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智能船舶的发展及关键技术研讨外文翻译资料

 2021-12-26 05:12  

英语原文共 47 页

第 1 章 通 则

1.1 一般要求

1.1.1 本规范适用于申请 CCS 智能船舶附加标志的船舶。

1.1.2 智能化系指由现代通信与信息技术、计算机网络技术、智能控制技术等汇集而成

的针对某个对象的应用,这些应用通常包括但不限于评估、诊断、预测和决策等。智能一般

具有如下特点:一是具有感知能力,即具有能够感知外部世界、获取外部信息的能力;二是

具有记忆和思维能力,即能够存储感知到的外部信息及由思维产生的知识,同时能够利用已

有的知识对信息进行分析、计算、比较、判断、联想、决策;三是具有学习能力和自适应能

力,即通过与环境的相互作用,不断学习积累知识,使自己能够适应环境变化;四是具有行

为决策能力,即对外界的刺激作出反应,形成决策并传达相应的信息。

1.1.3 智能船舶系指利用传感器、通信、物联网、互联网等技术手段,自动感知和获得

船舶自身、海洋环境、物流、港口等方面的信息和数据,并基于计算机技术、自动控制技术

和大数据处理和分析技术,在船舶航行、管理、维护保养、货物运输等方面实现智能化运行

的船舶,以使船舶更加安全、更加环保、更加经济和更加可靠。

1.1.4 智能船舶的功能分为智能航行、智能船体、智能机舱、智能能效管理、智能货物

管理和智能集成平台。

1.1.5 申请智能船舶附加标志的船舶还应满足 CCS 相应规范和船旗国主管机关的相关

要求。

1.2 新技术应用

1.2.1 智能船舶的技术正不断发展,如果应用 CCS 规范要求会妨碍新技术的应用,经风险评估和试验,证明采用新技术的系统和设备能够达到 CCS 规范要求的同等安全水平,则这些系统和设备的设计可偏离 CCS 的规范要求。

1.2.2 风险评估可按照 CCS《船舶综合安全评估应用指南》(2015)或相关国际、国家标准规定的方法进行。

1.2.3 新技术的批准可参照 IMO《 IMO 强制性文件中等效替代的认可指南》

进行。

1.3 变更与修理

1.3.1 已经获得智能船舶附加标志的船舶,当对智能船舶功能相关的设备和系统进行变

更或修理后,应根据具体情况进行检验以确认其满足原有附加标志的技术要求。

1.4 智能船舶附加标志

1.4.1 根据申请,经 CCS 审图与检验,确认船舶在智能航行、智能船体、智能机舱、智

能能效管理、智能货物管理和智能集成平台方面已符合本规范要求,可授予如下智能船舶附加标志:

i-Ship (Nx, Hx, Mx, Ex, Cx, Ix)

其中括号内的字母是智能船舶的功能标志,可根据船舶实际具有的功能授予,功能标志

可根据技术的发展增加。

1.4.2 功能标志的含义如下:

N--智能航行功能标志,应满足本规范第 2 章的要求;

H--智能船体功能标志,应满足本规范第 3 章的要求;

M--智能机舱功能标志,应满足本规范第 4 章的要求;

E--智能能效管理功能标志,应满足本规范第 5 章的要求;

C--智能货物管理功能标志,应满足本规范第 6 章的要求;

I--智能集成平台功能标志,应满足本规范第 7 章的要求;

x--可选功能补充标志,一个小写字母表示一个功能补充标志,一个功能标志可有多个功能补充标志,具体详见第 2 章至第 7 章的要求。

1.4.3 智能船舶附加标志的授予、保持、暂停、取消和恢复应符合 CCS《钢质海船入级规范》第 1 篇第 2 章第 9 节的规定。

1.5 计算机系统

1.5.1 本规范所涉及的智能系统的相关硬件和软件应满足 CCS《钢质海船入级规范》第7 篇第 2 章第 6 节的适用要求,并经 CCS 审图和检验。

1.5.2 软件开发应满足 CCS 《船用软件安全及可靠性评估指南》(GD11-2015)的要求。

1.5.3 应对系统进行风险评估。在系统设计分析时,应确定相关的失效状态,以及系统对这些失效状态的响应,并通过对有关设备中的软件和硬件设计来清除或限制故障的相互影响,并提供故障的检测和容错。另外,在软件测试中,除了要做正常范围的测试之外,还要做异常范围的测试,以保证设备和软件对异常输入和状态的正确响应能力。

