2019年12月JOURNAL OF SHIP DESIGN December2019
DNV GL智能船舶入级'南要点
朱兵,翁爽
(上海船舶研究设计院,上海201203)
[摘要]随着智能船舶技术的兴起&相关的法规和规范也紧随该技术发展不断革新,促进船舶行业向智能化方向快速发展$ DNV GL船级社已发布了智能船舶入级指南,并将其入级符号归类为描述性符号$以实船入级为基础,介绍该入级指南在技术(审核、认证、检验等方面的要求及方法,以期对未来的智能船舶设计有所帮助$
[关键词]智能船舶;挪威船级社;入级指南;描述性符号
[中图分类号]U692.7+2[文献标志码]A[文章编号"1001-4624(2019)02-0016-05
Key Points of DNV GL Class Guideline for Smart Ship
ZHU Bing,WENG Shuang
(Shanghai Merchant Ship Design and Research Institute,Shanghai201203,China)
Abstract:With the rise of smart ship technologies&the relevant regulations and rules have also been continuously innovated to follow the development of technology&promoting the rapid development of the shipbuilding industry towards intelligence.DNV GL class has issued the guideline for smart ship and classified the notations as descriptive ones.Based on the actual ship classification&the requirements and methods of the class guideline were introduced in such aspects as technology&approval&certification and inspection etc.&which was expected to be helpful to the smart ship classification design in the future.
Keywords:smart ship;DNV GL;class guideline;descriptive notation
0前言
伴随智能技术在智能电网、智能家、智能交通、智的向,目,智能技术已进入事行业$其能高
为的期能,智能船舶技术速发展的态势$DNV GL船舶「这一发展,201811月了《智能船舶描述性符号入级指>[1]。与其他船级社布的智能船舶规范不,DNV GL智能船舶技术
能的,为智能船舶技术应为广义的概念,其发展程法的,
其新兴技术,实可靠的性能z,不规范$,DNV GL将+SmartShip,入级符号归描述性符号,将指其相关描述性符号的设为
智能技术的化,从船舶的能$基于智能入级符号开放性特点,如何选取与智能符号的/设备,指南没明确界定,
设计人员在设计初期确领悟并把握指南的点,将相关系统功能拓展性与指关联,满足智能入级符号的要求$本文以实船取得DNV GL [SmartShip]入级符号为例,从三方结合指南进行阐述,帮助设计者掌握设计点,同时可作为船
[基金项目]智能船舶1.0研发专项——智能船舶总体设计技术研究$
[收稿日期"2019-07-05;[修回日期"2019-12-26
[作者简介"朱兵(1980—),男,硕士,高级工程师,从事船舶电气设计工作$E-mail:************* 翁爽(1981—),女,硕士,高级工程师,从事船舶电气设计工作$
东、船厂选取智能船舶入级符号的参考依据。
1技术要求
1.1总则
1.1.1智能入级符号
智能入级符号采用描述性符号与增强类型(Enhancement Type)相结合方式实现。C例如下:田1A Tanker for oil CSR EO&SmartShip(OE,PE, RSE,CME)]
其中,[SmartShip]是描述性符号,括号内字母(OE,PE,RSE,CME),分别代表不同的增强类型,这些符号标志可以单个申请,也可以多个同时申请。字母标志的具体含义如下:
OE—操作增强;
PE——性能增强;
RSE—可靠性和安全性增强;
CME——状态监测增强°
1.1.2智能入级符号授予条件
[SmartShip(符号可以授予具备基本增强(Basic Enhancement)类型并且同时具备一个或多个额外增强类型的船舶。
1.2智能增强类型的划分
增强类型可以划分为基本增强、现有技术增强、创新技术增强类型。其具体能相表1"
表1船舶智能入级符号增强类型说明
序号增强类型智能符号增强系统或服务名称附加船级符号规范说明备注
1基本增强(Basic
Enhancement)
①周期性无人值守机舱
或连续有人值守机舱
EO或ECO RU-SHIP Pt.N Ch.2Sec.2
