船舶安全论文范文

时间:2023-11-21 06:18:44

船舶安全论文

船舶安全论文篇1

关键词:舵舵机安全检查

一、前言

船舶能够在水中按照驾驶者的意图航行,使船舶改变航向或维持指定航向,是依靠改变安装在船舶尾部的船舵的位置来实现的。正如鱼儿能够在水中游动自由,是靠摆动它的尾巴一样。可以说船舵就是起着鱼尾的功用。舵对于船舶航行的重要性是不言而谕的,当船舶航行时船舵发生故障,对船舶安全的影响是巨大的。

二、舵机的基本组成

船舵主要由舵叶、舵杆、舵机等部分组成。船舵能够接受驾驶者的命令并按照命令改变船舵的位置是依靠舵机带动舵叶来实现的,而舵机是整个舵系统中比较容易出现故障的部位,也是船舶安全检查人员进行船舶安检时着重注意检查的地方。

船舶舵机按驱动动力分为蒸汽舵机、电动舵机与电动液压舵机(简称液压舵机)。液压舵机具有重量轻、尺寸小、灵敏度高,工作平稳安全可靠,能缓冲风浪对舵叶的冲击,运转噪音低、振动小,而且可实现无级变速,功率的范围广。所以现代化的大中型船舶上,广泛采用液压舵机。故本文以液压舵机作为分析对象。

液压舵机一般采用电动机带动油泵,因而又称电动液压舵机。液压舵机用油液作为传递能量的介质,利用油液的不可压缩性及流量、压力和流向的可控性来实现转舵。舵机通过油泵把机械能转化为油液的压力能,然后通过转舵机构把压力能又转化为机械能,来实现舵的左、右转向。

液压舵机由三大部分组成:推舵机构、液压系统与操舵控制系统。推舵机构的作用是将液压能转换成机械能,推动舵叶偏转。液压系统的作用是向舵机提供足够的液压能.并设置所需的保护与控制装置。操舵控制系统的作用有二:一是传递舵令,二是控制操舵精度。

按照钢质海船入级与建造规范对舵机的基本要求,其中主要内容有:

1.每艘船舶均应设置1个主操舵装置和1个辅助操舵装置。主操舵装置和辅助操舵装置的布置,应满足当它们中的1个失效时应不致使另1个也失灵。

2.具有足够的强度并能在最大营运前进航速时进行操舵,使舵自任一舷的35°转至另一舷的35°,并且于相同条件下自一舷的35°转至另一舷的30°所需时间不超过28s。

3.能在最大营运前进航速的一半但不小于7kn时进行操舵,使舵自一舷的15°转至另一舷的l5°且需时间不超过60s。

4.驾驶室与舵机室之间,应设有通信设施。

5.操舵装置应设有有效的舵角限位器。以动力转舵的操舵装置,应装设限位开关或类似设备,使舵在到达舵角限位器前停住。装设的限位开关或类似设备应该与转舵机构本身同步,而不应与舵机的控制相同步。

6.舵装置应有保持舵位不动的制动装置。

7.当主操舵装置要求动力操作时,应设有1个固定贮油箱,其容量至少足以使1个动力转舵系统包括循环油箱进行再充液。贮油箱应以管路固定连接,使液压系统能在舵机室内便于充液,并应设有液位计。

8.应设置两个独立的控制系统,见每个系统均应能在驾驶室控制。但这并不要求设双套操舵手轮或手柄。若控制系统是由液压遥控传动装置组成时,除10000总吨及以上的油船、化学品船、液化气体运输船外,不必设置第2个独立控制系统。

9.驾驶室和舵机室应固定展示带有原理框图的适当操作说明。此说明应表明操舵装置控制系统和动力转舵系统的转换程序。

10.由1台或几台动力设备组成的每一电动或电动液压操舵装置至少应由主配电板设2路独立馈电线直接供电。但其中的1路可以由应急配电板供电。

三、舵机容易出现的故障

对于舵机日常比较容易出现故障的情况,主要分为两大部分。一是属于硬件类的故障,二是属于软件类的故障。

舵机的硬件类的故障是指与舵机相关的机器、设备发生了功能性的障碍,使得舵机不能正常工作发挥效用。常见的主要有:

1.通信系统的故障。驾驶员发出的舵令信号不能输出至舵机,舵机接收不到舵令。驾驶台与舵机间无法通话等。

2.电力系统的故障。动力电路、配电板等电力输出故障,使电动机无法正常运转。两路电力线路只有一路可以使用.

3.液压系统的故障。液压系统密封性能出现问题,有油路泄漏或有旁通现象、主油路锁闭不严、油位过低、液压系统内有空气等问题。使液压系统不能正常运行。

软件类的故障是指与舵机运行有关的管理制度,船员对舵机的操作存在的问题。通常主要是船员对应急舵的操作不熟悉,在需要的时候无法启动应急舵。

四、对舵机安检的重点

针对舵机容易出现的故障点,船舶安检人员就可以有针对性地开展检查工作。

检查应急舵的有效性。按照现代船舶建造规范的要求,船舶应当具有两套以上操舵装置。一套主推舵装置,一套为辅助(应急)推舵装置。这是为了保证在主推舵装置出现故障时,应急舵仍然可以继续保持舵的有效性,保证船舶的正常航行和安全。对应急舵的检查一般要求船方进行应急舵的实操,观察应急舵是否能够使用,运转是否正常。

检查舵的运转情况。在检查舵的运转情况时,一般应有两名船舶安检员相互配合进行。一名安检员在驾驶台发出舵令,另一名安检员在舵机间观察舵机对于舵令的反映。舵机在转舵运行过程中应运转平稳,无杂音无间歇性现象。从一侧满舵运行到另一侧满舵时,应反映灵敏,能够达到28S的时间要求。

检查舵角指示的准确性。在舵机上都安装有舵角指示器,舵角指示器是为了正确显示舵叶转动的准确位置,其所显示的角度指数应与驾驶台操舵转向的角度度数相吻合。当舵角指示器显示不准时,就会影响到驾驶员的对船舶的操纵,使驾驶员的判断产生误差,有可能使船舶发生触碰事故。在检查舵角指示的准确性时,是由两名船舶安检员相互配合进行的。一名安检员在驾驶台观察驾驶台上的检查舵角指示器显示的读数,另一名安检员在舵机间观察舵机上舵角指示器显示的读数。二者应读数相同。

检查舵角限位器的有效性。舵角限位器是起到了对液压油缸的保护作用。

当舵角转动到最大角度时,油缸的活塞继续压缩液油,而舵叶已不再继续偏转,致使油缸内的压力不断增加,容易导致油缸破裂。而舵角限位器的存在就使得当舵角转动到最大角度时触动限位开关,限位开关断开电动机的动力起到了保护油缸的作用。所以安检员在检查检查舵角限位器时,应让船舶驾驶员分别打满左、右舵,观察当舵角转动到最大角度时舵角限位器是否发生作用。否则应当要求船方进行修复。

