全球首艘智能VLCC智能系统揭秘

CCS大连分社 刘 学

2019 年6月22日， 全球首艘智能30.8万吨级VLCC“凯征”轮在大连顺利交付运营，备受业界瞩目。该轮为中船重工大船集团为招商轮船建造。作为国家工业与信息化部立项的高技术船舶研究重大专项—智能船舶的实船示范项目，其由中船重工大船集团、中国船级社、招商轮船、上海船舶研究设计院、中国船舶工业系统工程研究院、上海船舶运输科学研究所、北京海兰信数据科技股份有限公司、704所、708所等多家单位参研，入中国船级社（CCS）单一船级，获得CCS授予的智能船舶附加标志i-Ship（N,M,Et,C,I），是截至目前全球首艘获得智能船舶附加标志的VLCC。该轮的横空出世，是典型的业界协同创新的结果，它的成功为智能船舶的发展起到了很好的示范效应。

“凯征”轮是国内自主研发的第六代节能环保型VLCC，采用艉机艉桨设计，螺旋桨前部安装前置预旋导轮，有效地增加了节能效果。该轮主要船舶参数如下：

总长332.68米，型宽60米，型深30米，设计吃水20.5米，结构吃水21.8米，总吨162629，净吨101960，载重吨307568.90吨，设计航速15.7节，主机功率24720千瓦，续航能力达24000海里。

为满足项目船舶科研及智能规范和指南相关要求，示范船项目在符合常规所有VLCC油轮适用的公约、规范和相关要求前提下，还设置了网络、信息两个平台系统，以及智能航行、机舱运维、能效管理、智能液货、船岸一体通讯五个应用模块，各个平台和应用模块主要实现的功能如下:

1、网络平台

为了满足智能船舶上的应用程序要求，网络平台采用万兆级以太网技术，以先进的网络结构为其它智能应用提供一个高性能、可扩展的平台，具有网络数据的高交换性能，可提供多媒体的数据支持能力。

2、信息平台

作为满足各个智能系统应用兼容性、开放性和安全性要求的基础，解决了全船信息的集成与融合、智能思维搭建问题。主要完成了后台服务端的数据计算与分发，前台应用集成与数据显示的功能和工作。

3、智能航行

通过数据通信设备，获取船舶航线海区的气象海况信息，结合船舶油耗、航速、时间等要求，在保证船舶、人员和货物安全的条件下，设计和优化航路、航速，并通过信息采集，对本船与其它船舶间避碰提供辅助决策建议。

4、机舱运维

提供对主要设备（主机、发电机、锅炉、推进轴、部分重要风机、泵组等）运行过程的健康状态评估、健康状态分析、健康事件处理、健康档案与管理等，可根据上述情况为船舶操作者提供辅助决策建议。

5、能效管理

可实现船舶能效智能监测、能效/能耗实时分析与智能评估、节能减排辅助决策和辅助能效管理等。为船舶提供监测、分析、节能、报告等服务。在船舶不同纵倾条件下，生成相应的最佳配载方案。智能能效系统作为船东和船员的一种管理工具，通过系统提供的信息，达到使船舶以更经济、更环保方式运营的目的。

6、智能液货

将液货系统与相关辅助系统集成化，通过监测、计算、分析，为货舱和货物保护提供辅助决策建议，指导整个系统的有效运行。

7、船岸一体通讯

在原有FBB/VSAT配置的基础上，增加了3G/4G/WIFI等通讯设备，建立了船岸、船船的间接和直接通信链路，具备安全防护及数据加密处理能力。对智能平台上传的数据具有轻量化处理和压缩功能。

除上述设备、模块各自达到的智能功能之外，智能船舶通过不同系统数据的采集、通讯、整合，还实现了不同系统数据间的综合分析和应用，使船舶操作者可以方便快捷地在一个工作终端核查其关注的各项信息，在设备异常或报警时，结合智能系统给出辅助决策建议，更便捷和有针对性地对发生的问题进行处理和解决，并可以通过智能系统自动生成一些原本需要人工手填的文件资料。同时，通过船岸传输，也使岸基管理人员实时了解到船舶的各项运营参数，并在必要时为船上人员提供技术支持。智能系统作为船东和船员的一种辅助监控、分析、管理工具，可以不断促进船舶达到更加经济、更加环保方式运营的目的。

作为智能船舶重大研究专项的参研单位之一，中国船级社（CCS）全周期参与了“凯征”轮的设计建造检验过程，借助之前长期的相关技术积累，以及其它曾授予智能船舶附加标志的船舶建造检验经验，由系统超大型油轮总项目组协调，组织科创中心、智能工作组、能效工作组、船舶审图中心、产品审图中心、辖区建造入级处等多个部门一同协作，为该项目的顺利开展和最终圆满交付提供了强有力和全方位的支持与保障。

在项目设计初期，针对船舶制造厂等客户对于CCS智能船舶规范要求不了解、不熟悉的状况，CCS积极组织专家进行了规范要求的宣贯和讲解。在部分智能系统检验指南的制定和颁布时，充分与各个参研单位和客户进行研讨和交流，吸纳了很多优质和合理建议，在保证前瞻性的基础上进一步增强了标准要求的适用性。

项目建造推进过程中，中国船级社系统专家、现场项目组在建造各方参与的智能系统多次技术交底会、协调会、评审会上，就CCS曾在其它船上发现的智能系统相关问题进行了梳理和介绍，并给出了预防性建议措施。根据建造现场的实际情况，还为船舶制造厂提供了智能系统/设备的现场检验关注点和预计难点讲解，有效保证了船厂的施工建造质量和生产调试计划周期。结合各方智能船舶相关经验不足，首次接触的情况，CCS系统内多地联动，协助参研和供货单位及时解决了智能系统的多个图纸审核、产品检验取证等问题。

为更好地确保航行安全并为客户提供更好的服务，在船舶建造调试阶段，中国船级社组织系统专家，按照中国船级社《船舶网络系统要求及安全评估指南》等要求，对“凯征”轮智能示范船安装部署的智能网络平台和各子系统及关键设备，进行了实船的网络风险评估分析。在智能相关系统安装和调试检验阶段，应船东公司的申请和需求，中国船级社还委托专业的风险评估公司与现场检验部门配合，一起对该轮的智能系统和导航、操舵相关设备进行了风险评估分析和实船的测试验证，识别了潜在风险隐患，并判析了风险划分等级，提出了相关建议措施，为客户提供了强有力的技术服务保障。

“凯征”轮的成功交付，不仅在智能船舶的发展历程中有着重要意义，也标志着中国开启了全球智能船舶和航运崭新的一页。此次示范应用船所得到的实践数据和相关经验积累，将为智能船舶后续进一步的升级和发展，提供宝贵的经验和有利的技术支撑。