入级智能船的
基本
②装载计算机系统ICS RU-SHIP Pt.N Ch.4Sec.N
③尾轴监测TMON RU-SHIP Pt.N Ch.9Sec.5
2操作能力增强
(Operational
Enhancement)
&SmartShip
(OE)]
①系统DYNPOS或DPS RU-SHIP Pt.N Ch.3Sec.1
②基于网络的综合导航
系统
NAUT(ICS)
RU-SHIP Pt.N Ch.3Sec.3
[7]
③集中式液货控制系统CCO RU-SHIP Pt.N Ch.4Sec.2
④指定箱位装载系统RSCS r RU-SHIP Pt.N Ch.4Sec.1O
⑤决策支持系统CG-O264Sec.3[4]
⑥自主和远程遥控船CG-O264Sec.3[2]
3
性能增强
(P erformance
Enhancement)
&SmartShip
(PE)]
①船队绩效管理方案
性能增强服务或
系统可由DNV
GL或其他供应
商提供
②有系统
③数字化智能船队管理
系统
④数字化智能船舶航程
系统
4可靠性和安全性
增强(Reliability
and Security
Enhancement)
&SmartShip
(RSE)]
①增强系统ESV RU-SHIP Pt.N Ch.5Sec.13
该验证可基于使
用硬件在环(HIL)
模拟器测试
②依性系统
ISDS OS-D2O3
ISDS是海工行业标
准,有助于确保船
舶控制系统运行的
可靠性和安全性
③全
Cyber Secure(+,
Basic, Advanced)
RU-SHIP Pt.N Ch.5Sec.21
2019年12月JOURNAL OF SHIP DESIGN December2019
续表1
序号增强类型智能符号增强系统或服务名称附加船级符号规范说明备注
5状态监测增强
(Condition
Monitoring
Enhancement)
[SmartShip
(CME)]
①船体监测系统HMON RU-SHIP Pt.6Ch.9Sec.4
②锅炉监测系统BMON RU-SHIP Pt.6Ch.9Sec.6
③机器状态监测
RU-SHIP Pt.7Ch.1Sec.7
[3.3]及CG-0052
这三种机器检验
计划(Machinery
Survey Arrange­
ment"为替代检验
提供了基于状态
监测和机械预测
性维护的方法
④机器例行维护保养体
RU-OU-0300
Ch.2Sec.2[4]
⑤机器视情维护
RU-OU-0300Ch.2Sec.2
[5]
1.2.1基本增强(Basic Enhancement)
基本增强是智能船舶的必要条件#凡是申请[SmartShip]符号的船舶首先必须具备表1中第1项的3个附加船级符号#目前建造的绝大多数国际航行船舶都已具备该条件,因此这些国际航行船舶已经达到了申请[SmartShip]符号的门槛。
1.2.2现有技术增强
现有技术增强包括操作能力增强、性能增强、可靠性和安全性增强、状态监测增强等4种增强类型,分别多个增强#表1中第2至5项。
1.2.3创新技术增强(Novel Technology Enhancement)
GL甜文推荐能&船舶上应用的创新技术分为以下两类:
1)用于控制船舶主功能(main function)的决策支持(Decision Support System)的创新技术,见表1中的操作能力增强第⑤种。DNV GL-CG-0264Sec.3了此类技术的,用以进行此类技术的原则性认可(AiP)。
2)船舶能有的创新技术#应用该技术应船舶的安全,通船,船舶能
,操舵能力。,技术提供单该类技术际应用中能达到期的
能和性能的设计#
原则上,创新技术增强归属于表1中的增强类型2至5中的一种增强类型,是现有技术基础上的创新和。这个创新技术的功能船
的附录中,作为[SmartShip]描述性符号的一个有用功能#:种增强船舶性能相关,则可以作为一种性能增强(PE)来申请入级符号中的相关增强类型#
2送审要求及认证方法
2.1送审要求
不同于其他主船级符号的规范,DNV GL颁布的中,智能
进行和中始终以船舶安全为原,智能的增强技术有船舶和操的能力#根据2018年11月在外高桥船厂交付的首艘400000DWT超大型智能矿砂船(VLOC)项目的申请过程,表2所清要#
2.2认证方法
由于一部分智能的增强类型是对应加船级符号的,因此这些智能系统的认证按照附加船
符号要求取证#另有一部分智能的增强类型是创新技术,要该类技术际应用中能达到期的设计功能和性能要求,要满足船舶设备环境条件要求,但没有取要求#对于交付时无法的能和性能,要通机器学习优化的能和性能,者要岸基系统的能,岸基尚完善的,可以酌情考虑替代性试验方案或予以免除要求#
别需要注意的是,上的创新技术改变或者超了船舶主船/设备的、型式认可证书或法设备型式中经的原有功能,该/设备需重新升,取得的新必须包含应的新增功能#
表2送审要求
序号文档名称审核方规范说明备注
1
功能描述
(Function Description)
审图中心
2
操作手册
(Operation Manual)
审图中心
3
功能及性能测试程序
(Function Test Procedure)
审图中心/
