船海探索 | 高大上的“聪明船”
今天小编要给大家科普的是会“思考”能“决策”高大上的“聪明船”——智能船舶。
智能船舶是通过船端和岸端的紧密结合，利用传感器技术、信号处理技术、通信技术，获得包括船舶自身、机器状态、海洋环境、港口物流等信息，基于计算机分析技术、自动控制技术、大数据处理技术在船队管理、设备维护保养、远程控制、货物运输等方面实现智能化的运行，以实现更安全、更环保、更经济、更高效的未来目标。
哇哦！智能船舶这么高大上，那么它的各个智能系统又是如何实现智能功能的呢？
通过建立船舶性能模型，分别从航行设备获取实时的航行数据，从岸基服务站获取短期和长期气象数据，结合三部分数据，进行综合处理和分析，在保证船舶、人员和货物安全的条件下，实现航路航速的优化。高阶功能则为基于场景感知系统和自主航行系统的开阔水域自主航行和全航程自主航行。
主要由两个功能组成，分别是船体维护保养和船体监测及辅助决策。船体维护保养基于船体三维模型结构，为船舶营运阶段的船体和甲板机械维护保养、结构换新提供辅助决策。
船体监测及辅助决策，则首先通过外部接口正确解析船舶状态、海洋环境，然后通过内部接口收集结构应力信息，最后通过数据处理分析，对屈服强度、疲劳强度等提出强度评估，对危险应力进行报警，并提供及时有效的辅助决策信息，如调整压载水、航向、航速。
基本功能为满足AUT-0（周期无人值班机器处所）的要求，对主机、发电机、轴系进行状态监测与故障诊断和辅助决策，如当主机气缸排气温度低时，检查油泵、喷油器是否存在异常。附加功能为针对主机、发电机、轴系及其部件进行视情维护。（视情维护是根据实时状况进行维护，重点是在判断出现“潜在故障”时就进行调整、维修或更换，从而避免真正的故障/失效的发生。）下图为主机健康评估界面，针对核心部件进行状态监视，并识别异常状态，提供关联分析。
从结构上来讲，智能能效系统通过对船舶航行状态、主要能耗设备运行情况的实时监测，进行能效、能耗的计算和评估分析，提出能效管理辅助决策，并提供燃料信息管理和MRV排放法规报告等辅助功能。
附加功能为航速优化和基于纵倾优化的最佳配载。
智能货物管理系统
根据货物特点，对三大船型（干散货船、集装箱船、油船/化学品船）分别提出了：货物、货舱的监测参数、优化装/卸货方案、自动装卸货的技术要求。
看到这里，朋友们可以发现智能系统之间存在大量的信息数据交互，如机器状态的数据，智能能效和智能机舱都要求获取；导航设备传输过来的航行数据，智能航行、智能能效、智能船体也要交叉获取。而智能能效的数据需要发送给智能航行、智能货物管理等系统。这就构成第六个智能系统——智能集成平台，重点在两个字：集成。
智能集成平台
通过数据采集、接收、存储、整合及交互和展现，给予至少2个智能系统提供支持，并完成一定的岸基信息传输。
在拥有了船上有“人员+辅助”决策/部分自主（动）的功能基础上，小安认为船舶可以拥有远程控制和自作操作的能力啦。
从2015年发展到至今，智能系统在船舶的应用已经十分广泛。业界耳熟能详的世界第一艘智能散货船——“大智”号、我国智能船舶1.0研发专项首艘示范船——全球首艘40万吨超大型智能矿砂船“明远”轮、全球首艘智能30.8万吨级超大型油轮“凯征”、全球首艘智能极地科考破冰船“雪龙 2”号……小安就不一一列举啦，小安也要自豪的说这些船舶都获得了CCS智能船舶船级符号。
不过，虽然智能船舶已经诞生，但是在最初几个月里，它可能表现得很“低调”。因为最初几个月，船舶需要在航行中进行自我“学习”，等到船舶搜集到海量的数据并进行分析和运用时，智能船舶才可以真正发挥“智慧”的才能。
上海分社产品处 张楠