黄艳敏1 陈淼2 陈良松3
1 身份证号码：45030419880811**** 2 身份证号码：42900119860205**** 3身份证号码：42210119820915****
摘要：在智能船舶的发展过程中，通过技术突破、示范应用、工程化实施等手段，智能船舶发展的思路逐渐清晰。从发展阶段划分，我国智能船舶大致分为技术探索阶段和工程实践阶段。在国际组织工作、国家相关政策、技术发展方向、项目示范应用等方面在两个阶段有着较大的区别。本文就其机电技术应用发展等内容展开了探究。
关键词：智能船舶；机电技术；船舶机电
引言：
现阶段，随着现代造船业的飞速发展，船舶承载量逐渐增大，智能化水平不断提升，船舶机舱内部结构越来越复杂，机电设备种类逐渐增多，对船舶机舱内部管理提出了更高要求。船舶机舱机电设备是船舶的关键部件，是船舶航行的控制中心，直接影响着船舶的稳定运行。机电设备若是发生故障，轻则管理维修，延误航行，重则导致船舶事故，造成船舶、人员与财产的多重损失。由事故调查统计数据显示：机电设备故障主要是由于设备磨损、老化以及工作人员操作失误造成，而上述原因均能够导致机电设备绝缘结构劣化，从而致使绝缘结构 性能下降，引发机电设备绝缘故障，进而影响机电设备的正常运行。依据研究发现，船舶机舱离不开机电设备的大量应用，如何有效的、实时的检测智能船舶机舱机电设备绝缘故障是保障船舶稳定运行的关键，也是船舶智能化发展的主要体现。
1我国智能船舶内涵及发展概述
1.1内涵概述
我国CCS对于智能的含义进行了数学模型的界定，其分别将6项要素建模分为航行智能（Nx）、机舱智能（Mx）、船体智能（Hx）、货物管理智能（Cx）、能效管理智能（Ex）和集成平台智能（Ix）。其中x表示可以进行功能性选择的补充参数象征性符号，而在智能船舶数学模型建立过程中，其可以单独选择一项智能功能，也可以同时选择几项智能功能来配置相关功能参数，以达到智能船舶的制造和使用规范效果[1]。目前，在 世界范围内智能船舶都是比较热门的研究内容，现阶段有很多大型船舶研发机构和主管部门都在实施智能船舶标准制定和研发，但在我国对于智能船舶还没有一项完整的定义，各个企业和管理部门对于智能船舶的相关定义也没有一个具体的界定，如CCS对于智能船舶定义为以物联网、互联网和传感器等技术来自动感知与获取船舶本身的情况、水运环境和物流相关情况所实施的多方智能化协同主体，重点在于利用大数据技术和计算机技术来对船舶进行自动控制和管理；而劳氏船级社（LR）等对于智能船舶分为6个等级，从AL1~AL6，其对于不同等级都做出了比较详细的介绍，为目前智能船舶在发展中存在的风险评估和未来发展提供充足的建议和意见。
1.2发展概述
2018年12月，工信部等三部门联合印发《智能船舶发 展行动计划（2019-2021年）》，标志着我国智能船舶正式进入有规划的技术探索阶段。在此阶段，国内外对智能船舶的定义和发展方向并没有一个清晰的认识，我国对于智能船舶的研究也只限于理论研究和单一功能的研制，以“大智”号为代表的早期智能船舶在部分系统中实现了单一的智能化功能，与传统船舶在功能上有了较大区别，具备了基本的智能特征。同期，国际海事组织（IMO）也刚刚开始进行智能船舶定义和现有公约法规梳理工作，国际标准化组织（ISO）还未针对智能船舶标准进行针对性研究。因此，国际组织对智能船舶的发展方向尚未起到引导和规范的作用。