检查舵的液压系统的密封性能。舵叶的转动是依靠油缸内液体传递的电动机动力来实现的。所以舵机的液压系统要保证不漏油,不漏气和不积气,才能达到传递液压力的目的。液压系统的密封性能对舵机的正常工作有着非常重要的作用。安检员在检查舵机时,应当注意观察舵机表面和舵机间的地面是否干净整洁、是否存在油污,还应当注意检查油缸表面是否存在修补过的痕迹。在检查液压系统的密封性时,应让船方开动舵机,注意观察舵机液压杆与液压油缸滑动处、液压油缸的其他接缝处是否有液压油渗出的现象。以便正确判断液压系统的密封性能。

同时在检查舵机时应注意检查一下液压油的品质。液压油是液压舵机正常工作的媒质,是液压舵机保持良好性能的保证。国际海上人命安全公约(SOLAS)对此有规定:液压操纵的操舵设备应设有能针对该液压系统的形式和设计保持液体清洁的装置。国内的船检规范也有类似的条款规定。可见舵机液压油品质是否良好对于舵机的正常运行确实很重要。液压油的品质受到以下因素的影响,一是液压油在运转过程中,机器磨损下来的金属屑和水分混入到油中,对液压油造成了污染。二是液压油与空气接触会发生氧化反映,油品会渐渐下降,达不到机器性能的要求。这时应当更换液压油。但是由于液压油的价格比较昂贵,因此沿海船舶特别是个体船舶很少有更换液压油的。另外在舵机间的液压油补充油柜中液压油应保持一定的油量储备,这也是在检查过程中应当注意的。

在对舵机的检查过程中其他需要注意的,在舵机间应张贴有应急舵的使用操作说明,并通过与机舱工人的交谈,以了解他们是否熟悉应急舵的操作使用。通过以上的检查基本上可以完成对舵机的安检工作,对该船的舵机系统有了比较全面的了解。希望本文能够为船舶安全检查人员有所帮助。

参考文献

[1]《钢质海船入级与建造规范轮机》.1996.5.

[2]王福根.《船舶轴舵系装置》.2003.3.

船舶安全论文篇2

[关键词]船舶;轮机;安全管理

一、船舶轮机概述

上世纪五十年代以来,世界船舶的自动化水平越来越高,共经历了以下5个阶段:单系统自动化,一般船舶自动化,船舶控制无人化,超自动化船舶和未来型船舶。就我国来说,对于现代化船舶正处于消化吸收阶段,船舶自动化相关问题比较多。但其中最大的问题是轮机安全管理的问题。研究的侧重点是集中于船舶设备本身以及由船舶设备组成的装置和系统的研究。

二、船舶动力装置的组成

1.根据组成船舶动力装置的各种设备、机械结构和系统的作用不同,可以将船舶动力装置分为以下几个部分:

推进装置,它是推动船舶航行的装置,由传动设备、主机、轴系和推进器组成。

辅助装置,它是辅助推进装置产生能量的装置,由辅锅炉、船舶电站、压缩空气系统和液压泵站组成。

管路系统,它是用于输送流体的管系。由各种阀件、管路、泵、滤器、热交换器等组成。

甲板机械,它是用于保证船舶装卸货物及相关货物的起落所设置的机械设备。

防污染设备,它是用于清理船上污油水、油泥、生活污水及各种垃圾的设备。

自动化设备,它是替代人工工作的设备,由遥控、自动调节、报警、监视和打印等设备组成。

2.对船舶动力装置的要求

(1)可靠性。可靠性是对船舶动力装置的最基本也是最重要的要求。由船舶的作业环境长期离开陆地,在船舶发生相关故障时,不可能及时得到陆地人员的援助。

(2)经济性。在船舶在营运过程中,船舶总费用的50%为动力装置的营运成本。因此,提高船舶的营运效益的关键,就是尽可能的提高船舶动力装置的经济性。

(3)机动性。船舶的机动性是指船舶改变自己运动状态的灵敏性,船舶机动性是船舶运行安全的重要保证。

(4)重量和尺度。减少船舶动力装置的重量和尺度是提高船舶的经济效益。但船舶动力装置的重量和尺度的减少往往和它的使用寿命相矛盾。

(5)续航力。续航力是指船舶不需要补充如燃油、滑油、淡水等任何物资,所能航行的最大距离或最长时间。船舶的续航力不但和船舶动力装置的经济性和物资储备量有关,也和船舶航速有关很大的联系。

三、船舶轮机的可靠性及提高其可靠性的措施

1.确保船舶轮机维修保养工作的质量

船舶轮机的安全管理,应该从提高日常维修保养工作的质量为重点,可以从以下几个方面入手:在船舶轮机日常维修保养管理中,要加强船舶轮机的安全维护,将妨碍船舶维护人员人体感官功能发挥的各种因素尽量消除。在日常管理中,尽量保持船舶机舱区整齐和清洁。在非常残酷的使用环境下,船舶轮机操作和维修应考虑适当的保护措施。在进行船舶维修作业时,一定要对相关人员的作业范围和任务进行明确,同时要做到知人善任、安排合理。对相关工作人员进行培训,要求他们在维修工作中一定要按说明书的规定和操作规程来进行,切不可盲目行事。

2.提高管理水平

要想提高船舶轮机的整体管理水平,需要加强对船舶轮机管理人员的培训。要求维修人员可以识别船舶轮机中各种机械和系统的故障苗头,将故障消灭在萌芽状态。其次一旦船舶轮机发生故障,维修人员可以迅速找到故障部位,并结合相关船舶维修知识,采取正确的方法和程序排除故障。

很多轮机故障是由于船舶维修人员违反了相关技术操作规程和采取了不正确的维修决策造成的。而在人为故障中,属于船舶管理水平低和属于维修人员责任心不强造成的事故造成的轮机事故几乎各占一半。因此,在船舶轮机安全管理中,加强人的因素的管理,从船员的心理角度,提高船舶轮机安全管理的质量具有非常重要的意义。

四、人因工程理论在船舶管理中的应用

1.轮机安全管理中的人的因素。人是轮机设备的管理者和使用者,在船舶轮机安全管理中,可以将人、船舶设备和使用环境看成一个系统,从系统学的角度来提高船舶轮机的可靠性。具体来说,应该从提高船舶管理人员的业务能力和思想教育水平两方面入手,提高轮机管理人员的整体素质,特别是他们的质量意识、环保意识、分析问题解决问题的能力和管理能力。而在这些培训中结合人因工程理论和船员心理学可以起到事半功倍的作用。

