全球首艘智能VLCC智能系統揭秘

CCS大連分社 劉 學

2019 年6月22日， 全球首艘智能30.8萬噸級VLCC“凱征”輪在大連順利交付運營，備受業界矚目。該輪為中船重工大船集團為招商輪船建造。作為國家工業與信息化部立項的高技術船舶研究重大專項—智能船舶的實船示范項目，其由中船重工大船集團、中國船級社、招商輪船、上海船舶研究設計院、中國船舶工業系統工程研究院、上海船舶運輸科學研究所、北京海蘭信數據科技股份有限公司、704所、708所等多家單位參研，入中國船級社（CCS）單一船級，獲得CCS授予的智能船舶附加標志i-Ship（N,M,Et,C,I），是截至目前全球首艘獲得智能船舶附加標志的VLCC。該輪的橫空出世，是典型的業界協同創新的結果，它的成功為智能船舶的發展起到了很好的示范效應。

“凱征”輪是國內自主研發的第六代節能環保型VLCC，采用艉機艉槳設計，螺旋槳前部安裝前置預旋導輪，有效地增加了節能效果。該輪主要船舶參數如下：

總長332.68米，型寬60米，型深30米，設計吃水20.5米，結構吃水21.8米，總噸162629，凈噸101960，載重噸307568.90噸，設計航速15.7節，主機功率24720千瓦，續航能力達24000海里。

為滿足項目船舶科研及智能規范和指南相關要求，示范船項目在符合常規所有VLCC油輪適用的公約、規范和相關要求前提下，還設置了網絡、信息兩個平臺系統，以及智能航行、機艙運維、能效管理、智能液貨、船岸一體通訊五個應用模塊，各個平臺和應用模塊主要實現的功能如下:

1、網絡平臺

為了滿足智能船舶上的應用程序要求，網絡平臺采用萬兆級以太網技術，以先進的網絡結構為其它智能應用提供一個高性能、可擴展的平臺，具有網絡數據的高交換性能，可提供多媒體的數據支持能力。

2、信息平臺

作為滿足各個智能系統應用兼容性、開放性和安全性要求的基礎，解決了全船信息的集成與融合、智能思維搭建問題。主要完成了后臺服務端的數據計算與分發，前臺應用集成與數據顯示的功能和工作。

3、智能航行

通過數據通信設備，獲取船舶航線海區的氣象海況信息，結合船舶油耗、航速、時間等要求，在保證船舶、人員和貨物安全的條件下，設計和優化航路、航速，并通過信息采集，對本船與其它船舶間避碰提供輔助決策建議。

4、機艙運維

提供對主要設備（主機、發電機、鍋爐、推進軸、部分重要風機、泵組等）運行過程的健康狀態評估、健康狀態分析、健康事件處理、健康檔案與管理等，可根據上述情況為船舶操作者提供輔助決策建議。

5、能效管理

可實現船舶能效智能監測、能效/能耗實時分析與智能評估、節能減排輔助決策和輔助能效管理等。為船舶提供監測、分析、節能、報告等服務。在船舶不同縱傾條件下，生成相應的最佳配載方案。智能能效系統作為船東和船員的一種管理工具，通過系統提供的信息，達到使船舶以更經濟、更環保方式運營的目的。

6、智能液貨

將液貨系統與相關輔助系統集成化，通過監測、計算、分析，為貨艙和貨物保護提供輔助決策建議，指導整個系統的有效運行。

7、船岸一體通訊

在原有FBB/VSAT配置的基礎上，增加了3G/4G/WIFI等通訊設備，建立了船岸、船船的間接和直接通信鏈路，具備安全防護及數據加密處理能力。對智能平臺上傳的數據具有輕量化處理和壓縮功能。

除上述設備、模塊各自達到的智能功能之外，智能船舶通過不同系統數據的采集、通訊、整合，還實現了不同系統數據間的綜合分析和應用，使船舶操作者可以方便快捷地在一個工作終端核查其關注的各項信息，在設備異常或報警時，結合智能系統給出輔助決策建議，更便捷和有針對性地對發生的問題進行處理和解決，并可以通過智能系統自動生成一些原本需要人工手填的文件資料。同時，通過船岸傳輸，也使岸基管理人員實時了解到船舶的各項運營參數，并在必要時為船上人員提供技術支持。智能系統作為船東和船員的一種輔助監控、分析、管理工具，可以不斷促進船舶達到更加經濟、更加環保方式運營的目的。

作為智能船舶重大研究專項的參研單位之一，中國船級社（CCS）全周期參與了“凱征”輪的設計建造檢驗過程，借助之前長期的相關技術積累，以及其它曾授予智能船舶附加標志的船舶建造檢驗經驗，由系統超大型油輪總項目組協調，組織科創中心、智能工作組、能效工作組、船舶審圖中心、產品審圖中心、轄區建造入級處等多個部門一同協作，為該項目的順利開展和最終圓滿交付提供了強有力和全方位的支持與保障。

在項目設計初期，針對船舶制造廠等客戶對于CCS智能船舶規范要求不了解、不熟悉的狀況，CCS積極組織專家進行了規范要求的宣貫和講解。在部分智能系統檢驗指南的制定和頒布時，充分與各個參研單位和客戶進行研討和交流，吸納了很多優質和合理建議，在保證前瞻性的基礎上進一步增強了標準要求的適用性。

項目建造推進過程中，中國船級社系統專家、現場項目組在建造各方參與的智能系統多次技術交底會、協調會、評審會上，就CCS曾在其它船上發現的智能系統相關問題進行了梳理和介紹，并給出了預防性建議措施。根據建造現場的實際情況，還為船舶制造廠提供了智能系統/設備的現場檢驗關注點和預計難點講解，有效保證了船廠的施工建造質量和生產調試計劃周期。結合各方智能船舶相關經驗不足，首次接觸的情況，CCS系統內多地聯動，協助參研和供貨單位及時解決了智能系統的多個圖紙審核、產品檢驗取證等問題。

為更好地確保航行安全并為客戶提供更好的服務，在船舶建造調試階段，中國船級社組織系統專家，按照中國船級社《船舶網絡系統要求及安全評估指南》等要求，對“凱征”輪智能示范船安裝部署的智能網絡平臺和各子系統及關鍵設備，進行了實船的網絡風險評估分析。在智能相關系統安裝和調試檢驗階段，應船東公司的申請和需求，中國船級社還委托專業的風險評估公司與現場檢驗部門配合，一起對該輪的智能系統和導航、操舵相關設備進行了風險評估分析和實船的測試驗證，識別了潛在風險隱患，并判析了風險劃分等級，提出了相關建議措施，為客戶提供了強有力的技術服務保障。

“凱征”輪的成功交付，不僅在智能船舶的發展歷程中有著重要意義，也標志著中國開啟了全球智能船舶和航運嶄新的一頁。此次示范應用船所得到的實踐數據和相關經驗積累，將為智能船舶后續進一步的升級和發展，提供寶貴的經驗和有利的技術支撐。