泉州海洋学院“育航号”教学实习船一人桥楼综合控制系统研究

黄建伟 黄艳玉 郑春明

摘  要：本文在研究一人桥楼基本设计要求基础上，围绕泉州海洋学院的教学实训油化实习船“育航”号的实际情况，对一人驾驶室布置和综合桥楼系统配置进行研究，以期为相关设计提供参考。

关键词：一人桥楼;基本设计要求;驾驶室布置;综合桥楼系统

中图分类号：TP273 文献标识码：A    文章编号：2096-6903（2020）11-0000-00

0引言

为进一步满足海洋学院船员教育、培训扩容与资质提升等需求，提高办学质量，扩大办学影响力，学院蔡天真董事长斥资数百万元从天津为学院购买了“中石海油1号轮”油轮船。2017年1月6日，这艘油轮实训船从天津滨海新区码头出发，途经渤海、黄海、东海等海域，航行1150海里平安到达泉州祥芝港。这艘实训船将通过大型拖车运载的方式载往校水上训练基地，经大规模的改良和修缮后供海上专业学生实训及特种船培训之用。汇丰油1号（原中石海油1）是泉州海洋学院新近购买用于教学培训的一条供油船，船长49m，型宽9.2m，型深3.5m，总吨位469，净吨位262，是由江苏润扬船业有限公司于2008年5月28日建造，配备2台主机，功率110.3KW。图1为中石海油1号在船厂进行前期施工。

项目船属于内港加油辅助船，为满足远洋船员培训要求，特设立当下较适用的一人桥楼控制系统。一人桥楼，可以理解为一个人就可以独立完成对船舶运行状态的监控以及根据相关信息进行操纵船舶。一人桥楼设计涉及面较广，不单单指电航仪器，还对视线、工作环境、通道、照明以及人体工程学有很高要求，其综合了电装、内装、船体、总体甚至外装专业的设计。课题人员对各专业的设计阶段，进行了深入了解，紧密配合，使其基本达到CCS船级社的要求。同时CCS船级社的规范也是最具体的，其对视线、玻璃窗、驾驶室工作环境、通道、驾驶室高度、驾控台及设备配备等均有较详尽的描述。本项目基于真实的工作案例进行研究，具有较强的可操作性[1]。

本项目实习船设置的一人桥楼驾驶台既要满足国家海事局对远洋三副船员的实习要求，又要满足船级社船舶检验规范对远洋船舶的驾驶室航海控制设备的要求，并要满足学院航海专业40名每班船员教学实训要求，同时兼顾海事局T01-T05培训大纲要求。如图2所示对驾驶平台内部舱室进行结构改造、窗户改造、通风管道改造、楼层净空高度提升、设置真实设备和模拟设备进行比较，进行方案和可行性分析，为学院实习船改造提供决策依据。

1 驾驶室改造设计

1.1 改造原则

该船在计划新建驾驶室内安装配备船舶操纵模拟器和实船驾控台。根据原驾驶室改造为新驾驶室以满足培训需求，原驾驶甲板布局如图3所示。原驾驶甲板的具体尺寸如图4所示。原驾驶室内总宽度为6.16m，从驾驶室内前沿到最后船员房间后墙的前沿长度为9.83m。不脱离整船类型和大小的原则，二层驾驶台甲板主要满足模拟驾驶室的要求;满足既能模拟操船又保证本船能实际用车用舵的需求。

1.2驾驶室改造设计

为了能在驾驶室内安装我方船舶操纵模拟器，需要做以下尺寸调整。

（1）两舷走廊宽度由原来的1.2m调整为1.1m，使驾驶室内的宽度增加20cm，总宽度达到6.3m的要求;

（2）驾驶室内前沿到烟囱位置原只有2.8m，需要调整为至少6.6m的长度，以满足两舷的模拟视景位置的设置;

（3）原驾驶室后墙烟囱及其后墙外侧位置有四根通机舱的通风管道，前面两根细点的为主甲板生活区的通风口，后面两根粗点的为机舱的通风筒，需要做相应的调整。可以不要生活区通风筒。新建驾驶甲板为驾驶室、烟囱和通风筒管道通过层。原烟囱位置在新建模拟驾驶室正中位置，对安装模拟器造成较大妨碍，需要移动到驾驶甲板后部，连同四个通风筒移置[2]。

