術(shù)安全技術(shù)信息安全管理體系要求：GB/T 22080—2008/ISO/IEC 27001:2005[S].北京：中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究所,2008.

[6] 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.信息技術(shù)安全技術(shù)信息安全管理實(shí)用規(guī)則:GB/T 22081—2008/ISO/IEC 27002:2005[S].北京：中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究所,2008.

[7] 袁雅萍.基于Web的船舶設(shè)計(jì)PDM圖文檔案管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研究[J].造船技術(shù)，2007(5):13-15.

[8] 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.信息安全技術(shù)信息系統(tǒng)災(zāi)難恢復(fù)規(guī)范：GB/T 20988—2007[S].北京：中國(guó)信息安全產(chǎn)品評(píng)測(cè)認(rèn)證中心,2007.

Design Analysis and Research on the Information System of Ship Construction File

WANG Xiao-ming, LOU Hai-dong, CHEN You-fang, ZHENG Gao-zhong, LIU Ri-ming

(Technology Research and Development Center, China Classification Society, Beijing 100007, China)

At IMO MSC81 that the ship construction file (SCF) would be part of GBS as a means to ensure supply. At IMO MSC87, the SCF industry standard and SCF supplement ashore were approved by IMO. With the aim to provide services and supports to our shipbuilding and shipping industry, as the third-party an SCF information system software was developed based on our current national conditions, the general framework design and functional modules of the aforementioned software was described regarding the establishment of the SCF system.

ship construction file; goal-based shipbuilding standard; design transparency

10.3963/j.issn.1671-7953.2017.02.018

2016-09-13

國(guó)際海事組織船舶建造檔案研究項(xiàng)目(工信部聯(lián)裝[2013]412號(hào))

王曉明(1982—)，男，碩士，工程師

U662

A

1671-7953(2017)02-0078-03

修回日期：2016-09-28

研究方向:軟件工程和電氣工程