2.人因工程理论在轮机安全管理中的应用。“国际安全管理规则”中率先提出了人的因素在轮机安全管理的作用。该规则的制订旨在提供船舶安全管理、安全营运的国际标准,要求各国政府采取必要措施保证船长、轮机长正当履行其安全责任,要求有适当的管理组织以满足船土高标准安全的需要。该规则强调高级船员的承诺是做好安全管理工作的基础,各级人员的责任心、能力、态度和主观能动性将决定安全的最终结果。船舶安全管理的重点,由传统的侧重于对船舶设备的管理转向为对设备、船员和公司人员的双重管理。特别是通过船公司加强对人为因素的控制,建立了系统化的国际安全保障机制。这也是现代轮机安全管理的重要组成。

3.船员心理学在船舶管理中的应用。人因工程理论的重点就是关注人的因素,很显然船员的心理状态是影响船舶安全营运的非常重要的人的因素。所以船员心理学在船舶管理中的应用也是人因工程论的又一分支。人的心理状态是客观存在的且不以人的意志为转移的一种心理活动。这种心理活动受到人身边的客观事物影响。船员的工作属于高危险性,高劳动强度的工作。且船员远离家人、远离大陆更容易出现相关心理问题。

海员的心理素质,主要是研究在航海的特殊情况下,海员的心理状态会发生什么样的变化,又有什么心理素质标准对海员的心理进行评定。海员的一般心理问题,主要是研究在航海条件下海员会有哪些带有普遍意义的心理问题,同时探讨如何提高和改善海员心理裕度和心理适应能力。海员事故与海员身心健康,主要研究在航海条件下,海员事故的海员心理状态,海员的心理障碍、精神疾患和心身疾病,以及心理诊断和心理治疗,海员的心理卫生和教育训练等。

结束语

世界各大航运公司采取的各项措施的实质,就是逐步将人的因素考虑到船舶运行系统中去,在船舶系统管理中突出人的主导地位,在船舶轮机及驾驶管理中充分考虑人的因素,提出了以人的操作可靠度作为衡量船舶安全管理优劣的定量化评价标准之一。因此,加强船舶轮机人员在集装箱船舶轮机管理系统中的重要地位,对整个船舶轮机管理系统优化都有着积极的作用。

参考文献

[1]吴恒.现代轮机技术管理.大连:大连海事大学出版社,2008

[2]詹玉龙.轮机长业务.北京:人民交通出版社,2008

船舶安全论文篇3

关键词:船舶检验;对接;船舶安全检测;策略

0 前言

现代社会,由于人们从事海上航行需要承担很大的的风险,所以,水上航行可以称得上是一个风险极高的行业,时刻与风险并存。船舶对于航运企业来说是承载货物,进行运输的工具,对于船员来说则是一个移动的家,可以称得上是海上浮动的“国土”。所以,在船舶的性能优良、结构合理、救生、消防等功能上的完善,无疑是对水域环境、船员生命以及国家财产都是最为有力的保证措施。然而,船舶检验与船舶安全检查,是对船舶安全来说最为重要的两道防线。

1 船舶检验与船舶安全检查的对比分析

首先,不同的性质。船舶检验是国家对船舶检验机构进行授权,然后由船舶检验机构进行执行的一种检验,可以防止水上安全事故以及防止船舶水域污染,船舶安全检查作为一种常用的用来检查和监督船舶情况的行政执法行为,它可以针对船舶检验的整个过程施行强有力的督促作用,包括船舶运营及其自身性能等方面。

其次,不同的时间间隔。船舶检验作为政府职能主要是根据国家相关的规则、法律、法规和国际公约等施行对于船舶的强制性的监督功能。可以分为初次检验、船用产品检验以及营运检验,初次检验包括营运初次检验以及建造初次检验,对于营运检验可以分为年度检验、中间检验、换证检验和附加检验等。一般,营运检验指的是以年作为周期的定期检查,检验内容以及范围也有相关规定和规程。船舶安全检验则是指主管机构依法实行的行政监管,无需他人授权或者统一,周期为半年,不定期的采取登船的方式进行检查,对客滚船、高速客船、客渡船、旅游船以及经常运输危险品的船只进行重点检查。

不同的检查范围。船舶检验在其进行检验的过程当中可以针对船舶的技术以及设备状况等情况进行细致检查,然而,船舶安全检查的检查范围除了对这些进行检查之外还要针对船员的配备,船员对工作的胜任程度,船舶的安全保障问题以及船舶的安全管理体系制度的完善情况进行检查,由此可见,船舶安全检查范围更广。

不同的实际操作。船舶检验由船舶所有人或者经营人向船舶检验部门提出申请,递交图纸资料申请船舶检验部门的审查,船舶检验机构派遣专人执行船舶的检验程序。但是,对于船舶安全检查来说却不用递交任何申请,只要是在监管机构的监督范围内,监管者可以对所有船舶依照国家的相关法律法规政策进行直接检查。船舶机构对船舶进就行检验之后,需要对检验的结果进行书面上的确认,合格的给与书面上的有效法定证书,借以证明检验已经通过,倘若不合格则不予颁发书面上的法定证书。行政主管部门所执行的船舶安全检查指的是针对最终监督检查的结果进行确认,对于结果不合格船舶采取相应的处理措施,借以保障其可以进行不断的完善。

2 船舶安全检查和船舶检验的对接策略

首先,船舶的检验部门以及负责船舶检查的海事部门通过多年的工作经验积累都拥有各自的经验丰富的检查和检验工作人员,安检员与验船师由于其工作性质的专业性,尽管已经经过相关部门培训后上岗,有资格能力后才能投入工作。船检与安检其依据是一致的,都是通过执行检查手段,因此主要实行基础和传统知识更新方面的培训,内容和项目都有很大交叉性,安检员与验船师的培训对节后可以合理使用有限的资源。海事行政机构以及船舶检验机构对安检员和验船师培训过程中,一致或者想死内容可以一次完成,很大程度上可以有利于降低人力以及物力的浪费,有利于实现船舶检验和检查资源的合理性利用。此外,安检员与验船师对于船舶检验和检查所用的技术虽然有不同之处,但是最终目的一致,所以,通过一次性培训可以加深他们之间的交流和沟通,有利于他们对国际公约以及规范的全面掌握和理解,消除缺陷认定方面的不同见解和意见,有利于综合的运用统一的技术标准来进行船舶检查以及船舶检验检验,对提高船舶的管理水平有着十分重要的现实意义。

其次,船舶安全检查和船舶检验实现在信息上的对接。当前环境下,船舶安全检查的信息资源与船舶检验的信息资源没有共用,导致双方信息无法实现共享,因此,必须努力构建相同的平台,进行信息共享。如果实现信息使用方面的共享,有利于提高检查与检验的实际作用,可以实现对船舶检验结果的充分掌握和了解,也可以帮助船舶安全检查工作可以有的放矢的寻找待检验船只,有利于检验过程中所存在具体问题的跟踪检查。通过信息共享,有利于船舶检验机构对滞留船舶重点进行检查,有利于安检遗留问题的完善和解决。信息共享,不仅可以做到使安全检查时间间隔变得更加具有科学性,有利于我国海上安全交通的保障。