现场验船师
4故障模式与影响分析报告
(FMEA Report)
审图心含系统部件故障、断线故障等
5
与测试程
(FMEA Test Procedure)
审图心/
验船
6
报告
(Network Analysis)
审图心
RL-SHIP Pt.4Ch.9
Sec.4,3.2/3.4
针对采用网络的智能系统%该项可以
FMEA形式与第4项合并
7
测试程
(Network Test Procedure)
审图心/
验船
RU-SHIP Pt.4Ch.9
Sec.4,3.3/3.4
网络风暴测试仅针对以太网%含功能故
障、网络故障、报警、网络风暴等测试
8
无线通信系统说明
(W ireless System Instruction)
审图心
RU-SHIP Pt.4Ch.9
Sec.4,3.5/3.6
针对采用无线通信N施的智能系统%含功
能、频段、电源、协议、WLAN拓扑等描述
9
无线通信装置ISM证书,或
适用的测试报告
(ISM certificate or Test Report for
Wireless Device)
审图心
RU-SHIP Pt.4Ch.9
Sec.4,3.5/3.6
针对采用无线通信N施的智能系统
3检验方法
以400000DWT智能VLOC为例,上海船舶研究设计院(SDARI)牵头联合相关单位,为该项目的智能系统提供了完整的产品开发与认证、详细设计、系统联调、试航验证等服务。DNV GL作为入级船级社之一,严格把控船舶安全的底线,顺利完成了智能系统的审核与检验%该船辅助自动驾驶系统、矿物液化监测系统被认可为增强了船舶的操纵能力,综合能效管理系统被认可为增强了船舶的效能,设与系统被认可为增强了船舶的状态监测能力。该船取得了DNV GL[SmartShip(OE,PE, CME)]智能船舶,是全入级DNV GL的智能船舶%检验认证程主要为以下3个方面:3.1出厂检验
于的智能系统,智能系统进行初步的功能验证,为船检验%需要的是,出厂检验可以船检验。
3.2实船检验
实船检验就是在试航阶段(航行状态)按照送审阶段提交的功能测试程序进行功能验证。如果试航验证的能与测试程的一,可以船舶证增该智能能的,与之的智能符号%于无法在船舶验证的智能能,个的关联要
船舶一,该能的,可以船检验。
试航(航)系统
影响分析(FMEA)测试程可验证%现场验船FMEA测试程项检,要船I 智能系统供的调试合%
的一提的测试(以),通常的试航程以口发大量包,模拟以太网产生的网络风暴,个测试每个关联的口船舶安全的%因该测试专业性强,一般要将测试方法和流程先提交DNV GL审图中心认可。如有需要也可以在工厂提前测试,但工厂测试不能替代
船测试%
2019年12月JOURNAL OF SHIP DESIGN December2019
3.3营运年检
目前指南中并无强制要求%如果船舶运营阶段船东选择了DNVGL的运相的检验计划,比如前文提及的状态监测,以减少船舶
运检验时间即延运检验的间隔时间,具「参见DNV GL规范Pt.7Ch.1Sec.7Alternative Survey Arrangement%
4结语
DNV GL智能船舶指南相较于其他船级社发布的规或指南,其点侧重点有所不同[2],要特点体现在其符号与主船级符号的技术要求进行整合和归类方面。对于目前处于初级发展阶段的船舶(不制的)有提出具级要求,有于船舶的创 展,促理念、在船舶上的应用%方面,在确保船舶航安的前下,DNV GL放的应用平台,也有利于常规船舶船舶平稳过渡%
参考文献
[1]DNV GL CLASS GUIDELINE:DNV GL-CG-0508.SmartShip
Description Notation'S].2018.
[2],徐凯,.全球智能船舶及规范发展动向.
北京:中国船检,2019(4):29-34.
【新闻】
200多中外嘉宾共同注多型品
五洲船厂6000m3LNG加注船合同签约
2019年12月4日,上海船舶研究设计院召开2019年度船型推介会,国内外船东、船厂、船级社、中间商代表等200余名嘉宾参加%
近年来,上海船舶研究设计院国内市场占有率保持在30%以上%其中有以下几方面亮点:持续完善数值水池建设,CFD应用不断拓展,锅炉排放烟尘的运动轨迹、螺旋桨空泡等研究成果显著%扇形、、等船用螺旋
节效果国际领先%掌握了极运输船设计技,设计21t船C型,设计的超大型船型%
型船研,运船设计成
系列化,完成了7.5万总、6.0万总吨、5万总吨、4.5总  1.4万总%推
海18t船、5t 运输船、氢燃料电池动1400TEU集装箱船和700TEU混合动力自主集装箱船等%船岸一体化数运持(DOSS)船东
的船舶数方,以
船设计、以数等的方%
会上,CCS副总裁范强给LNT Marine的Stein 先上海船舶研究设计院副院长等
LNT A BOX4万m3LNG运输船AIP认可%CGR董事Bard Norberg、台州五洲船厂董事潘学剑和上海船舶研究设计院副院长周志勇签署6000m3LNG 加注船同%
赛尔尼克总经理助理陈石和Hoffman,SAGA LNG Shipping CEO David作主题演讲%创新中心党总书记(主持工作)杨博、船项目部主任
鑫作了相关船型的研工作报告%
(文/黄尊礼)