2 原控制系统移置方案

2.1 实船车钟和舵设置方案

为满足本船车和舵能正常使用，特设计模拟操纵面板和实船车舵分开独立设置的设计思路，在模拟操纵面板上进行模拟操船，在车舵操纵面板上进行实船的车舵操纵，如图7所示，车舵操作单元设计在新设计驾驶室中央。

2.2驾驶台操控面板移置方案

原驾驶室内的火灾报警控制器、航行灯信号面板、信号灯、汽笛控制器、通用报警控制器和其他控制面板移至模拟驾驶室内的后墙上，通电后能正常使用[3]。

3 模拟驾驶室设计方案

3.1模拟驾驶室建设方案

育航轮模拟驾驶室窗户大小与电视尺寸大小接近，电视墙嵌入窗户里。采用70寸电视，尺寸为1613×89×975mm mm ，在驾驶室前方设计三个 1613×975mm的窗户，左右两侧也设置两个同尺寸的窗户，并在相应位置各设置一个70尺寸的电视，完成180度视景显示，如图5平面布置图所示，效果如果图6所示。

3.2 拟配备模拟设备单元

采用报警面板、电子海图、conning端，RADAR、VHF、仪器模拟器以及GMDSS模拟单元总共7个单元的方案，并在操纵台后部设置仪器模拟器一体机的海图桌和接待处，如图7所示，从左到右依次为仪器模拟器和GMDSS设备，报警面板，ECDIS，conning，radar， VHF及内部电话和望远镜。

3.3 拟配备模拟设备实现功能

实船驾驶室改造后安装船舶操纵模拟器既可让学员对实船进行认知实践又可让学员在动态的模拟操纵中学习相关理论与实践知识，对学员的理论与实践水平的提高有很大的促进作用。但对设计安装船舶操纵模拟器又具有相当的难度，既要考虑模拟操纵的控制单元，又要兼顾实船的操纵单元。

方案研究中采用活动的电视墙方案，使电视墙可升降。当模拟操纵时升起电视墙，实船操纵时降下电视墙。模拟操纵单元与实船操纵单元独立分开，互不影响，在相对固定的实船上实船操纵单元置于驾驶室后部，可方便船舶的日常管理与训练。对大部分时间使用模拟操纵的单元置于驾驶室前部更接近实际，有利于学员的实船情景认知。航海模拟器可以实现从一个港口到另一港口（跨洲际）的长时间连续航行，完成模拟实船的港到港航次任务，并在航行值班过程中让学员能够遭遇其今后实际航海职业生涯中可能遇到的各种情景（船舶会遇、船舶遇险、船舶碰撞、船舶搁浅、船舶机电故障、船舶溢油、火灾事故、船体破损、恶劣海况、海盜等），达到海上航行实习（模拟实习船）的效果，以提升受训学员应对各种突发事故的能力，能够随时对环境和局面的变化做出及时反应并采取有效措施。实船改造安装我方提供的上述模拟器后，结合我方的全天候智能航模拟器及连续值班训练方案，可作航海院校的模拟实习船，进行全天候模拟连续24h轮流值班。

4总结

泉州海洋学院的教学实训油化船“育航”号的一人桥楼综合控制系统的设计研发，开启了泉州海洋学院实习船改造工程的新篇章。“育航”号实训船是泉州海洋学院蔡天真先生为国家一带一路海洋战略培育新型实用人材而重金打造的实船培训项目，此实训船项目的建设也开创了国内校院进行实船操作教学的先河。

参考文献

[1]曲全福，陈志刚，高洪宇.新型综合船桥系统[J].中国惯性技术学报，2011，19（3）：325-328.

[2]王有利，牟林.船舶综合桥楼设计及主要设备配置[J].船舶标准化工程师，2018（1）：26-28.

[3]丁承卫.船舶综合桥楼系统[J].船舶，2003（3）：27-30.

收稿日期：2020-10-01

基金项目：福建省教育厅中青年教师教育科研项目基金（2017年）（JAT171227）。

作者简介：黄建伟（1983—），男，福建泉州人，硕士研究生，讲师、船舶工程师，研究方向：船舶工程、船舶智能制造及船舶仿真。