1.6 人员要求

1.6.1 船东或船舶管理公司应制定与智能系统相关的管理办法、培训计划、操作程序等,以明确智能系统相关操作和使用人员的职责、资质、培训等要求。

1.6.2 相关人员在上岗前应经培训合格,并熟悉智能系统的操作。

第 2 章 智 能 航 行

2.1 一般要求

2.1.1 本章要求适用于申请智能航行功能标志的船舶。

2.1.2 智能航行系指利用计算机技术、控制技术等对感知和获得的信息进行分析和处理,对船舶航路和航速进行设计和优化;可行时,借助岸基支持中心,船舶能在开阔水域、狭窄水道、复杂环境条件下自动避碰,实现自主航行。

2.1.3 智能航行的基本功能为航路设计和优化。

2.1.4 除 2.1.3 基本功能外,智能航行还可具有以下补充功能:

(1)自主航行;

(2)高级自主航行。

2.2 智能航行功能标志

2.2.1 经申请,并经 CCS 审图和检验合格,可授予下列智能航行功能标志:

Nx 其中:N--船舶具有智能航行的基本功能;

x--补充功能标志,具体采用以下小写字母表示:

o--船舶具有自主航行能力;

n--船舶具有高级自主航行能力,此时无需授予自主航行补充功能标志 o。

2.3 送审图纸资料

2.3.1 航路设计和优化应向 CCS 提交下列图纸资料:

(1)系统组成图;

(2)航路设计软件功能;

(3)系泊和航行试验大纲。

2.3.2 自主航行、高级自主航行应向 CCS 提交下列图纸资料:

(1)岸基支持中心、恶劣天气航行系统、应急事态处理、自动避碰系统和航迹监控系统的组成和功能说明;

(2)自主航行、高级自主航行风险分析,包括推进系统、船舶操舵系统、导航系统、辅助系统的故障模式和影响分析;

(3)系泊和航行试验大纲。

2.4 航路设计和优化

2.4.1 航路设计和优化是根据船舶所具有的技术条件和性能,特定的航行任务、吃水情况、货物特点和船期计划,充分考虑风、浪、流、涌等因素,在保证船舶、人员和货物安全的条件下,设计和优化航路、航速,使燃料消耗最低,并在整个航行期间不断优化。

2.4.2 航路设计和优化一般由船载系统和岸基支持中心组成。

2.4.3 航路设计和优化应具有船舶性能计算模型,在可得到的情况下,通常应考虑下列数据:

(1)船舶总布置图;

(2)船体型线图、船中横剖面及舭龙骨细节;

(3)静水力曲线;

(4)主机参数及轴带发电机细节;

(5)主机工厂试验结果;

(6)船模试验和船舶试航报告;

(7)以往航线典型航速、转速、功率和燃油消耗情况(该数据可以通过第 5 章相关系统获得);

(8)船舶抗风浪等级。

当缺乏数据时,可采用理论分析和经验曲线建立模型,并通过实船获得的数据不断地完善。

2.4.4 航路设计和优化,应考虑航线上的短期和长期气象数据,并进行更新。船舶应定

期获得下列数据:

(1)风速、风向;

(2)波高、平均周期;

(3)涌高、涌向和平均周期;

(4)流速、流向;

(5)热带气旋(或台风):最大风速、阵风风速、半径等;

(6)温带气旋:中心气压、移动路径与速度,冷暖锋线等;

(7)强冷高压(寒潮大风)预警;

(6)冰情(适用时)。

2.4.5 航路设计和优化,一般应具有以下优化功能:

(1)确定到达时间;

(2)最短航行时间;

(3)最低燃油消耗;

(4)最低总成本;

(5)船舶经受的最高风浪等级。

2.4.6 船舶应配备下列设备:

(1)数据通信设备:在整个航程期间能与岸基建立通信连接,以便相互转送信息;

(2)电子海图信息与显示系统;

(3)电子定位仪;

(4)风速风向仪;

(5)电罗经;