我国智能船舶在国家政策的支持下，从零基础开始，进入发展的“快车道”，以国家科研项目为依托，组建“国家队”，率先在三大主力船型上开展船舶智能化的科研工作，以超大型智能原油船、超大型智能矿砂船为代表的全船 智能化的智能船舶完成了架构设计，一些以企业为主导的科研力量重点突破自主航行、态势感知等船舶智能化的关键技术。在这个阶段，我国智能船舶的主要特点为船舶大型化、技术方向多样化，为解决智能船舶技术发展方向多样化的问题，中国船级社发布的《智能船舶规范（2015）》，对我国智能船舶基本技术要求进行了规范，起到了引导行业发展的关键作用，使我国在智能船舶技术发展方向上达成了一定的共识，有效凝聚了我国船舶工业科技资源，集中力量攻克技术瓶颈。由于智能船舶尚处于技术探索阶段，在技术标准和工程应用两个方面还没有形成统一的思路，导致多种技术实现方式、应用船型、应用场景在这个阶段都进行了不同程度的尝试，具有智能化特征的船舶也进行了示范应用，技术引导应用成为智能船舶发展的主要推动力[2]。智能船舶多维度的技术探索结合示范应用，为我国智能船 舶技术的发展积累宝贵的原始经验，单纯从技术角度来看，对推动我国智能船舶的发展起到了非常重要的作用，为后续智能船舶的技术突破奠定了坚实的基础。
2智能船舶主要机电技术的应用
2.1大数据分析与处理技术
目前，在大数据技术分析中，主要存在2种方法：1）以计算机等物件作为基础，重点在于人工智能和算法计算，而在该方面主要体现和研究的技术包含算法挖掘、智能搜索和高精度高速处理方法等内容。2）以人作为基础，重点在于人体认知的规律分析和匹配，进行科学精准的人机交互，最终目的在于能够使相关机械设备可以像人大脑一样进行思考或者认知。目前，大数据技术在船舶方面的应用主要在于提供一些有效的辅助和决策信息，其存在的优势有：1）结合大数据技术可以自动对船体自身状况进行判断，提升船舶自动维护和操作控制水平，并且可以对船舶内部各项备件数量和质量进行精准核算与判断，以此来对船舶机电等资源配置进行有效 优化处理[3]。2）将大数据应用到船舶的物料消耗统计中，以船机油料消耗和航速等数据为基础，进而结合船舶特点设计出经济、合理和实用的管理决策。3）根据AIS来对船舶各项动态进行实时掌握，以此来全面提升船舶管理的效率和质量。
2.2信息感知技术应用
在智能船舶研究中，其主要的船机信息感知技术应用主体为传感器、信息处理器和通讯系统，其中感知信息的主要来源包含船机本身信息和其所处环境信息。1）船机本体信息包含船舶在航行期间的各项状态，如航速、航向和航线方位等；同时包含船舶的机电设备状态信息，如船体各个部位的压力、油位和水位等信息。2）环境信息相比较船机本体的信息内容而言，其具有复杂的特点，如船机航行区域的天气条件、海水静止特点和流动特点、周围水文信息的监测情况等。而该方面所使用 的信息感知硬件设施也是相对较为高精尖的设备，如激光雷达、AIS或者电子海图、摄像机和记录仪等[4]。另外在环境感知中，由于其环境信号种类繁多、来源地址众多、信息不一致情况较为严重，这些都是所需要注意的重点与难点问题。
2.3无人船技术
目前在无人驾驶机械类的研究中，这项成果的研究已经成为全世界研究的热点问题，如无人机、无人车、机器人等。而在智能船舶的研究中，无人船的研究是无人驾驶研究中的飞跃，无人船技术是结合智能技术和远程控 制等技术来实现无人船的驾驶，是未来智能船舶发展的主要研究方向，对于智能船舶的研究有着跨时代的促进意义。
结语：
智能船舶在大数据技术的支持下，对其研究成为我国高科技研究的重点内容，目前在相关技术研究中已得到成熟的应用，但没有得到有效推广，因此在未来智能船舶的发展中，需要根据船舶行业的发展现状与特点，对其研究方向和方法进行进一步优化，促进智能船舶的高速发展。
参考文献：
[1]王超.冲击环境下船舶机电自动控制设备运行故障诊断方法[J].舰船科学技术,2020,42(18):163-165.
[2]马维良,胡巍,刘丽红,李佳佳.国内外船舶通用基础机电产品产业发展特点[J].船舶工程,2020,42(05):79-83.
[3]聂勤,刘佳俊,鲁金龙.面向智能化发展的船舶机电设备集成方案[J].南方农机,2018,49(22):133.
[4]高炳,严健雄,王磊,张少明.智能船舶主要机电应用技术分析[J].航海,2018(05):56-60.