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智能船舶先行者

发布:jstzcb 浏览:659次

近年来,“智能船舶”是业界的热门关键词之一,一直深受业界关注。近,甚至有研究机构放言,几年之后无人船可能就会面世。

然而,有一个现实问题横亘在业界面前,即当前尚无引领和指导“智能船舶”发展的《智能船舶规范》,这对行业发展极为不利。2015年12月1日,在上海举办的第18届中国国际海事会展期间,业界终于听到了一个期盼已久的重大消息。这一天,中国船级社(CCS)高调向业界发布了全球首部《智能船舶规范》。

是基于CCS近年来的科技研究成果,并充分考虑了国内外有关智能船舶的应用经验和未来船舶智能化的发展方向编制而成。根据CCS发布的《智能船舶规范》中定义:“智能船舶指利用传感器、通信、互联网等技术手段,自动感知和获得船舶自身、海洋环境、物流、港口等方面的信息和数据,并基于计算机技术、自动控制技术和大数据处理和分析技术,在船舶航行、管理、维护保养、货物运输等方面实现智能化运行的船舶,以使船舶更加安全、更加环保、更加经济和更加可靠。智能船舶的功能分为智能航行、智能船体、智能机舱、智能能效管理、智能货物管理和智能集成平台。”

从CCS发布的《智能船舶规范》来看,其体系由智能航行、智能船体、智能机舱、智能能效管理、智能货物管理和智能集成平台六大功能组成。智能化程度上,分别从船舶数据感知、分析、评估、诊断、预测、决策支持、自主响应实施等方面,对应不同的智能功能提出相应要求。

智能船舶规范主要内容包括:

(1)智能船舶的目的、应用范围;

(2)智能船舶的定义、目标和功能要求;

(3)新技术的应用原则;

(4)计算机系统和软件开发要求;

(5)智能船舶附加标志及功能标志:i-Ship(Nx,Hx,Mx,Ex,Cx,Ix);

(6)智能船舶各智能功能的一般要求、功能要求、技术要求、检验要求及人员要求。

据CCS专家介绍,随着现代科学技术的发展,特别是计算机技术、人工智能技术、模糊数学理论以及神经网络等技术的发展,为工业领域的自动化和智能化的发展提供了新的契机。纵观全球航运领域,智能化产品正不断涌现,无人值班机舱、电子海图显示系统、船舶自识别系统、全球定位系统以及陆续投入使用的自动舵、避碰决策支持等技术。船舶的营运环境比较复杂,通讯条件较特殊,加之船体结构和机器设备本身的复杂性等行业特点,决定了无人驾驶船舶乃至智能船舶的研发存在相应的技术难度。但是,随着近年来船岸网络带宽提高、资费成本降低,结合业界对人员、成本、安全性、环保性和经济性等方面的迫切需求,智能船舶已成为未来行业发展的必然趋势。

但是,这位专家也指出,智能船舶的发展不是一蹴而就,而是一个循序渐进的过程。

通过CCS多年来的跟踪、研究,我们认为智能船舶从发展路径上来看,按照从设备到系统、从船基到岸基,它可大体分为四个发展阶段:

一阶段

是具有感知能力的船舶,通过一定数量的传感器获得相应的信号和设备运行的信息。感知系统是智能船舶获取内外部信息的基本途径,在线监控是对设备运行基础的数据获取手段,船舶物联网和多传感器数据融合将是智能船舶的发展的基础技术。

第二阶段

是具有辅助人工决策能力的船舶。它是基于前一阶段船舶设备传感器获得的设备运行信息,进行设备实时状态监控,利用工业数据分析、系统仿真等技术方法,构建船舶设备诊断决策知识库,快速识别故障源,并依据设备参数的挖掘与智能信息匹配,进行设备维修辅助决策,实现设备状况的健康评估诊断及预测、综合状态分析、远程诊断支持等一系列活动,并为维护工作提供智能决策,目前CCS在船体结构全生命周期管理、船舶佳纵倾优化决策、等方面的研究体现了智能船舶第二阶段的特点。

第三阶段

是具有自主决策能力的船舶。在这一阶段,船舶信息处理中心在收集各个设备的信息并进行处理后,采用知识工程的理论,对船舶航行、机舱设备、货物、能效管理问题进行知识获取和知识表示,建立智能的数学模型并用算法进行优化,完成知识推理过程,经智能判断后,系统给出建议和决策,并自动实施人工监督。

第四阶段

是基于远程岸基支持下自主运行船舶。基于岸基控制的船舶远程控制和分析系统应包括船基和岸基两大组成部分,其中在船基部分逐步形成感知、评估、预测、优化、控制、管理、远程支持等能力甚至实现无人操控、自组织、自重构的“会思考”的智能船舶。岸基控制中心可以通过对船舶设备健康状态的实时监控和趋势预测,提前制定维修计划,预先调配船舶备件至预定港口。同时,远程控制技术将会提高航运整体计划的效率,优化船舶靠港时间货物装卸流程,可观的降低航运企业的成本。

CCS专家向记者表示,智能船舶这四个阶段每个阶段都有其鲜明的特征,涉及的技术以及领域众多,面对的问题和需要解决的技术也不尽相同,因此多年来,CCS在智能船舶领域的科研投入非常大,旨在为航运界、造船界以及相关产业在未来的智能船舶方面提供更有力的技术支撑,近年来国内信息化和互联网技术发展非常快,整个创新环境和产业基础都非常有利于智能船舶的发展,可以说,中国在智能船舶领域是机会的。


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