船岸实时信息管理功能设计及国内产业机遇思考

(南通中远川崎船舶工程有限公司，江苏 南通 226005)

随着经济全球化的深入、世界航运技术的发展，船岸实时信息管理能力成为增强船公司核心竞争力的关键。卫星通信技术、计算机技术、互联网技术的不断升级，为船岸实时信息管理提供了有力的技术支持。本文基于现有的船用通信和自动化控制设备，探讨如何发展船岸实时信息管理。

1 船岸实时信息管理系统构成

船岸实时信息管理系统分硬件和软件两部分。硬件由船端系统、船岸通信系统和岸端系统三部分构成，船端系统主要用于船舶数据的采集和处理，船位、船速、航向、主机报警及火警等涉及航行安全的信息从船载航行数据记录仪(VDR)读取。但对于VDR中没有的数据信息，如主机运行数据、辅机运行数据，燃油系统数据，则需要另外配置信号采集装置进行采集、处理，船岸通信通过INMARSAT-FBB卫星通信设备进行，该卫通设备传输速度可达432 kb/s，通信费用方面也有较大优势，岸端系统包括卫星地面站、Internet网和陆上用户终端。船舶数据读取、存储、处理、压缩、发送，信号交换过程中通信协议解析和响应，船岸信息管理平台的构建均属于软件范畴，船岸信息管理平台的构建需综合船舶特征、设备运行、航运信息、货物数据等各方面信息，根据客户需求进行设计。

2 船岸实时信息管理功能设计

2.1 安全航行

安全是船舶航行的核心问题，按照SOLAS公约要求，船上强制安装的安全相关船岸通信系统有全球海上遇险和安全系统(GMDSS)、船舶自动识别系统(AIS)、船舶保安报警系统(SSAS)和船舶远程识别和跟踪系统(LRIT)。交互性强、可视性好的智能化船岸实时信息管理系统可进一步提高航行安全的监控力度，增强应对突发事件的能力，是对SOLAS公约要求强制安装设备的有效补充和扩展。

1)安全管理是船舶管理的核心。本系统在满足船舶履约要求的基础上,完成船舶外部检查(PSC,FSC,ISPS)、内部检查、船舶自查、海务/机务日常管理、事故处理、统计等与船舶安全管理工作过程控制相关的工作任务,便于公司安全工作的制度化、程序化管理。同时,实时的船岸信息传递为船舶安全提供了良好的技术保障[1]。近几年来，海盗活动频繁，严重威胁船舶的安全。该系统可将船舶航行数据、航行环境直接加载并在电子海图(ECDIS)上显示，以利于岸端对船舶进行动态监控，及时掌握船舶动态信息和船舶防海盗应急准备工作，针对不同情况提出指导建议，协调和安排参加护航编队或申请海军特殊护航。

2)设备正常运行是航行安全的有力保障。通过设备监控功能开发可查看船舶的主机、辅机、锅炉、电站管理系统，无线通信设备实时运行状况，记录、查看和比较各类参数，打印历史数据。如果采集的数据超出正常设定值，则以醒目报警方式显示，这样便于异常数据的查找和识别。如配置相应的设备自诊断软件，还可以代替人工服务，连接到岸端设备厂家的遥控维护服务器进行设备自检，发现设备故障的具体原因和位置，便于厂家服务人员提前准备备件，及时登船服务。

3)如船上配置了视频监控系统(CCTV)，可将在易发生安全事故的场所(如装卸货甲板、船艏、船艉、机舱等)采集到的现场视频信息，利用数字处理技术转化为数字信号，经INMARSAT-FBB卫星通信设备传送到岸端进行同步显示和播放，岸端管理人员通过此功能可以真实、直观、同步了解现场动态与实时监控。

2.2 节能环保

世界石油价格的快速上涨给船舶营运带来极大成本压力，全社会节能减排意识不断增强，国际海事组织和各港口国政府对船舶废气排放提出的要求更加严格。通过更高效的燃料利用是船岸实时信息化管理系统实现能源利用最大化的有效途径。

