CCS《船舶智能機艙檢驗指南》助力智能船舶發展
2017-12-26 13:52 來源：中國船檢
2017年11月6日，中國船級社（CCS）正式發布了《船舶智能機艙檢驗指南》（以下簡稱“指南”），并于當日生效。這是《智能船舶規范》發布以來，CCS推出的系列智能船舶檢驗指南之一。
近年來，隨著自動化、計算機、信號處理、網絡通信、傳感器、物聯網、大數據、人工智能等技術迅速發展，國家實施建設海洋強國、海運強國、造船強國戰略的背景下，《中國制造2025》、“十三五”國際科技創新規劃、“智慧交通”等戰略規劃明確提出了“提高船舶智能化水平”、“提升水上交通運輸數字化、網絡化、智能化水平”的要求，我國船舶工業正積極推進船舶的數字化和智能化，并已開始了船舶智能化的頂層設計與研究工作，但相關技術標準的缺失成為了海上智能化發展的最大障礙。
自2015 年CCS發布《智能船舶規范》以來，已有多艘船舶申請CCS智能船舶附加標志。隨著這項檢驗工作的展開，迫切需要結合實船項目編制與智能船舶規范配套的標準來指引智能船舶的發展。為此，CCS專門成立智能機艙指南編寫組，開展船舶機艙智能系統的技術標準與指南的研究，本指南的推出旨在為推進我國航運業在機械設備狀態監測與健康評估、輔助決策及視情維護等技術和產品的發展、推廣及應用，為船舶制造廠、服務供應商、船舶管理公司和CCS驗船師等就船舶智能機艙的生產制造、設備檢驗、船舶營運、圖紙審查及現場檢驗提供指導性文件。
指南包括前言、9章內容和1個附錄。本指南基于近年來傳感器技術、計算機技術、人工智能技術等國際智能船舶技術的發展研究成果，充分參考國內外有關智能船舶的應用經驗和發展現狀，圍繞船舶機械設備狀態監控與健康評估、輔助決策和視情維護技術及相關認可工作提出符合智能船現階段發展的技術標準。
第1章 通則。對指南適用范圍和指南中一些名詞的定義進行了明確。適用于申請CCS智能機艙M和Mx附加標志以及申請機械設備CBM（X）附加標志的船舶；適用于船舶機艙機械設備狀態監測與健康評估系統、輔助決策系統、視情維護系統的認可與檢驗工作；適用于向船舶機艙機械設備提供狀態監測與健康評估、輔助決策、視情維護服務的供方認可工作。其中M和Mx是智能機艙附加標志，具體要求詳見《智能船舶規范》第4章的要求；CBM（X）是船舶設備視情維護附加標志，根據某個船舶機械設備或系統運行狀態和健康狀況的分析和評估結果，制定船舶機械設備或系統視情維護方案的船舶，可授予該附加標志，并后綴一個或多個X后綴標志，用于標識實施視情維護的設備，例如CBM（Cargo Pumps），為貨泵視情維護標志。
第2章 監測與測量技術要求。在船舶機械設備狀態監測的感知手段及設備方面提出了具體要求。對機械設備狀態的監測允許使用一種或多種的感知手段，感知設備可以采用固定安裝的測量設備/傳感器，也可以采用手持式的測量設備，但應包含健康評估所需要的參數。為保證感知數據的可信度，防止由于參數感知的不準確性，用于狀態監測的測量和分析過程的感知設備應委托有資質進行檢驗、試驗或校準服務的計量部門進行定期校準或檢定，以使感知設備的精度保持在規定的范圍內。所有經過校準的感知設備都應張貼校準標簽或持有校準證書/記錄。此外，對于從事機械狀態監測與健康評估工作的人員也提出了相應的資質要求。
第3章 機械狀態監測與健康評估系統要求。機械狀態監測與健康評估系統是船舶智能機艙的基礎部分，指南提出了系統的一般組成及各部分應實現的主要功能及具體要求。系統應能通過感知系統，獲取機械設備的參數，利用數據系統對獲取的數據進行處理并提出特征值，從而進行故障/失效的診斷與狀態評估、產生警告，進而預測設備未來狀態的健康趨勢，應對歷史數據進行存儲和存取管理，并將監測信息、報警信息、評估結果等展現在人機交互界面。指南對設備狀態診斷的性能指標有兩個考核指標，一是虛警率，二是漏警率，但對機械設備剩余壽命的預測不做硬性要求，僅要求預測設備未來的狀態和趨勢。
