CCS《船舶智能機艙檢驗指南》助力智能船舶發(fā)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(fā)布了《船舶智能機艙檢驗指南》（以下簡稱“指南”），并于當(dāng)日生效。這是《智能船舶規(guī)范》發(fā)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(wǎng)絡(luò)通信、傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)迅速發(fā)展，國家實施建設(shè)海洋強國、海運強國、造船強國戰(zhàn)略的背景下，《中國制造2025》、“十三五”國際科技創(chuàng)新規(guī)劃、“智慧交通”等戰(zhàn)略規(guī)劃明確提出了“提高船舶智能化水平”、“提升水上交通運輸數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平”的要求，我國船舶工業(yè)正積極推進(jìn)船舶的數(shù)字化和智能化，并已開始了船舶智能化的頂層設(shè)計與研究工作，但相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的缺失成為了海上智能化發(fā)展的最大障礙。
自2015 年CCS發(fā)布《智能船舶規(guī)范》以來，已有多艘船舶申請CCS智能船舶附加標(biāo)志。隨著這項檢驗工作的展開，迫切需要結(jié)合實船項目編制與智能船舶規(guī)范配套的標(biāo)準(zhǔn)來指引智能船舶的發(fā)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(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與指南的研究，本指南的推出旨在為推進(jìn)我國航運業(yè)在機械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與健康評估、輔助決策及視情維護等技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展、推廣及應(yīng)用，為船舶制造廠、服務(wù)供應(yīng)商、船舶管理公司和CCS驗船師等就船舶智能機艙的生產(chǎn)制造、設(shè)備檢驗、船舶營運、圖紙審查及現(xiàn)場檢驗提供指導(dǎo)性文件。
指南包括前言、9章內(nèi)容和1個附錄。本指南基于近年來傳感器技術(shù)、計算機技術(shù)、人工智能技術(shù)等國際智能船舶技術(shù)的發(fā)展研究成果，充分參考國內(nèi)外有關(guān)智能船舶的應(yīng)用經(jīng)驗和發(fā)展現(xiàn)狀，圍繞船舶機械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控與健康評估、輔助決策和視情維護技術(shù)及相關(guān)認(rèn)可工作提出符合智能船現(xiàn)階段發(fā)展的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
第1章 通則。對指南適用范圍和指南中一些名詞的定義進(jìn)行了明確。適用于申請CCS智能機艙M和Mx附加標(biāo)志以及申請機械設(shè)備CBM（X）附加標(biāo)志的船舶；適用于船舶機艙機械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與健康評估系統(tǒng)、輔助決策系統(tǒng)、視情維護系統(tǒng)的認(rèn)可與檢驗工作；適用于向船舶機艙機械設(shè)備提供狀態(tài)監(jiān)測與健康評估、輔助決策、視情維護服務(wù)的供方認(rèn)可工作。其中M和Mx是智能機艙附加標(biāo)志，具體要求詳見《智能船舶規(guī)范》第4章的要求；CBM（X）是船舶設(shè)備視情維護附加標(biāo)志，根據(jù)某個船舶機械設(shè)備或系統(tǒng)運行狀態(tài)和健康狀況的分析和評估結(jié)果，制定船舶機械設(shè)備或系統(tǒng)視情維護方案的船舶，可授予該附加標(biāo)志，并后綴一個或多個X后綴標(biāo)志，用于標(biāo)識實施視情維護的設(shè)備，例如CBM（Cargo Pumps），為貨泵視情維護標(biāo)志。
第2章 監(jiān)測與測量技術(shù)要求。在船舶機械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的感知手段及設(shè)備方面提出了具體要求。對機械設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測允許使用一種或多種的感知手段，感知設(shè)備可以采用固定安裝的測量設(shè)備/傳感器，也可以采用手持式的測量設(shè)備，但應(yīng)包含健康評估所需要的參數(shù)。為保證感知數(shù)據(jù)的可信度，防止由于參數(shù)感知的不準(zhǔn)確性，用于狀態(tài)監(jiān)測的測量和分析過程的感知設(shè)備應(yīng)委托有資質(zhì)進(jìn)行檢驗、試驗或校準(zhǔn)服務(wù)的計量部門進(jìn)行定期校準(zhǔn)或檢定，以使感知設(shè)備的精度保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。所有經(jīng)過校準(zhǔn)的感知設(shè)備都應(yīng)張貼校準(zhǔn)標(biāo)簽或持有校準(zhǔn)證書/記錄。此外，對于從事機械狀態(tài)監(jiān)測與健康評估工作的人員也提出了相應(yīng)的資質(zhì)要求。
第3章 機械狀態(tài)監(jiān)測與健康評估系統(tǒng)要求。機械狀態(tài)監(jiān)測與健康評估系統(tǒng)是船舶智能機艙的基礎(chǔ)部分，指南提出了系統(tǒng)的一般組成及各部分應(yīng)實現(xiàn)的主要功能及具體要求。系統(tǒng)應(yīng)能通過感知系統(tǒng)，獲取機械設(shè)備的參數(shù)，利用數(shù)據(jù)系統(tǒng)對獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并提出特征值，從而進(jìn)行故障/失效的診斷與狀態(tài)評估、產(chǎn)生警告，進(jìn)而預(yù)測設(shè)備未來狀態(tài)的健康趨勢，應(yīng)對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和存取管理，并將監(jiān)測信息、報警信息、評估結(jié)果等展現(xiàn)在人機交互界面。指南對設(shè)備狀態(tài)診斷的性能指標(biāo)有兩個考核指標(biāo)，一是虛警率，二是漏警率，但對機械設(shè)備剩余壽命的預(yù)測不做硬性要求，僅要求預(yù)測設(shè)備未來的狀態(tài)和趨勢。
