5G通讯技术在船舶实时远程检验的应用及展望

杨应荣

摘 要：伴随通讯科技的不断进步，远程检验的发展及应用使得船舶检验更加方便快捷，现已在各大船级社临时检验中进行了广泛的应用。

关键词：5G通讯技术;远程检验;MESH自组网;5G CPE

中图分类号：U675.7          文献标识码：A            文章編号：1006—7973（2021）05-0058-03

1远程检验产生的背景

在疫情的影响下，加快了检验方式的变革。为适应新的社会需求，检验方式不断向科技方向纵深发展。不久的将来，常规的检验必将被新型的检验方式所替代。DNVGL，NV，ABS等知名船级社，在2019年已推出远程检验，并已在一些船舶的临时检验中进行了应用和实施。伴随时代的进步，紧跟科技的步伐，5G信息技术的应用进入了农业、医疗、教育、工业制造等各行各业。CCS在创建一流船级社的道路上奋起直追，勇创一流，开拓创新，引进5G通讯技术应用于远程检验。

2 探索实时远程检验所遇到的困难

船舶由钢铁构造，几乎是一个封闭式电磁屏蔽结构，正常外部信号在机舱、舵机舱内几乎完全屏蔽。第一任务首先突破机舱、舵机舱等封闭处所信号屏蔽的缺陷。其次船舶通常停靠码头，船厂码头船厂高架行车导致甲板露天区域信号间接性中断现象，导致发射信号时断时续，影响终端信号的接受，不能达到检验预期的目的。再次若采用常规的4G信号，传输信息量少，传输率低，视频、声音信号被减压后，导致终端接收到的视频、声音信号卡顿，图像模糊，视频不连续等一系列现象。

采用5G通讯技术，突破实时远程检验的瓶颈。设计出一套可以完全解决问题的可行性方案。采用：MESH自组网（一种移动通信和计算机网络相结合的网络），5G CPE（Customer Premise Equipment，客户前置设备）+WIFI路由器+分布式路由器，现场采集设备接收WIFI信号。

信号采用5G信号，解决了原4G信号传输到终端出现卡顿的现象;采用WIFI路由器+分布式路由器，使得船舶各个区域覆盖WIFI，确保船舶信号无死点，使得传输船舶图像、声音信息连续，也解决了高架行车导致甲板露天区域信号间接性中断的问题。

3 实时远程检验硬件设备及构建简介

3.1现场5G传输设备的布置放置与船舶生活区外高处，便于链接岸上5G基站

5G CPE设备（见图1）用于接收5G宏站发射的信号。

WIFI路由器（见图2）应用发送WIFI信号。

3.2个人设备及交互软件：智能视频、音频传输穿戴设备、FacePro 系统

智能视频、音频传输穿戴设备（见图3）用于采集现场视频、音频信息。FacePro软件系统（效果图见图4）用于船与岸交互，达到亲临现场的效果。

3.3船舶网络覆盖构建方案：CPE+MESH无线自组网

上层建筑区： 1个CPE+3个分布式路由器

机舱/舵机舱：1个CPE+3个分布式路由器/1个分布式路由器

首楼： 1个CPE+1个分布式路由器

4 按照设计方案进行实时远程检验的探索

2020年3月首次测试，选取舟山中远船厂某轮进行了测试，采用远程检验对锅炉进行了内部检查、对压载水舱进行了近观检验。

按照预定的网络覆盖构建方案给该轮布置好5G传输设备，并连接上网络。采集了锅炉内部状况信息并抽取一个压载水舱内部状况，将视频信息实时传输到岸基办公室，测试现场效果见图5。

船舶检验视频信息首次传输到岸基办公室，现场接收信息正常，并进行了实况交流。通过首次测试，关注视频的清晰度、流畅性以及互动性，通过5G信号的传输，完全有把握把现场的船舶状况传输到办公室，为实时远程检验打下了可行性基础。

不断推进实时远程检验向更深更广领域发展。2020年4月选取舟山中远船厂另一条船进行了船舶营运检验试验验证。试验项目均在封闭式场所，试验时，船舶停泊在船厂码头，船舶当时采用的船电，更贴近船舶检验的常规状态。对下列检验项目进行了测试。

（1）油水分离器功能测试。

（2）高压油管泄漏报警。

（3）机舱油柜速闭阀试验。

办公室捕捉到的油水分离器试验照片见图6。

对油水分离器进行功能性试验，当油分计检测超过15ppm时，观察电池阀动作情况，并对动作结合进行照片捕捉。办公室捕捉到的高压油管泄漏报警试验照片见图7。

对主机高压油管泄漏报警装置进行了模拟测试，在主机高压油管收集盒中倒入燃油，直至产生报警。分别采用两组摄像装置，一组采集模拟测试现场，另一组采集机舱集控室监视屏的报警信息。两组信号可以同时传输到办公室终端显示屏上。上图捕捉到集控室采集到的照片。办公室捕捉到的滑油日用柜速闭阀试验照片见图8。

对滑油日用柜速闭阀动进行了效用试验，观察速闭阀动作结果，当时安排船舶二管轮在机舱外进行关闭试验。同时采集了关闭动作信息与速闭阀动作信息一同传输到办公室，试验结果成功。上图为滑油日用柜速闭阀动作捕捉到的照片。

这次的实时远程检验测试圆满完成了预定的目标任务，为将来远程检验的发展打下了坚实的基础。也填补了CCS实现远程检验的薄利环节。

5 5G通讯技术在船舶实时远程检验的应用展望

未来船舶实时远程检验将逐步替代现场检验。中国船级社已着手成立了远程检验开发小组，制定远程检验相关流程，以及细化各个检验项目的具体要求，并开发相应的软件系统，用于保存远程检验的图文、录像等信息。

交通运输部海事局于2021年1月发文，对于不具备到现场检验条件的，可采取远程检验，指导船舶自检并报送相关视频资料等方式替代现场检验。

伴随着政策的推进以及5G通讯技术的不断普及，远程检验将是未来船舶检验发展必然趋势。

参考文献：

[1] 5G移动通信系统及关键技术[J].北京：电子工业出版社，2018.11.

[2]交通运输部海事局关于做好疫情防控期间船舶检验工作的通知（海船检函[2021]53号）.