再次,船舶安全检查以及船舶检验二者之间在工作程序和流程上所进行的对接。现存的历史大环境下,船舶检验机构工作人员的素质和能力都呈现出高低不等的现象,要想使检验工作完美无缺是很难的,所以,加强监督和检查是必要的,船舶检验和船舶安全检查之间可以建立一种相互监督,相互制约的工作关系。安检范围可以全部覆盖船舶检验的工作内容,如果船舶存在检验质量上的问题,安全检查到位,均可以体现在检查中,可以通过海事局的地方船舶检验机构追求检验责任,达到从源头上进行管理的目的。于此同时,检验也可以对安检员的安检通知书进行缺陷监督,形成良好的相互制约的机制,有利于积极促进船舶行业的发展。

3 船舶安全检查与船舶检验对接的意义

对于船舶安全检查和传播检验来说,是两种相互促进、相互补充的技术性工作,目标是一致的。

首先,船舶检验对于船舶安全检查来说是一种技术上的支持。建立和完善信息共享平台,实现资源上的共享之后,可以使二者监管水平都得到质的飞跃。船舶检验分轮机、船体和电气这三个基本方面,验船师负责这三个方面的工作,但船舶安全检查受到时间、人员以及各个方面因素的影响,不能达到分工合作的程度,所以,安检员需要对船舶的各方面进行了解,验船师只需要精通自己负责的方面。从技术角度上来说 ,验船师就船舶整体的了解和熟悉不如安检员,但是针对某具体方面来讲,验船师却比安检员更加精通,尤其是涉及到船体损坏的方面。因此,需要验船师与安检员相互促进,取长补短,达到双方资源上的共享,有利于船舶检验可以成为船舶安全检查在技术层面的支撑。

其次,船舶安全检查是针对船舶检验进行的补充。船舶检验具有时间间隔,最短是年检,在间隔一年的实践内,船舶会出现很多状况,这对于还是相关部门来说是一个难题。实践证明,对于船舶进行安全检查是监督船舶是否适航、船员是否适合任的有效途径,由于船舶检验受时间上的限制,无法进行碎石检验,虽然法律法规规定船舶在受损情况下应该申请检验,但是,实际上船舶所有人为避免麻烦不会提出临时检验申请,导致船舶检验机构无法了解船舶的实时状况,不能有效的实行监管,船舶安全检查则可以补充这个空白,实现信息以及工作上的对接,凸显船舶安全检查对于船舶检验起到的补充性作用。

第三,船舶安全检查可以有效的对船舶检验实行监控。国内的传播检验现状现实,每次船舶检验到位是极难得到保证的。所以,船舶安全检查可以作为一种控制和监管受段,二者相互监督制约,对于安全航运有了双重保障。

4 总结

综合以上,船舶检验机构通过对船舶的检验,必须要达到相关法律和法规的必要要求的才能保障船员的人身安全,有效的避免国家财产的损失。船舶安全检查和传播检验都是有效确保船舶安全航行的保障性措施 ,所以,二者如果可以有效的对接,更有利于二者发挥更好的效果,有利于我国海运事业的发展。二者虽然方法不同,但是目标一致,从技术上来将也可以相互的进行补充和促进,双方必须要在实践过程中不断的努力和提高,争取构建起一个更加完善的适合双方进行制度上以及信息资源方面进行沟通交流的共享平台,借以使对接机制更加的具有可靠性和安全性,就可以更加柔韧有余的应对和履行国际上的公约和条约,对于我国船舶海上工作的监督与管理有着十分重要的促进作用。

参考文献:

[1]暴树仁.实现船舶检验与船舶安全检查有效对接的意义和对策[J].科技传播,2014(09).

[2]徐雪忠,丁敏强.论船舶安全检查与船舶检验的关系[J].浙江交通职业技术学院学报,2005(04).

[3]李清亮.浅析如何通过安检提高船舶质量以减少事故的发生[J].中国水运(理论版),2007(08).

[4]庄则平,吴兆麟.船舶安全检查处理决策的定量评价[J].大连海事大学学报,2002(01).

[5]高峰,李伟.亚太地区港口国监督检查及其相应对策(英文)[J].大连海事大学学报,2007(02).

[6]张平,彭尹.实现船舶检验与船舶安全检查有效对接的意义和措施[J].广东造船,2010(02).

[7]马雪梅,罗卫华.论船级社检验、船旗国监督与港口国监督三者关系[J].航海技术,2007(01).

[8]高建丰.浅析船舶安全检查与船舶检验[J].中国新技术新产品,2012(09).

[9]章伯华.船舶检验与船舶安全检查相关问题的探讨[C].中国航海学会内河海事专业委员会第七届委员会委员大会暨2012年学术交流会论文集,2012.

船舶安全论文篇4

【关键词】船舶检验;安全管理;促进;概念

0 前言

在今年的6月1日,隶属于重庆东方轮船公司的“东方之星”客轮在长江翻沉,该事件直接导致442名乘客罹难。这次事故的发生给我国船舶检验与安全管理工作敲醒了一个警钟。在此背景下,本文出于提高船舶航运安全等层面出发,对我国船舶检验与安全管理进行探讨,希望能够通过相关专业知识提高乘客与船舶拥有者的认识意识,总的来说具有一定的意义。

1 船舶检验的相关概念

1.1 定义

船舶检验,主要地指相关船舶检验机构根据自身的技术、法规以及经验等对船舶及附属设备的技术状况进行检验、试验、审核以及鉴定等。其主要目的通过对船舶及其设备的检验,促使船舶公司保持船舶的良好技术状况,以保证船舶的营运安全和防止污染,促使船舶企业在任何时候都能保证自身船舶处于最佳运营水平,从而确保船舶运营安全与降低环境污染与损害问题的出现。

1.2 船舶检验类型与特点

(1)船舶法定检验

船舶法定检验,其主要指的是基于国家法律法规、主管部门技术规范以及船旗国承认的国际公约出发,由主管部门下属的船舶检验机构或者具有主管部门委托授权或指定的检验单位对船舶、海上相关设施以及船运货物集装箱等进行实施检验。

船舶法定检验的相关特点:一是,其属于一个国家管理权的表现;二是,其虽然通过检验和评定实现,但是在实质却属于船舶检验机构所履行了一种的行政确认与许可行为;三是,具有强制性原则;四是,具有国际性,国际航行船舶一定要符合我国所承认的相关国际公约。

(2)船舶入级检验

船舶入级检验,其主要是指船舶拥有者为了实现投保与保持市场竞争,一般会自愿申请获取某船级社的船级,而在获取船级的过程中需要该船级社的入级检验工作。例如,世界成立最早的英国劳氏船级设等。