第4章 輔助決策系統(tǒng)要求。輔助決策指依據(jù)機械設(shè)備的運行狀態(tài)分析和健康評估的結(jié)果，提出糾正措施，為船舶操作和設(shè)備維護提供決策建議。依據(jù)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(yīng)的技術(shù)要求，實現(xiàn)輔助決策系統(tǒng)的應(yīng)用可以減輕船員的工作強度的目的。
第5章 視情維護系統(tǒng)要求。本指南提出了視情維護系統(tǒng)組成和功能要求，并規(guī)定了管理視情維護系統(tǒng)的機構(gòu)和人員的具體要求。通過對設(shè)備工作狀態(tài)和工作環(huán)境的實時監(jiān)測，借助人工智能等先進(jìn)的計算方法，診斷和預(yù)測設(shè)備未來的有效工作周期，合理安排設(shè)備未來的維修調(diào)度時間，降低設(shè)備全壽命周期費用，增加設(shè)備的穩(wěn)定性。
第6章 圖紙與資料審查要求。規(guī)定了申請附加標(biāo)志的船舶，應(yīng)提交的圖紙、文件資料，以及資料中應(yīng)涵蓋的主要內(nèi)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(tǒng)認(rèn)可與試驗技術(shù)要求。針對申請機械狀態(tài)監(jiān)測與健康評估、輔助決策、視情維護系統(tǒng)的認(rèn)可與試驗，指南規(guī)定了各系統(tǒng)及部件的持證要求，明確了在進(jìn)行系統(tǒng)認(rèn)可時，應(yīng)進(jìn)行的試驗項目和應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求，以及產(chǎn)品的軟件應(yīng)滿足的檢驗要求。
第8章 附加標(biāo)志檢驗。規(guī)定了申請智能船舶附加標(biāo)志M和Mx以及CBM（X）視情維護附加標(biāo)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(tài)監(jiān)測與健康評估服務(wù)供方認(rèn)可要求。規(guī)定了對于提供諸如船舶狀態(tài)監(jiān)測、健康評估、輔助決策、視情維護技術(shù)和智能船舶智能機艙的技術(shù)咨詢、產(chǎn)品服務(wù)及涉及上述服務(wù)的測量、試驗和系統(tǒng)維護等服務(wù)的公司的認(rèn)可要求、包括認(rèn)可資質(zhì)的獲得、取消及恢復(fù)的具體要求。
附錄1 船舶機械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測項目表。列舉了申請附加標(biāo)志M或Mx的船舶應(yīng)包含的監(jiān)測項目和性能參數(shù)，對于不同的附加標(biāo)志，區(qū)分了必選和可選監(jiān)測項目。
指南的推出，對傳統(tǒng)船配企業(yè)提出了更高的要求。由于申請船舶智能機艙附加標(biāo)志，最基本的功能要實現(xiàn)對機艙范圍內(nèi)的主推進(jìn)發(fā)動機、輔助發(fā)電用發(fā)動機、軸系的監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，對機械設(shè)備的運行狀態(tài)和健康狀況進(jìn)行分析與評估，根據(jù)分析和評估結(jié)果，提出糾正建議，為船舶操作提供決策建議。這就要求傳統(tǒng)船配企業(yè)提供的監(jiān)測設(shè)備或系統(tǒng)不僅僅滿足設(shè)備監(jiān)測的要求，還需要更多的以工程數(shù)據(jù)分析和處理技術(shù)為手段，對設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行診斷和評估，提供決策建議。面對船舶智能化趨勢，傳統(tǒng)的船舶配套企業(yè)如不提升產(chǎn)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(dāng)今大數(shù)據(jù)、信息化時代背景下，船舶智能化已成為船舶制造與航運領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢，但智能船舶的發(fā)展是一個循序漸進(jìn)、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(tǒng)的應(yīng)用可以減輕船員的工作強度，視情維護系統(tǒng)是對船級社傳統(tǒng)定期檢查保養(yǎng)模式的一種創(chuàng)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(shù)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(jìn)業(yè)界對船舶機械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與健康評估、輔助決策和視情維護技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，發(fā)揮 “全面感知、智能應(yīng)用、輔助決策、視情維護”的優(yōu)勢，讓船上的操作更簡化、更統(tǒng)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(shè)備和系統(tǒng)的運行更順暢、更安全和更可靠，為未來我國實現(xiàn)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(shù)在不斷發(fā)展變化，船舶智能機艙檢驗指南以一種開放式標(biāo)準(zhǔn)，將與國際、國內(nèi)智能船舶技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用同步，不斷納入新的應(yīng)用成果，完善和細(xì)化已有的技術(shù)要求，以更廣闊和更前瞻的視野把中國的航運業(yè)推向更新的空間。
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