1)通过导航优化实现节能减排，船端系统将收集到的船位、天气状况(风向、风速)、主机转速、燃油消耗、船速等信息发送岸端系统，岸端将测量数据通过数学模式和最佳算法来分析，找出最佳的航线和航速并反馈到船端，来提高船舶的能源利用率。另外，还可利用数据库中航程和油耗的历史数据进行比较分析，作为以后相似航行和航线的对比和参照。

2)主机是船上主要耗能设备，将机舱监控系统中主推进系统数据通过船岸通信系统发送到岸端，通过主推进器系统重要性能参数分析，和能源平衡计算得出的最佳航速和燃油消耗进行对比；如采用可调螺距螺旋桨，通过主机转速，螺距比和船速数据进行仿真模型分析；通过采集燃油系统数据，和主机燃油消耗曲线进行比较分析；还可以通过分析空气消耗和废气排放来判断主机是否超负荷运行。利用这些监测数据进行主机模型分析和优化算法，可得到最佳转速、螺距和热能效率的分析报告，同时给出参数调整的指导意见反馈船端，使主机在最经济状态下运行。

3)纵倾平衡的优化有利于节约能源。通过安装在艏部和艉部的应力传感器、配载仪和液舱测深仪(有液货舱的场合)采集纵倾平衡相关数据，结合船舶吃水和船体阻力和主机模型来找出最佳纵倾平衡方案，提出尽量减少船体阻力的纵倾平衡建议，来减少船舶能源消耗。

2.3 成本控制

良好的成本控制是船公司在激烈市场竞争中取得优势的重要条件。除了上述节能增效措施之外，还可利用船岸实时信息管理系统，按照公司预算及计划,跟踪监控船舶物料、备件、润滑油、维修工程、通信等费用,实现船舶年度计划的制定、费用计划的分配、各类费用实际支出、预估费用控制、实际完成情况的上报等与船舶管理成本控制工作有关的任务，为公司管理决策提供依据,以提高船舶营运效率,降低运营成本[2]。

3 国内产业现状和发展机遇

目前国际上提供相关服务的有Marorka公司、ABS公司、SPECTEC公司等；国内上海海事大学和中远集运联合开发了SMIS系统等船舶管理软件；海兰信公司也已经介入该领域，为台州市港航管理部门开发了“航运信息化管理系统”。船岸实时信息管理系统为船端和岸端信息实时交流搭建了一个管理平台，很多功能实现要依靠专门船舶管理软件和岸端有效技术支持完成，除了上述安全航行、节能环保、成本控制等方面，还可扩展到机务管理、人员管理、供应管理、船舶调度、决策分析等航运管理的各个层面。管理软件编制一般要经过项目评估和计划、编制软件、系统安装和人员培训、功能监测和模拟、实船验证、用户反馈等环节，才能最终开发出符合用户要求的产品。因此，船岸实时信息管理软件设计需要软件提供商和用户充分沟通，在了解用户基本信息和需求的基础上，提供定制化服务。近年来，随着全球造船中心向中国转移的趋势日益明显，航运企业、拥有监管船舶的政府部门和海军对船岸实时信息管理的需求逐渐增加，和国外企业相比，国内企业在与用户沟通，了解用户需求，提供及时、快捷服务方面有着明显优势。那些掌握核心技术和优秀人才、拥有稳定客户关系和全球服务网络的国内航海电子科技企业，将在应用前景广阔的船岸实时信息管理市场获得合作先机。

[1] 岳跃申,郑士君,黄爱平.新型船岸一体化管理平台的设计及其功能[J]. 航海技术，2009(3)：70-72.

[2] 沈 忠，郑士君，韩成敏，等.船岸一体化管理平台设计[J].中国航海，2006(1)：36-38.