入级检验的相关特点:一是,船舶拥有者可以自身需要自由申请相关船级社的船级。其目的主要希望通过某船级社的权威,提高自身在航运市场中的竞争力,同时在投保时降低条件阻碍。二是,在进行入级检验时,一般需要与法定检验进行结合。三是,进行入级检验的船舶主要集中在从事国际航行市场的船舶。四是,其条件要较高,必须属于海上航行船舶且乘客满载在一百人以上。而对于油船,其载重量可以承受一千吨以上。五是,滚装船、液化气体运输船和散装化学品运输船。六是,首要是船舶拥有者或经营者要求入级的其他船舶。

(3)船舶公证检验

船舶公证检验,其主要是指船检机构在接受相关委托后,必须站在自身中立、权威以及公正的立场上,对存在的某一情况进行判断与鉴定,并根据鉴定结果给出证明。

船舶公证检验的相关特点:在进行公证检验后,检验机构所出具的报告具有绝对的权威性,可直接作为交接、计费、索赔以及海事仲裁等工作的凭证。

2 促进船舶检验和安全管理的相关措施

2.1 构建信息共享平台

在我国航运管理体系中,各地方船检部门与海事部门等经过多年的信息化建设,自身的数据库框架已经基本完善,但是部分区域之间的数据共享还严重缺乏,容易导致部分船舶检验与安全管理存在监管真空的现象。因此,在现有阶段,实现区域性甚至全国性航运检验与管理信息共享已经成为一个重要的发展方向。例如,在我国部分区域的海事部门中,其对船舶管理系统信息进行登记时,往往只包括船长姓名、总吨等较为基础的数据,真正体现船舶技术状况的数据则较为缺乏。而船舶安检人员进行选船工作时,一般需要对现场进行全面筛选,在时间、人力安排以及技术等因素的影响下,其安检效果往往大打折扣。但是如果其能够及时获取船检部门的详细检验报告,那么船舶安检人员进行选船与检查程序将更为便利,其检查效果也更为容易显现。同样,船舶检验部门在及时获取海事部门的船舶安全检查报告后,其在检验前对近期相关船舶的维护与保养情况更为把握,进行船舶检验工作时也更具有针对性。

2.2 构建人才交流机制

在我国航运管理体系中,各地方船检部门与海事部门在人力资源管理上都较为看重,均构建有经验较为丰富的检查队伍。但是在近年来,随着我国航运事业的迅猛发展,船舶数量在呈现梯级增加,而相比之下验船师与船舶安全检查人员在数量上逐渐无法匹配。因此在相有阶段,对验船师与船舶检查队伍进行建设,通过人才引进与培训机制,不断充实检查队伍也就成为一个重要的任务。在此背景下,我国各地方港航管理局要起到积极的指导作用,通过构建人才交流机制,结合各部门与邀请相关专家学者协同组织培训,通过实践帮带与授业解惑逐渐提高各队伍的人才质量,使每一名检查人员即可以总体把握船舶检测与安全管理知识体系,又能在自身的领域内做到顶尖,从而全面提高船舶检测与安全管理质量。

2.3 加强技术运用,提高监管水平

近年来,随着科技与航海事业的发展,GPS、电子海图等新技术开始在船舶航运中全面运用,而这也给船舶检测与安全管理带来新的挑战。例如,在《国内沿海航行海船法定检验规则》中,其明确规定500总吨以下的国内沿海航行要求配备带DSC功能的甚高频。但是,在定位设备上则没有明确的配套要求,如此一来,大部分船舶出于经济层面考量一般不自动配备定位设备,从而导致甚高频的DSC 无法真正体现出其功能,成为一种应付检查的摆设物品。因此,我国各地方船舶检验与安全检查人员一定要强化沟通渠道,对于新出现的技术与问题,一定要做好及时的沟通、讨论以及研究工作,加强技术运用的认知,从而全面提高检验技术,并做好规则的制定,促进船舶检验和安全管理水平。

2.4 构建全面的监督机制

船舶检验和安全管理作为一项技术工作,其监督机制是否合理直接关系到检验水平的体现。安检的范围可以覆盖船舶检验的内容,存在质量问题的船舶,只要船舶安全检查到位,一般均可在船舶检查中表现出来,找出问题所在,而安检可以说是船舶检验的审查和复核。这样安检对船舶检验中未发现的问题船舶就可以通过海事局设立的地区船舶检验管理处追究责任单位或人员的检验责任,从而达到源头管理的目的。同样船检也对安检有着监督的作用,船检在检验的过程中也可以对船舶安全检查员签字的《船舶安全检查通知书》(现在叫《船旗国监督检查记录簿》《港口国监督检查报告》)中的缺陷进行监督,两者相互监督相互制约,对于船运的良好发展有着积极的意义。

3 结论

综上所述,船舶检验和安全管理作为一项技术工作,其工作水平的高低直接关系到乘客、货物以及水域等层面的安全,属于对社会责任的一种体现。因此,在实际工作上,各职能管理部门一定要提高重视力度,不断在实践的提高检验和安全管理水平,为我国航运事业的健康正常发展做出基础性支持。

【参考文献】

[1]俞磊.浅议我国船舶安全检查目标船选船机制及其差异化检查制度的建立[C]//第四届广东海事高级论坛论文集.2012.

[2]张波.论加强船舶检测与船舶妥全检查的对接的策略研究[J].中国水运(下半月),2012.

船舶安全论文篇5

论文关键词: stcw78/10公约;船舶安全;船舶机舱资源管理;实训基地;团队意识;训练

随着现代航运业的飞速发展,海上交通运输日益繁忙,而船舶趋于专用化、自动化、大型化,船上配员由多个国家的人员组成,安全成为船舶运输永恒的主题。船舶机舱是船舶的动力中枢—心脏,船舶机舱的安全性对提高船舶运输的整体安全性有着重要意义。自动化技术的高速发展并没有给船舶安全带来质的变化。据统计,近几年来在国内外一些大的航运公司发生的有统计的几百起重大机损案例中,由于人为因素而产生的案例达全部案例的超过了83%,这与国际社会上公认的80%的人为因素失误比率非常接近,充分证实了船舶事故在许多方面与人的因素密切相关,人为因素是船舶事故的最主要原因。因此,对船舶机舱资源进行整理分析,对于减少机舱人为因素失误很有意义。

20世纪90年代以来,为确保船舶航行安全,欧洲一些国家的交通与海事安全主管部门、船东协会、航运公司联合对海上事故发生与预防进行调查和分析,开发了“驾驶台资源管理(bridge resource management,简称brm)”的培训课程,取得了很好的效果。为使船舶轮机管理人员充分发挥所有人员的团队作用,明确自己在工作中的职责与分工,进一步强化意识和端正工作态度,减少人为失误,预防事故发生,保证船舶安全航行的目的[4]。在brm 培训课程的基础上结合船舶机舱的特点开发了“机舱资源管理( engine room resource management,erm)”的培训课程。