第4章 輔助決策系統要求。輔助決策指依據機械設備的運行狀態分析和健康評估的結果，提出糾正措施，為船舶操作和設備維護提供決策建議。依據決策主體的不同，指南分別對計算機輔助決策和人工輔助決策提出了相應的技術要求，實現輔助決策系統的應用可以減輕船員的工作強度的目的。
第5章 視情維護系統要求。本指南提出了視情維護系統組成和功能要求，并規定了管理視情維護系統的機構和人員的具體要求。通過對設備工作狀態和工作環境的實時監測，借助人工智能等先進的計算方法，診斷和預測設備未來的有效工作周期，合理安排設備未來的維修調度時間，降低設備全壽命周期費用，增加設備的穩定性。
第6章 圖紙與資料審查要求。規定了申請附加標志的船舶，應提交的圖紙、文件資料，以及資料中應涵蓋的主要內容，并明確了中國船級社各部門圖紙審查的分工問題。
第7章 系統認可與試驗技術要求。針對申請機械狀態監測與健康評估、輔助決策、視情維護系統的認可與試驗，指南規定了各系統及部件的持證要求，明確了在進行系統認可時，應進行的試驗項目和應達到的技術要求，以及產品的軟件應滿足的檢驗要求。
第8章 附加標志檢驗。規定了申請智能船舶附加標志M和Mx以及CBM（X）視情維護附加標志的初次檢驗、建造后檢驗的具體要求。
第9章 提供船舶狀態監測與健康評估服務供方認可要求。規定了對于提供諸如船舶狀態監測、健康評估、輔助決策、視情維護技術和智能船舶智能機艙的技術咨詢、產品服務及涉及上述服務的測量、試驗和系統維護等服務的公司的認可要求、包括認可資質的獲得、取消及恢復的具體要求。
附錄1 船舶機械設備狀態監測項目表。列舉了申請附加標志M或Mx的船舶應包含的監測項目和性能參數，對于不同的附加標志，區分了必選和可選監測項目。
指南的推出，對傳統船配企業提出了更高的要求。由于申請船舶智能機艙附加標志，最基本的功能要實現對機艙范圍內的主推進發動機、輔助發電用發動機、軸系的監測，并根據監測數據，對機械設備的運行狀態和健康狀況進行分析與評估，根據分析和評估結果，提出糾正建議，為船舶操作提供決策建議。這就要求傳統船配企業提供的監測設備或系統不僅僅滿足設備監測的要求，還需要更多的以工程數據分析和處理技術為手段，對設備的狀態進行診斷和評估，提供決策建議。面對船舶智能化趨勢，傳統的船舶配套企業如不提升產品的信息化和智能化程度，將無法滿足未來智能船舶時代的需求。
在當今大數據、信息化時代背景下，船舶智能化已成為船舶制造與航運領域發展的必然趨勢，但智能船舶的發展是一個循序漸進、分階段的過程，從局部到整體，從低階到高階，從有人逐步到無人。通過輔助決策系統的應用可以減輕船員的工作強度，視情維護系統是對船級社傳統定期檢查保養模式的一種創新，降低船舶的運營成本，提高航運的整體效率。就目前的技術情況來看，智能船舶才剛剛起步，此外，CCS希望通過本指南的推出，推進業界對船舶機械設備狀態監測與健康評估、輔助決策和視情維護技術的發展和應用，發揮 “全面感知、智能應用、輔助決策、視情維護”的優勢，讓船上的操作更簡化、更統一，減少船員的工作強度，降低船舶的運營成本，提高航運的整體效率，使船舶機艙主要設備和系統的運行更順暢、更安全和更可靠，為未來我國實現智能船舶的高級階段，邁出堅實的一步。
同時，由于智能船舶技術在不斷發展變化，船舶智能機艙檢驗指南以一種開放式標準，將與國際、國內智能船舶技術的發展和應用同步，不斷納入新的應用成果，完善和細化已有的技術要求，以更廣闊和更前瞻的視野把中國的航運業推向更新的空間。
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