移动智能终端在船舶设备巡检中的应用

2017-02-07林建华

上海船舶运输科学研究所学报 2017年4期

林建华

(中海电信广州公司,广州 510220)

0 引言

船舶航行安全不仅影响航运企业的生产效率和经济效益，也对社会和经济造成重大影响。船舶航行安全是运输生产系统运行秩序正常和运输设备完好无损的综合表现。船舶运输生产的根本任务就是安全运输高效发展，而船舶运输生产的作用、性质和特点，决定了船舶运输必须遵守船舶安全制度，因此，作为航运企业，只有遵守船舶安全制度才能保证船舶运输的发展。船舶设备安全检查制度是船舶安全制度的重要组成部分。

为保证船舶设备的正常运行，国际海事组织(International Maritime Organization, IMO)制定了详尽的船舶设备安全检查法律依据和规范，并通过港口国监控(Port State Control,PSC)检查来加以约束，以提高船舶、船公司对船舶安全、设备的有效维护，降低海上危险事故的风险。此外，船公司还根据自身的实际情况，制定其他设备的安全检查管理规范。这些规范和要求，构成了船舶设备安全检查管理制度，在船公司通过开发相应的软件管理系统，以信息化的手段进行实施。这里将这类管理系统统称为船舶设备与安全巡检管理系统。

PSC主要检查驾驶、轮机、电器和导航设备等项目，为保证船舶能通过PSC检查，船员必须按照规范要求定期对船舶的设备进行检查，并做好相应的检查记录。同时，船公司的安检部门需要派员登船检查船员对安全工作落实和执行的情况，对存在问题的船舶提出整改要求。

目前船舶设备检查的作业模式还是比较传统的，以手工检查及手写记录为主，导致船员船舶设备检查工作量过大。这种作业模式，在检查效率及检查记录的真实性和对结果的反馈及分析等方面都存在一定的局限，有必要对传统的作业模式进行改良。

1 船舶设备巡检作业模式的现状及分析

1.1 设备巡检作业模式的特点

按照PSC规范中制定的船舶设备巡检作业模式有以下特点：

(1) 定期检查。不同的设备按日、周及月等定期进行检查。

(2) 定性检查。有些检查项目的检查结论只有“是”或“否”。

(3) 定量检查。有些检查项目的检查结果是连续变化的数值。

(4) 检查结果须进行完整的记录，以备船检部门或船公司的安监等部门的检查。

1.2 当前船舶设备巡检作业模式存在的问题

1.2.1 作业效率低

负责设备检查的船员在对设备检查时，先按照检查计划中规定的检查项目到现场检查设备，然后将结果记录到检查记录本，再回到舱室将检查结果录入到电脑中。人工作业量大，作业效率不高。

1.2.2 检查结果的真实性存在漏洞

由于缺乏有效的监管手段，若船员没有按规定的时限定期对设备进行检查、没有到现场进行检查即填写记录及让别人代签检查记录等弄虚作假的行为均难以防范。

1.2.3 反馈不及时

对于检查中存在的各种问题，如果船舶没有主动报告，安监部门的人员只有待船舶靠港时才能登船进行检查，难以及时地发现设备存在的问题，并提出整改及维修等相应的处理意见。

1.2.4 缺少检查现场的图像证据

对于一些重要的现场证据，难以进行拍照取证。

2 应用移动智能终端的船舶设备巡检方案

2.1 系统组成

针对目前船舶设备巡检作业模式中存在的问题，提出了应用移动智能终端，基于移动App及扫描技术构建船舶设备巡检新方法，该实施方案的系统组成框图见图1。

2.2 方案说明

在船公司已有的船舶设备与安全巡检管理系统的基础上，开发增加通信接口及报警处理等功能模块，并在智能终端上开发一个App等，为通用性船舶用户提供了一套简单、完整及高效的船舶设备与安全巡检管理作业模式。新的设备巡检作业与传统的设备巡检作业在流程上的对比。

新的设备巡检作业流程为：

(1) 使用人员持智能终端并启动App，通过船舶的无线局域网WiFi读取中心服务器上运行的船舶设备与安全巡检管理系统中的巡检计划。(安装船舶设备与安全巡检管理系统的服务器简称中心服务器)。巡检计划是船舶设备与安全巡检管理系统的重要内容之一，包括当日需巡检的所有设备名称、检查内容、检查标准、检查记录、检查时间、检查人员签名及备注等。