国际海事组织imo( international maritime organization)于2010年6月5日在菲律宾马尼拉通过最新stcw(international convention on standards of training certification and watchkeeping for seafarers)公约2010年修正案。将erm作为强制性适任标准,进一步突显出erm培训的重要性,根本目的就是要确保航运安全。

一、船舶机舱资源与管理

(一)船舶机舱资源

航运企业要达到“航运更安全、海洋更清洁,高效、经济”营运的目的,在现代科技高速发展的时代,如何对船舶进行管理有特别重要的地位,船舶机舱系统,既人、机、环境和管理四个要素组成的一体化系统,核心内容就是致力于现代化船舶机舱所需要的管理质量、快速学习的科学方法和团队一体化的环境,形成“人—机—环境—管理”一体化的现代化船舶机舱资源管理模式。

1.人力资源。指涉及到船舶安全营运工作中的所有人员。包括船长、轮机长、各位驾驶员和轮机员;水手、机工等普通船员,还包括在特定港内作业中来自他方的引航员、港作拖轮及码头工作人员等及其所具有的知识、技能以及协作能力。人力资源是船舶营运工作中最为重要的资源[4]。

2.物质资源。指涉及到确保船舶正常营运操作所需要的各种机械设备(如:主机、柴油发电机组、锅炉等)、仪器仪表、备件、工具等。物质资源是确保船舶正常营运与操作的基本资源。

3.环境资源。指涉及到确保船舶本身正常营运所需要的各种信息与资料,如:海洋环境、航行计划、机舱环境、驾驶台命令、操作手册、使用指导书、港口信息等。信息资源是确保船舶正常营运的必要资源。

4.管理资源。指涉及到确保船舶本身正常航行和操作所需要的时间、经验、技能和与有关部门(如主管当局、企业等方面) 的合作及支持的程度。管理资源将有助于船舶正常营运和组织目标的实现。

(二)船舶机舱资源管理培训的目的

通过船舶机舱资源管理相关内容的培训,可以加强相关人员的安全工作理念、端正工作态度、完善工作行为;提高情景意识,正确掌握船舶周围的局面,掌握每一个失误(或事故)链的形成过程,采取相应的应对措施,避免事故的产生;注重相关人员之间的文化意识与背景,了解并尊重不同国家与民族之间的文化差异;明确团队工作的重要性,并充分发挥团队成员的作用,改进管理作风,提高操纵决策水平和应变能力。

(三)船舶机舱资源管理培训的主要内容

船舶机舱资源管理可以定义为:“为达到船舶安全营运和保护海洋环境的目的,运用和协调好全部船员所具有的技能与经验、船舶设备和其他外界相关各种资源”。根据相关国际公约和我国海事主管部门有关规定,结合船舶航行安全的实际情况与需要,船舶机舱资源管理培训主要包括以下内容[5] [6]。

1.明确人为因素和船舶事故的发生与预防之间的关系。随着水上运输变的日益繁忙,同时伴随着航运科技的发展,对船员的要求也是越来越高,根据资料统计,近几年来,海上交通事故呈上升趋势,这其中绝大多数是与船员的人为失误有关。为减少船舶事故和预防船舶事故的发生,必须要明确在影响船舶航行安全的失误链与最终事故发生相互之间的关系中人为因素所起的作用,采取相应的措施,减少或破断失误链的产生与发展,从而达到减少和预防船舶事故的发生。

2.多元文化意识对船舶安全工作的影响。随着航运的发展,同一条船上的船员往往来自许多不同的国家和地区,船员在他们各自的工作中经常体现出多元文化意识的特点,并对船舶安全工作的实际操作产生一定的影响,同时远洋船舶航行于世界各地,船员在工作过程还要涉及多个国家和地域、不同公司的船舶与人员。为此,船员之间应通过对彼此文化意识的理解与尊重,从而保证船舶航行的正常进行和安全。

3.阐述情景意识对船舶航行安全的作用。航运的繁忙也导致船舶航行时经常会面临紧张而复杂局面。船员船员必须要具有正确的工作态度才能保持高度的情景意识,全面了解和掌握各种相关的信息,以便于积极主动地采取各种合理的措施与行动避免船舶事故的发生。

4.强调船舶通信和人员交流沟通在船舶航行

安全中的重要性。船舶之间的通信和人员之间的交流沟通是船舶安全航行的基本保证之一。由于通信设备与外界条件的局限性以及来自不同国家或地区的船员之间由于语言沟通等方面的限制,会导致船舶在航行的过程中有紧迫局面的产生或导致事故的发生。

5.明确团队与团队工作在船舶航行中的必要性。船舶在海上、沿海或港内航行时,全船人员在工作中的要积极配合和协调。所有轮机值班人员组成一个工作团队,最重要的工作是完成团队的目标任务,确保航行安全。团队成员在一起工作必须要互相协作,这是每个成员的责任。

6.探讨决策的重要性与领导工作方法的改进。鉴于船舶航行工作的特点,船员在船舶航行与靠、离泊等作业的等各种工作过程中必须要作出一些果断的决策以确保船舶正确的操纵与安全,在团队工作中发挥必要的领导作用。果断的决策在船舶的实际航行工作中具有非常重要的作用。如何改进和提高决策能力,更好地发挥团队工作的领导作用,对船舶安全航行具有非常积极的意义。

7.规范化执行各种规章制度和操作规程。为了提高船舶安全航行的水平,必须进一步规范船员执行规章制度和操作规程的行为。船舶航行时必须严格执行国际海上避碰、防污染等相关公约与安全规则,并遵守各国政府和主管部门制定的涉及特定水域安全的规章制度。同时,船员还必须根据航行与作业的需要,认真地按照规定的各类操作规程来控制和操纵船舶。

二、依托现代化实训基地探索培训新途径

船舶机舱资源管理是属于管理科学的范畴,理论学习必须结合实景训练,我院新建成的部级实训基---自动化模拟机舱就是完成这些任务的最好实训平台。运用与实船机舱真实环境几乎相同的自动化模拟机舱,通过完成不同的模拟任务,明确受训人员在船舶机舱日常工作中的义务与责任,在合理地利用自动化模拟机舱的各种设备的基础上,充分发挥每个人在团队工作中的作用,严格按照相关操作程序完成各项工作,以保证各种设备的正常运转,确保船舶航行安全,减少和避免潜在的人为事故。

