海底工程支持船驾驶室综合布置设计与研究

金振楠，李苗苗，胡 勇

（大连中远海运重工有限公司，辽宁大连 116113）

0 引言

纵观船舶市场，海洋工程船越来越得海上作业团队的青睐，而多功能复合船及动力定位船已成为海洋工程船的主力船型。同时，为了满足不同作业的需要，船舱内生活区的人数越来越多，有限的空间基本用作住舱，办公区域、会议室等空间多被住舱挤占。因此，多功能化、集成化、高智能化的驾驶室设计问题亟待解决。

近年来，各大船级社也针对性地出具了相关船级符号要求，例如英国劳氏船级社（LR）的NAV1和IBS、挪威船级社（DNV GL）的NAUT (OSV)、中国船级社（CCS）的OMBO、美国船级社（ABS）的NIBS、法国船级社（BV）的SYS-NEQ-OSV等。这些船级符号旨在通过调节构成整个桥楼系统的各种要素，减少船舶在恶劣天气中产生碰撞、搁浅和破损的风险，这些因素与海洋工程船所执行的各种任务有关。为了在驾驶室操作中达到最佳的安全性和效率，需要综合考虑技术、人机界面和程序等方面的问题，满足一人桥楼以及综合桥楼等的设计要求。

1 主要设计背景及规范要求

本文以大连中远海运重工有限公司建造的深水海洋工程系列船舶为例，对该船的设计进行介绍。该超深水海工作业船配备DP3动力定位系统、具有波浪补偿功能的400 t和100 t新型折臂海工吊各1台，以及2台工作级水下机器人，能满足除南极、北极以外全球任何海域3 000 m水深、12级风浪恶劣海况下365天无间断的作业需求。该船配有120个单人间，全部按欧洲风格设计和布局，满足LR CAC(2)和DNV GL COMF C(2)V(2)船级符号的舒适度等级要求，且具有良好的操控性及机动性，驾驶室的布置同时满足LR NAV1和IBS、DNV GL NAUT OSV(A)最高规范要求。

其中LR NAV1和IBS以及DNV GL NAUT OSV是针对驾驶室在视野方面的主要规范要求，详情如下。

1）应能从驾驶室内向任何方向观察航行的所有目标，包括其他交通工具和航标。在这方面，要求观察者在驾驶室范围内走动时，能够在船舶周围有360°的视野。

2）不论船舶吃水、纵倾和甲板货物的状态如何，从驾驶指挥部位和航行工作站向船首两舷各10°的前方进行海面观察，两个船长或500 m（取较小者）以外的视野应不受任何阻碍，见图1。

图1 驾驶指挥部位和航行工作站正前方的视野

3）由船舶正横前方驾驶室之外的货物、起货装置及其他障碍物引起的盲区，极有可能妨碍驾驶指挥部位和航行工作站观察海面。该盲区每舷不应超过10°，总的盲区扇面不得超过20°，且在盲区之间的清晰观察扇区应至少为5°。结合上一段的描述，单个盲区不得超过5°。

4）驾驶指挥部位和航行工作站的水平视野应是从一舷正横后方多于22.5°处至另一舷的正横后方多于22.5°的这一弧形范围，如图2所示。

5）主操舵部位的视野应是从正前方至两舷至少各有60°的弧形范围处，见图3。

6）每舷翼桥的视野应是从对侧船首方向至少45°起，通过正前方向后180°的弧形范围，见图4。

7）从左舷翼桥应能通过驾驶室直接看到右舷翼桥。

8）从翼桥应能看到船舷。

图2 驾驶指挥部位和航行工作站的水平视野

图3 主操舵部位的视野

图4 每舷翼桥的视野

9）除航行工作站外，其他工作站的视野应能保持有效的瞭望。其视野应至少是从左舷90°，经正前方至右舷正横后22.5°的弧形，见图5。

图5 其他工作站的视野

其中，DNV GL NAUT OSV更加明确了对于通讯工作站的要求。为了使值班人员能在短时间内使用通讯和额外的驾驶室功能工作站，这些工作站的视野至少应从左舷船头的90°方位向前延伸一个弧度，至船尾右舷船宽的22.5°，见图6。

图6 通讯工作站的视野

10）控制台的高度应不妨碍上文所规定的各个视野，且不应高于1 350 mm（DNV GL NAUT OSV要求为1 300 mm）。

2 主要设计特点

本船驾驶室周围的窗户都是落地窗户，满足驾驶室360°的视野要求。驾驶室内除了前驾控台（负责航行）、后驾控台（负责动力定位作业）、两翼台（负责系泊停靠）以外，还设有办公区、会议区、休息区等，驾驶室平面布置图如图7所示。