(6)航速和航程测量装置

2.4.7 航路设计和优化系统应符合 I 类计算机系统的要求。

2.5 自主航行

2.5.1 船舶具有在开阔水域自主航行的能力。

2.5.2 船舶设有综合导航系统1

,并具有岸基支持中心、恶劣天气航行系统、应急事态处理系统等。

2.5.3 船舶设有开阔水域自动避碰系统,可按预定的航路实现自动避碰,并进行自主航行。

1 应符合 MSC.252(83)决议修正的综合导航系统(INS)性能标准要求。

2.5.4 申请自主航行的船舶,应考虑开阔水域自主航行中可预见的风险,进行全面风险评估。

2.5.5 自主航行系统应符合III计算机系统的要求。

2.6 高级自主航行

2.6.1 船舶应具有自主航行的能力。

2.6.2 船舶具有狭窄水道自动避碰系统,具有在复杂环境条件下实现自主航行的能力。

2.6.3 船舶可实现自动靠离码头。

2.6.4 申请高级自主航行的船舶,应考虑开阔水域自主航行、狭窄水道自主航行和自动

靠离码头过程中可预见的风险,并进行全面风险评估。

2.6.5 高级自主航行系统应符合 III 类计算机系统的要求。

2.7 检验和试验

2.7.1 初次检验

2.7.1.1 相关图纸业经审查。

2.7.1.2 确认系统持有相应的证书。

2.7.1.3 确认智能航行系统的输入、输出及通信功能。

2.7.1.4 根据不同的输入条件,进行模拟航路和航速设计与优化,验证软件功能。

2.7.1.5 确认相关海图进行了相应的更新。

2.7.1.6 试航时验证自主航行、高级自主航行(适用时)的功能,以及恶劣天气及应急事态的处理能力。

2.7.2 建造后检验

2.7.2.1 年度检验、中间检验和特别检验时,查阅系统以往的使用情况,确认处于正常状态。

2.7.2.2 当设备和系统进行修理和更新时,应重新验证功能。当对自动避碰和自主航行系统进行维修或换新后,需重新进行航行试验。

第 3 章 智 能 船 体

3.1 一般要求

3.1.1 本章规定适用于申请 CCS 智能船体功能标志的船舶。

3.1.2 智能船体是基于船体数据库的建立与维护,为船体全生命周期内的安全和结构维修保养提供辅助决策,同时还可以通过船体相关数据的自动采集与监测,提供船舶操纵的辅助决策。

3.1.3 船体全生命周期管理包括下列功能:

(1)船体建造监控管理;

(2)船体结构厚度监控与强度评估;

(3)船体检查保养计划;

(4)破损稳性和结构剩余强度评估。

3.1.4 船体监测及辅助决策系统包括下列功能:

(1)船体监测系统;

(2)航行辅助决策系统。

3.1.5 本章涉及的系统软件应满足 II 类计算机软件的要求。

3.2 智能船体功能标志

3.2.1 经申请,并经 CCS 审图和检验合格,可授予下列智能船体功能标志:

Hx 其中:H--船舶具有船体全生命周期管理的功能;

x--补充功能标志,具体采用以下小写字母表示:

m--船舶具有船体监测系统及辅助决策系统。

3.3 船体全生命周期管理

3.3.1 一般要求

3.3.1.1 应建立船体全生命周期管理的船体数据库,将船体设计、建造和营运各阶段产生的数据以标准化的电子数据形式存储和传输,并在船舶全生命周期内得到及时维护与更新。同时,采用数字传输技术集成船体监测和船体结构检查保养数据,为有效开展结构检验、保养及维修提供技术保障,实时掌握船体结构状况,预先制定维修计划,以实现船体从建造到营运各阶段实施全生命周期管理,从而达到降低结构维护成本,延长结构使用寿命的目的。

3.3.1.2 全生命周期管理的船体数据库应包含船体结构几何模型、结构强度分析模型和船体性能计算模型。结构强度分析和船体性能模型的要求如下:

(1)结构强度分析模型应符合 CCS 相关规范/指南的规定,包括舱段和/或全船有限元模型、船体梁总纵强度以及结构构件局部强度计算模型,并根据 CCS 相关规范/指南的适用要求,可实现船体结构强度的屈服、屈曲、疲劳强度以及极限强度与剩余强度的计算与分析;

(2) 船体性能计算模型应符合法定要求,可实现船舶完整稳性与破损稳性的计算与分析。

3.3.1.3 在建造阶段,基于船体结构几何模型,建立船舶监造管理的电子档案,包括监控结构关键位置\结构精度,记录建造检验过程。

3.3.1.4 在营运阶段,基于船体结构几何模型,建立结构测厚数据库,以监控船体结构厚度

资料编号:[3493]

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