(一)自动化模拟机舱的设备组成

自动化模拟机舱提供了与实船机舱十分相近的各类硬件环境,主要有:船用主机和轴系、供配电系统、大型集中控制室、模拟驾控台、燃、滑油系统、冷却水系统、压缩空气系统、锅炉系统、防污染设备、压载、消防、舱底水系统、制淡装置、淡水压力柜、机舱风机等;设有与现代化船舶机舱相一致的新型主机遥控、安保系统等;还配有通用仪表实验台和燃油黏度控制系统等半实物操作训练台;设有大型水力测功器、pid调节器、油雾浓度计等设备。

(二)自动化模拟机舱的培训功能

自动化模拟机舱可用于学员对各种设备操作训练、轮机安全值班、动力装置运行和性能测试、机舱保养、维修和应急故障排除等训练。学员在自动化模拟机舱受训时如同操作和管理实船一样,达到快速学习现代化船舶轮机的操作与管理。满足stcw公约要求对轮机人员的相关要求。

(三)自动化机舱的实训效果

自动化模拟机舱建成以来,已先后为多家航运企业和造船厂培训轮机工程技术在职人员多个班次,特别是全国高职轮机工程技术专业骨干教师培训班的举办,充分展现了自动化模拟机舱的特殊培训功能,在几乎与实船完全相同的实景中,培训学员根据实际需要,组成不同的团队,通过完成多种工作任务来得到训练,使得全体参训人员的船舶机舱管理水平得到较高的提升,取得了良好的效果。

三、对开展船舶资源管理培训的建议

(一)全面开展船舶机舱资源管理培训

为更好地履行stcw新公约,减少人为因素对船舶安全的影响,海事主管部门应积极引导航运企业与航海院校展开全面合作,一方面要充分发挥教师的教学能力,另一方面聘请具有丰富实践经验的航运企业安全管理人员共同参与培训工作。加大培训投入,深化培训工作。从整体上提高我国在船舶机舱资源管理培训方面的水平。

(二)航海专业的学生在校学习期间就接受相关培训

航海类专业学生在校学习期间接受船舶机舱资源管理知识的相关培训,对于指导他们今后上船工作时端正态度、规范工作中的行为是非常有益的。要注意在教学过程采用带有引导性、趣味性和实用性的方式来实施教学,以提高教学效果。

四、结语

船舶安全论文篇6

关键词: Qmax型LNG船舶 烂沙洋北航道 下沉量 富余水深

足够的水深是船舶安全航行和靠离泊的基本保障。为防止出现搁浅等意外,船舶在浅水区域内航行需留有足够的富余水深。由于洋口港烂沙洋北航道的特殊条件,在引领Qmax型LNG船舶时,必须考虑其航行产生的浅水效应,尤其是航行下沉量给予足够的重视。

富余水深(UKC)的概念以及计算方法

国内很多航海专著和文献中都将英文“Under keel clearance”(缩写为UKC)译为富余水深,并将其定义为“船舶龙骨下水深留有一定的安全余量”。富余水深(UKC)即船底以下的水深,是指船舶龙骨下缘至海底的垂直距离。船舶在静止状态和航行状态时的船底水深均可以被称为富余水深。富余水深示意图如图1所示:

图1 富余水深示意图

富余水深可用式(1)表示:

UKC = h d (1)

式中:UKC――富余水深;h――实际水深(海图水深+潮高);d――船舶吃水。

影响富余水深的因素是多方面的,包括潮高、大气压变化对海平面高度的影响、船舶航行引起的船体下沉、风浪使船体产生纵摇、横摇、垂荡而引起船舶吃水的变化以及海水密度的变化引起船舶吃水变化等等。可以把这些影响因素分为两种类型:一种是引起船舶吃水(d)变化的因素,包括船体下沉、船舶产生横倾纵倾、海水密度变化等因素;另一种是引起实际水深(h)变化的因素,如潮高、海平面高度变化等等。

船舶航行时,船体会在垂直方向产生一定的下沉,引起船舶吃水增加。因船舶航行引起的船体下沉值称为航行下沉量。当船舶平吃水时,最大航行下沉量发生在船首;当船舶有尾吃水差时,最大航行下沉量发生在船尾;当船舶有首吃水差时,最大航行下沉量发生在船首。船舶在浅水区域内航行时,船舶下沉量是船舶对富余水深影响的最大因素。

当船舶从密度较大的港外海水水域驶入密度较小的港内海水水域时(如河口港),船舶吃水会逐渐增加,从而使富余水深减少。反之则船舶吃水减少,富余水深增加。另外,船舶纵倾和横倾都将引起最大吃水的增加。因此,计算富余水深时还应考虑一定的横倾修正量。

根据以上分析,富余水深可以使用下列公式计算为:UKC = h(海图水深+潮高) d(船舶静态吃水+水密度变化修正量+下沉量+横倾修正量) (2)

Qmax型LNG船舶航行下沉量计算结果

航行下沉量的确定有经验方法和理论方法。经验方法有多种。英版《航海手册》推荐的三个经验公式分别为:

下沉量 = 10%的吃水; (3)

下沉量 = 每5节前进速度下沉0.3米; (4)

下沉量 = V2/100 (m),式中,V = 海里/小时 (5)

式(3)方法一般指船速为10节条件下的航行下沉量计算,但并不适用于所有船速;式(4)方法说明船舶的航行下沉量与船速增加呈线性关系。但下沉量并非与船速一直保持线性关系。式(2)仅适用于某一速度范围内。式(5)方法说明下沉量与船速的平方成正比关系,但没有考虑船型水深等因素的影响。上述三种经验公式均有其局限性,其所导致的误差可能很大。

船舶航行下沉量的理论方法亦有多种。实践中,计算浅水域船舶航行下沉量一般都采用美国Bryan Barrass博士提出的下述计算公式:

S=KCbVk/100 (6)

式(6)中:Vk为船速(kn);K为航道断面系数,K=5.74Q0.76(1≤K≤2),对于非限制性航道k=1;对于限制性航道k=2。

航行下沉量主要由船舶的方形系数和航速决定。下沉量与船舶的方形系数成正比,下沉量与船速的平方成正比。应用Barrass的上述的公式,计算Qmax型LNG船舶的航行下沉量。Q-Max 型LNG船满载D=11.9米,Cb=0.772108,在不同船速及H/d不同情况下的船舶下沉量如表1:

表1 Qmax型LNG船舶满载情况航行下沉量表 (单位:米)

从计算结果可以看出:船舶的方形系数越大,其航行下沉量越大;航速越大,下沉量越大;水深吃水比越小,下沉量越大。

Qmax型LNG船舶富余水深计算与实测验证

Qmax型LNG船舶为当今世界上最大型的LNG船舶。该种船型的LNG船舶的总长为345米,船宽在53.8~55米之间,满载吃水一般为11.9米,压载吃水一般为9.5米,货舱容积26.3~26.6万立方米之间。