设计应充分考虑驾驶室的可利用空间，在满足规范的前提下，在驾驶室左舷中部设置办公区、右舷中部设置会议区、左舷和右舷两翼区域设置休息区。同时，将报务区集成设计在驾驶室内，布置在右舷首部且满足202.5°的视角要求，不单独设置报务室。

图7 驾驶室平面布置图

由于该船首部安装有直升机平台，根据DNV GL NAUT OSV的要求，如果直升机甲板或其他平台安装在驾驶室上方和前方，阻碍垂直视野，则不论置于驾驶室顶部的直升机甲板或其他构筑物，均须设置一个垂直视角不少于水平平面以上5°的垂直视角，该垂直视角须由眼高（1 500 mm）向前延伸。充分考虑规范要求后，本船设计向上垂直的最大角度可达10°，见图8。

图8 驾驶室艏部视野垂直角度示意图

另外，由于驾驶室的结构形式特殊，四周都是窗户，相邻两窗户之间的间距很小，且设有10根从顶部甲板到驾驶甲板的甲板泄水管。按照常规方案，可在室外沿着结构布置，但因本船结构特殊，无法进行室外布置。同时，考虑到避免遮挡视线、布置合理、外观优美等因素，最终将两个窗户之间的结构框架和甲板泄放水管同步施工，将管子封装在结构框架内，最后封装结构盖板。从室内表面看不到管路，从室外只能看到排水口。在满足驾驶室视野总盲区的扇面不得超过20°、任意单个盲区不得超过5°的前提下，该方案可使驾驶室显得更加简洁，见图9和图10。

为了满足规范驾驶室两翼之间视线无遮挡的要求，特将驾驶室内的办公区、会议区设计为下沉式，且会议区采用玻璃围蔽，如图11所示。同时，规范要求驾驶室甲板表面覆盖物至天花板下侧之间的净高应至少为2 250 mm。在开敞区、通道内及站立的工作站处，天花板上安装的设备下缘净高应至少为2 100 m。下沉设计主要为了增加驾驶甲板的层高，甲板高度设计为3 900 mm。在驾驶室净空间需满足规范要求的2 250 mm的前提条件下，首先设计高度为 1 000 mm的地板架，在其上方铺设防火材料地板。其中，下沉区域地板架高度降为600 mm，下方铺设电缆及管系，同时增加适当数量的检修口，见图12；会议区采用玻璃围蔽，透光性能好，无视线遮挡，实际效果见图13。

图9 驾驶室视野盲区扇面图

图10 甲板泄水管布置示意图

图11 下沉办公区/会议区示意图

图12 驾驶室抬升甲板示意图

图13 下沉会议区实际效果图

根据国际海上人命安全公约（International Convention for Safety of Life at Sea，SOLAS）第II-2章第23条的要求，客船应配备一个专门的用于应急状况下操作的安全中心。由于本船需满足SPS Code要求，且船员及特种工作人员的人数大于60人，故需要配备满足客船标准的安全中心。安全中心应为驾驶室的一部分，以便处理应急情况时不会转移值班员的航行职责。通常安全中心都集中在驾驶室前的驾控台或一个单独的控制台，但本船的前驾控台区域空间十分有限，不能满足所有相关安全设备布置在一个专门区域的要求，同时还需要考虑从驾驶位置能十分方便地接近安全中心控制站，因此将驾驶室内安全中心设计为“安全墙”，省去独立操作台，如图14所示。

为了满足规范对驾驶室两翼船舷侧的可视要求，在驾驶室两翼地面设置了用于船舷观测的观察窗，方便靠港系泊作业，如图15所示。同时，观察窗采用上小下大的筒状型式，以增加观测角度及面积。

图14 驾驶室内安全中心

3 结论

设计本船驾驶室时将报务区、办公区、会议区等集成在驾驶室内，节省了一定的生活区空间，并在一定程度上增加了住舱人数，满足了船东的特殊需求，增加了驾驶室的休息区域，避免人员在工作时频繁走动，增加了船员工作的舒适度。“安全墙”的设计省去了独立操作台，在节省空间的同时也省去了一定的设备采购成本，其设计简洁、布置合理，有效增加了驾驶室的空间利用率。

图15 驾驶室两翼地面观察窗

综上所述，该海洋工程船驾驶室的综合布置方案，简洁、合理，可节省空间及采购成本，可满足客户个性化的需求，使驾驶室功能更加多元化、集成化。方案同时满足了LR NAV1 & IBS、DNV GL NAUT OSV(A)等船级社相关船级符号的要求，有效增加了驾驶室的空间利用率，同时可减少因操作失误引起的碰撞，保证了船舶的作业安全，提高了船员工作及生活的舒适度。