(2) 使用人员按照巡检计划，到计划指定的检查对象前，通过智能终端读取被检对象的设备识别码后，智能终端的App将根据识别码弹出对应被检对象的一系列信息，如设备(或部件)名称、检查内容、检查标准、检查记录、检查时间、检查人员签名及备注等，检查人员只需将检查结果在手机上点选(检查结果是状态数据)或录入(检查结果是数值数据)，实现无纸化操作。

(3) 使用人员按照巡检计划完成巡检后，返回到中心服务器，可通过无线局域网将检查结果输入到中心服务器，实现检查结果的自动录入。

(4) 使用人员通过卫星或4G网络，将检查结果传送到安监等部门，并接受安监等部门的指示，可提高检查信息与指导意见的时效性。

2.3 与方案相关设备和模块的主要功能

2.3.1 设备识别码

被检对象是指船上需要纳入检查的设备及设备的部件，在实施本方案时，需要预先在被检对象上粘贴表示该被检对象的二维码，若被检对象处于露天环境，容易使二维码标签受损时，可采取安装射频识别标签(Radio Frequancy IDentification, RFID)，使每个被检对象都对应一个唯一的二维码或RFID码。

2.3.2 智能终端

智能终端包括手机或平板电脑。为了支持识别RFID，智能终端应有近场无线通信(Near Field Communication，NFC)功能。

2.3.3 移动App

App是为该方案实施特定开发的，其主要功能包括：

(1) 通过WiFi读取中心服务器的巡检计划;

(2) 用智能终端扫描被检对象的二维码或RFID码，识别出被检对象后，即在智能终端上弹出对应被检对象的检查内容，如设备(或部件)名称、检查内容、检查标准、检查记录、检查时间、检查人员签名及备注等，检查人员只需在手机上点选或录入，实现无纸化操作;

(3) 对于检查人员认为有必要拍照取证的情况，可利用智能终端的拍照功能进行拍照，系统可自动在照片上注明时间、检查人员等信息;

(4) 巡检完毕后，检查人员可使用WiFi将本次检查的所用记录传输到中心服务器，实现了检查结果的自动录入;

(5) 在使用人员录入检查信息时，App将检查记录与对应的检查标准进行比较，对巡检的异常情况和设备的异常情况进行智能的预警和报警处理，这个功能可及时提醒在现场进行巡检作业的船员;

(6) 记录时间取自智能终端的全球定位系统(Global Positioning System, GPS)时钟并自动生成，可保记录时间的真实性。

2.3.4 中心服务器

鉴于船舶机务管理和船舶安全管理体系是中国船级社(China Classification Society, CCS)所规定的，船舶设备与安全巡检管理系统是体系的重要组成部分，因此，该方案的实施基础是船舶已有船舶设备与安全巡检管理系统，该方案是在上述系统的基础上增加下列功能模块。

(1) 通信接口。中心服务器与智能终端的通信接口；中心服务器与安监部门的通信接口。主要功能是中心服务器与智能终端和安监部门交换信息。

(2) 报警处理模块。对巡检的异常情况和设备的异常情况进行智能的预警和报警处理，确保船和岸的有关人员同步把握事件处理的全过程(包括处理时间、处理人员、部门及结果等)，并进行全流程的记录和管理。

中心服务器的软件架构见图3。

3 新的船舶设备巡检方法的实施可行性

船舶机务管理和船舶安全管理体系是CCS所规定的，因此，该方案实施基础是船舶已有的船舶机务管理和船舶安全管理体系的软件系统。由于该方案主要目的是提高船舶在执行船舶机务管理和船舶安全管理体系的执行效率，主要的实施途径是用技术手段解决船舶设备检查过程中检查结果的录入和输出中存在的问题，做到快速录入和自动输出，主要的实施方式是在船舶已有的设备与安全巡检管理系统的基础上开发新的接口和功能模块，并没有触动船舶已有的船舶机务管理和船舶安全管理体系的软件系统，船公司不必担心新的船舶设备巡检方法实施后，能否被CCS认可的问题。此外，由于新增的功能模块并不多，软件开发的工作量不会很大，只需预先对所有的被检对象制定对应的设备识别码(二维码或RFID)，然后黏贴或固定在设备上。目前船舶已经基本安装了VSAT系统，无论在通信带宽或费用上，都具备实现船岸间数据同步交换的条件。