平台供应船无人操作问题分析和对策研究

邓春林 戴霖 杨杰

摘 要：本文通过对平台供应船的特点和无人操作进行了分析和研究，并针对平台供应船的无人操作的难点提出相关对策。

关键词：平台供应船 无人船 操作问题

1.引言

2018年12月10日无人船行业领导者罗尔斯罗伊斯和芬兰国有渡轮运营公司合作完成了全球首次载有80名乘客的无人船试航，在芬兰帕拉宁和诺沃之间实现了自动航行；2018年11月30日中国全球最大无人船海上测试场宣布正式启用，万山海上测试场成功完成了全球最大的规模无人艇集群试验；珠海云洲智能科技有限公司正计划小型无人货船‘筋斗云2019年投入商业运营；目前无人船已经实际投入到市场的较成熟的产品有海洋测量船和安防救援船等，但远远还不足以引起传统航运模式的改变。

2.平台供应船的特点

平台供应船是海工支持船中为海上石油平台设施提供补给、守护、消防等功能的特种船舶，在开采海上油气资源时不可或缺，中海油服拥有数目最多将近50艘，再加上石化油服和中油海、救捞局的拥有的平台供应船，其市场保有量相当可观（准确的数字请查看资料），现阶段典型的现代化平台供应船多有以下特点：

（1）动力系统多以柴油电力驱动为主，一般由四台或更多独立的柴油发电机组输出电力构成智能电站，自动检测所需要的功率，自动启停备用的发电机组。船首的管道侧推和船尾主推进器均是电力推进，机舱为无人值守；驾驶台设计多符合一人驾驶台设计。

（2）配备动力定位系统，操纵靠离泊和平台设施已能完全依靠动力定位系统，对船位的控制精度在差分GPS的帮助下已达到了分米级别了。

（3）船员配员方面，中国沿海的平台供应船的实际配员均大于14人，但在欧洲北海海域20年以前平台供应船七人配置是就已经很常见，机舱驾驶各两人，甲板三个水手。

（4）航次航程较短，以服务中海油湛江分公司的期租船为例，每航次不超过15天，航程最远不超过400海里；很多工区到基地距离只有几十海里，甚至手机网络信号可以覆盖，可以参看中国近海油气田分布图。

3.平台供应船无人操作可行性研究

根据现阶段的无人船平台供应船发展的趋势和针对业界所担心的问题，为尽快推进在平台供应船上实行无人操作项目的落地，有必要对此进行详细分析和提出对策；

（1）首先设计上的特点和传统普通货船相比较，决定了平台供应船更容易实现无人船现阶段的目標，动力系统的冗余设计很好的解决了稳定问题。平台供应船的生产任务相对于其它的海工支持船来说，操作步骤稍简单。

（2）船舶配备的动力定位系统现在可以拓展到全航程并对船舶的推进器全方位控制，其它系统的遥控操作应用均有成熟技术做支撑，平台供应船的无人操作在技术上并不存在无法解决的难题。

（3）如果无人船技术能够在平台供应船能够得到很好的应用，市场规模可以得到很好地解决，由于前些年的大量的海工投机造船和油价暴跌，造成国内很多船厂到现在手头还有积压，保守估计在100条以上，虽然未来无人船设计和有人驾驶设计操作肯定有很大的差别但我认为可以抓紧时间利用这些非常昂贵的闲置资源，并且改装的工作量也正好也给船厂方面提供了很多项目合作机会和订单；全新无人平台供应船的设计可以同步开展进行。

（4）目前无人船的测试或投入营运的普遍吨位较小，筋斗云号也只有500总吨级别，在平台供应船这方面可以提高到3000总吨级别，为测试提供更多更丰富的产品线。

（5）海盗风险，对于目前平台供应船作业水域国内工作水域治安情况良好，海盗风险低，无人平台供应船设计要从源头上去考虑反海盗措施，如怎么克服低速，低干舷海盗易于登轮的设计，控制信号的加密和反挟持等。

（6）测试时可以请求海事局船级社参加，可先演示证明无人操纵加有人值守的安全性及可靠稳定性，申请低于最低配员并只配备4名高级船员，机舱驾驶台各两人，负责在无人系统出故障时操控船舶，平台供应船的冗余设计会使风险大大降低。海事局和船级社也可以在法规方面给予支持，并且参考具体的营运和测试过程来制定未来的无人海工供应船相关的法规。

（7）在离岸较远的地方可使用信号传输用卫星通道，但是多数时候由于作业区域的优势可以利用岸基的信号进行信号传输可以使成本更一步降低。

4.平台供应船无人操作的难点及对策分析

具体分析一下现在的实际工作的平台供应船在改装成无人操作营运测试以后会碰到那些难题及应对方案 ，以岸基遥控的平台供应船完成正常生产任务为例。

（1）靠离码头解缆带缆，可以由码头工人操作，无人操作应设有自动绞缆机，靠泊期间根据张力传感器大小自动调节张紧度；离码头前运维团队应在离码头前完成检修和正常保养。

（2）无人平台供应船货物系统的设计应符合平台设施的货物装载要求，所有货舱内货物的装载量应能正确显示，甲板货物出海后无人照料，出海以前就应由码头工人完成绑扎，装载甲板也应重新设计，尽量使绑扎和松绑简单有效，难题是送往平台的货物大小不一非标货物会让绑扎难度加大；压载系统能依据稳性自动调节压载。

（3）进出港航行，如果监管部门目前对无人设计应对港内复杂的操纵局面没有信心，国内进出港航行部分可以交由叫备用的驾驶台人员来完成，这里的设计肯定要包括自动驾驶模式和完全手动模式之间的自由切换。

（4）出港以后离开基地驶往平台设施的航程应该是无人操作的重点，人工智能自动识别障碍物并应自动避碰，海事部门应以发通函、航警等方法通知来往船舶严格照规则行事，也应适当加大对平台供应无人船的宣传，使相关人员（包括渔民及水上养殖人员）提高对无人平台供应船的接受度。

（5）接近平台设施附近，建议把遥控的权利转移给平台设施方面，平台设施和平台供应船距离较近可以暂时不要依赖卫星信号，可以利用其它微波或其它低成本信号，平台设施上有人操控就可，但是需要装卸货时就可以把在附近待命的无人平台供应船遥控到指定的位置，按照目前海上的常规操纵就可以完成，碰到棘手的问题是货物松绑、装卸以及补给管线的连接，最简单的和最经济的解决是方案平台设施上的工人在平台供应船完成靠泊后，登上供应船甲板开始装卸货。

（6）如何解决作业人员上下的问题很重要，因为这里牵涉到平台供应船另外一个功能：营救守护，即在平台设施的工作人员发生危险以后可以快速撤离到平台供应船上面来，现在解决的方法还是可以依靠平台设施的吊车，将乘坐吊笼的人员吊至平台供应船甲板，但是在平台吊车失效以后如何转移人员？我的观点是利用平台设施的快速救助艇，平台供应船需要设计时考虑接收撤离人员的自动舷梯和登乘梯；也可以作为引水和运维人员的上下备选方式之一。

（7）改装设计者还要考虑到平台供应船的消防功能，即在平台设施失火以后能提供消防服务，现在的平台供应船已经能够做到线控操作消防水龙，估计改造成遥控操作应该没什么难度。

5.结论

无人或者智能操作其实更依靠大数据的积累和算法的提高，只有尽早让平台供应船无人操作投入实际营运测试，人工智能才能更多更早地收集人类在海上的驾驶行为习惯，为真正完全实行无人船自动驾驶打下基础，我认为当下在国内平台供应船上实行无人操作完全可行并值得推广。