我国船舶信息化技术在行业中的应用实现

聂 鑫，王鹏志，李攀峰

（青岛海洋地质研究所，山东 青岛 266071）

0 引言

由于全球新造船市场面临的环境依旧错综复杂，机遇与挑战并存[1]。本文参考我国船舶工业行业协会副秘书长谭乃芬在《我国船舶工业发展现状及用钢需求展望》中的所做发言：我国船舶工业迎来了全面对外开放和高质量发展的新机遇，在全行业共同努力下，我国船舶工业呈现出三大造船指标保持领先、骨干船企竞争力不断提高、过剩产能有效压减、新型海工装备快速发展的良好局面。考虑到我国三大造船指标两增一降，船舶行业经济效益同比下降，三大造船指标国际市场份额保持领先，船舶产品结构持续优化，企业创新能力不断提升，充分发挥市场机制，有效压减过剩产能，造船企业集中度不断提升，骨干船企竞争优势明显。通过三大造船指标明确船舶信息化技术的重要地位，致力于实现船舶的数字化以及信息化管理，在提升我国航运企业整体管理水平的同时，提高对外竞争力。因此，本文针对我国船舶信息化技术在行业中的应用实现展开如下研究。

1 我国船舶信息化技术在行业中的应用实现

1.1 建立引航公共平台

传统的引航工作主要依靠引航员的经验进行判断并执行，对于信息的综合获取程度低，导致很容易由于错误判断影响航行安全。因此，本文采用船舶信息化技术，建立引航公共平台，其结构示意图如图1 所示。

图1 引航公共平台结构示意图

可知，完善的调度可以将船舶航行中的质量管理体系文件分成若干信息单元，并与组织的信息系统紧密地整合为一体，从根本上消除传统引航工作方式中的局限性。利用船舶信息化技术，智能化生成海事以及气象信息，再通过灵活多变的层次结构，用可视化的方式来调整引航质量管理体系文件层次结构，提高引航质量管理体系文件的效率。除此之外，通过引航公共平台，用户还可以除组织内部的协同工作流程外，制定和执行组织间的协同工作流程，并将二者无缝连接，高效获取现场航行安全态势信息。引航公共平台在具体应用时，不但能够通过船舶信息化技术进行协同工作的同时，还能执行相应的操作任务，保证所有分布在不同地点或使用不同网络的人员能够同时得到正确的航行质量管理体系文件，其中包括：潮汐、气象、海图以及航行警告，并且在执行过程中能够方便地获得专家的相关指导与帮助[2]。利用引航公共平台能够为船舶行业中的船舶管理公司机务、海务、安全管理或其他船舶管理相关部门从事船舶管理工作人员提供的船舶信息管理，并与船舶安全管理体系或其他相关组织协同工作，通过航行数据的同步和交换共同构成船岸“无线数据链”，实现船岸之间的协同工作。在此基础上，引航公共平台还可以方便地和其他软件产品、用户现有的软件系统以及网站之间实现无缝连接。以此证明，我国船舶信息化技术在引航公共平台中的具体应用可以为确保船舶行业的安全航运提供有效依据。

1.2 构建船舶定位监控系统

船舶信息化技术不是单一的集成技术，包括各种无线通信技术、集群无线技术、卫星数据通信技术以及数字蜂窝移动通信技术。船舶定位监控系统伴随着船舶信息化技术以及无线通信网络技术的具体应用而发展起来。基于船舶信息化技术构建的船舶定位监控系统，能够在明确船舶监管层级以及归属、船舶航行防台、防灾预警、提供船舶海事调查取证和海难搜救实时定位、以及精准落实依港管船和进出港统计等船舶等综合管理方面发挥良好的技术支撑作用。与此同时，本文设计监控系统具有实时定位功能，能够实时展示各类智能终端的船舶实时位置历史轨迹，并记录智能终端上显示船舶行驶过的轨迹路线以及停留地点和时间指令下发。基于信息化技术对智能终端下发指令执行中的一些特定操作进行有效识别，提取风险较大的指令内容进行报警提醒，再通过智能终端产生的各类报警信号实时展示，其中包括：震动报警、断电报警以及位移报警等电子围栏。船舶定位监控系统在实际应用中，规划一片区域可以是圆形、多边形、线性或者行政区等，以该区域设置为电子围栏，然后跟对应的智能终端进行关联。通过电子围栏将船舶在这个区域内停留的时间记录下来，并确定船舶移动到下一区域的具体时间。本文设计的船舶定位监控系统，着重将船舶信息化技术应用于系统终端，通过对船舶数据的集中处理，实现船舶定位监控。船舶定位监控系统终端结构示意图，如图2 所示。

图2 船舶定位监控系统终端结构示意图

可知，设计系统的移动通信功能主要依靠无线网卡实现，定位监控系统利用船载终端通过 GPS 模块接收卫星定位信号，中央处理单元对定位信号进行计算处理得到位置信息，再由通信模块将信息发至监控服务器[3]。中央处理单元也可以通过通信模块接收来自监控中心的指令，从而完成其他一些功能。其功能主要包括：监控功能、紧急报警功能、行驶记录、导航和数据管理等功能。而其他功能模块主要为船舶定位监控系统运用先进的信息化技术建立船舶动态管理单元，能够实现全天候、大范围、多船舶的实时动态定位、调度、监控，从本质上增强突发事件的反应能力。将通过船舶动态管理单元得到的船舶定位信息统计为报表，可以对智能终端的船舶定位数据进行汇总，生成统计报表，如里程报警速度曲线图、停留报表以及报警报表等。通过传感器的支持包括：油耗传感器、温度传感器、正反转传感器、压力传感器以及门磁传感器等，实现拍照、语音以及视频等功能。

船舶定位监控系统应用实现操作简单，无需申请专用频点，也无需建设任何基站。定位监控系统可监控范围广，只要是有安装船载单元的移动船舶就可以实现。采用移动通信公众网，体现船舶信息化技术覆盖广、投资小、运营费用低廉以及容量大的优点。基于船舶信息化技术的船舶定位监控系统是一个基于现代卫星定位和无线数据通信技术的、开放的、面向多用户、多种应用的水上安全动态监控及预警综合服务平台，具有定位精度高、覆盖范围广以及信息容量大这三大特点[4]。

2 结语

由于我国新造船市场面临着诸多挑战，导致船舶行业的航行安全以及航行效率方面出现下降的情况，船舶大型化发展必然要求船舶行业的产业集中度不断提高。因此，有理由加大我国船舶信息化技术在行业中的应用程度。我国船舶行业持续深入推进供给侧结构性改革，保证市场供需基本平衡，促进船舶行业经济效益持续好转。在我国船舶信息化技术的实现过程中，船舶行业必须紧抓全面对外开放以及高质量发展的新机遇，在保证骨干船企竞争力不断提高的同时，持续优化产品结构。通过本文提出的两方面具体应用，为我国船舶行业发展提供技术支持，并且进一步提高我国海洋信息化建设能力，为“海洋强国”建设做出贡献。