洋口港烂沙洋北航道的浅水区域在洋口No.9至No.11灯浮之间,最浅水深为-11.4米在实际引领Q-Max型LNG船舶进出洋口港烂沙洋北水道和靠离江苏LNG码头工作中,需要考虑安全富余水深的情况有二种情况:一是落末水靠泊;二是初涨水掉头靠舶。

实例一:

2014年2月24日引领“扎卡(ZARGA)”轮靠泊江苏LNG码头:

当日潮汐资料:高潮潮时:0554,潮高5.55米;

低潮潮时:1209,潮高2.51米;

高潮潮时:1836,潮高5.19米。

靠泊方式:利用初涨水时机掉头右舷靠泊。当时实际船速、潮位、船舶下沉量及水深计算出船舶富余水深并与实测水深数值比较情况,见表2:

表2 富余水深计算与验证实例

根据壳牌船舶管理公司对船舶富余水深(UKC)管理政策,Qmax型LNG船舶的最低富余水深要求如下:①开阔海域:UKC应超过LNG船最大吃水的50%;②限制水域:最小UKC要求为船舶最大吃水的10%并且要考虑船舶动态因素。③在航道内:最小UKC 要求为船舶型宽的1.5%,但不得小于0.6米并且要考虑船舶的动态因素;④在系泊过程中,最小UKC要求为船舶的型宽的1.5%,但不得小于0.3米。

可以看出,应用Barrass的公式计算Qmax型LNG船舶的航行下沉量一般大于船舶的实际下沉量,在实际运用中是安全的。上述两个实例中,富余水深计算和实测结果均可以完全满足船方对安全富余水深的要求。

结论

准确计算Q-Max型LNG船舶的航行下沉量,科学合理地确定Q-Max型LNG船舶的富余水深,既可以保证船舶的安全通航又能充分发挥港口水域的通航能力。运用Barrass下沉量公式计算船舶航行下沉量简便易行,其计算结果较实际情况偏大,有利于保证船舶的航行安全。

船舶航行下沉量与船速平方成正比。因此,减少船舶下沉量的最有效方法是控制船速。LNG船舶靠泊江苏液化天然气码头的时段为落末水或初涨水;LNG船舶在航道内航行的速度应控制在10节左右;通过11号浮前后浅水水域时潮高应控制在2.5米以上,船速应控制在6节左右,以留有足够的安全富余水深。

参考文献:

[1] 洪碧光. 船舶操纵原理与技术[M]. 大连海事大学出版社,2007.

[2] 王春久. 超大型船舶在浅水域中下沉量与富余水深的探讨[J]. 航海技术,2012(1): 2- 7.

[3] 冯义. 超大型船舶富余水深的构成要素简要分析[J]. 港口科技,2012(1): 37- 41.

[4] 董存义, 吴东江. 船体下沉量与富余水深的确定[J]. 航海技术,2008(3): 14- 16.

[5] 洪碧光. 船舶操纵[M]. 大连海运学院出版社,1991.

船舶安全论文篇7

为研究在能见度不良情况下受限水域内的常见船型的船舶领域,对船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据进行分析建立船舶领域.该方法借助可视化技术和网格技术,结合研究水域能见度信息,分析南槽水道内符合要求的2 000万个左右AIS数据,还原航迹分布图约50 000张,获得在受限水域内能见度不良情况下船长80~100 m的船舶领域模型.客观精确的船舶领域模型能够提升能见度不良天气下交通流的预测精确度,同时丰富基于智能技术研究的船舶领域模型库.

关键词:

能见度不良; 船舶自动识别系统(AIS); 数据分析; 船舶领域; 船舶交通流

0引言

能见度不良指任何由于雾、霾、雪、暴风雨、沙暴或者其他类似原因而使能见度受到限制的情况[1];然而气象学中的能见度不良指视程低于2 n mile时的情况.《1972年国际海上避碰规则》建议将50 m以上船舶的能见度不良标准定为视程低于3 n mile,故本文将视程3 n mile以下天气视作能见度不良天气.我国沿海一年四季都有雾出现,尤其是长三角地区能见度不良天气颇多,对航运事业发展造成严重影响.

船舶领域的概念自19世纪70年代被提出以来,已经大量应用于海上交通工程的各个领域.日本学者藤井等[2]对日本某水域船舶交通流进行研究时,提出了相关的“effective domain”概念,通过对雷达图像的简单叠加,发现在航机动船周围有一个静态的其他船舶免入区域.几十年来,国内外学者对船舶领域进行了大量研究.作为海上交通工程的基础理论,船舶领域被广泛应用在航道船舶交通流预测、避碰决策制定和海事安全管理中,例如:张则浩等[3]应用船舶领域等基础理论,对某港口的饱和度进行了研究;贺益雄等[4]应用船舶领域基础理论,研究了对遇局面的自动避碰决策;LIU等[5]应用动态四元船舶领域模型对某海峡的船舶通过能力进行了计算.

GOODWIN[6]是基于统计方法研究船舶领域的代表学者,她对北海南部水域交通流进行了观测统计,并考虑《1972年国际海上避碰规则》的影响建立了开阔水域的船舶领域模型,根据船舶号灯,将船舶领域划分为3个大小不等的扇形;范贤华等[7]基于解析表达方法提出了特定航行环境下不同的船舶领域模型,丰富了船舶领域模型的类型.

基于统计数据的船舶领域主要局限于交通流观测和雷达数据的使用,在数据层面上停留在感官阶段,精确度较差;基于解析表达的船舶领域模型使得领域边界得以量化,船舶的行为能力占有更主导的地位,但没有考虑船舶驾驶员和环境因素的影响, 使得这类模型不能还原船舶领域的需求.[8]

随着智能计算机技术和科学算法的发展,基于智能技术和科学算法的研究方法被应用在船舶领域的研究中.齐乐等[9]和WANG等[10]提出了基于科学算法的船舶领域,其中齐乐等利用AIS数据,依据海上避碰规则, 提出了避让度概念,同时基于模糊数学方法获得了不同避让度下船舶领域的边界曲线, 建立了海上船舶领域模型.HANSEN等[11]通过智能计算机技术还原船舶历史信息,得到船舶领域,但是忽略了船舶自身形状对船舶领域的影响.向哲等[12]通过改进智能技术,考虑船舶自身尺寸等问题,还原AIS数据,得到船舶领域,但未考虑航行因素对船舶领域的重要影响.基于智能计算机技术的最新船舶领域研究,缺乏对气象、水文等对船舶领域的影响的研究.

本文将影响船舶安全的重要因素――能见度与大数据分析技术相结合,

研究和分析长江南槽水道能见度对船舶安全领域的影响.

1研究方法及步骤

本文主要选取长江南槽水道(东起南槽灯船,西至圆圆沙灯船,全长逾50 n mile)为研究水域,该水域为长江航道繁忙水域,实行分道通航制管理.该水域80~100 m船舶的AIS信息数据量大且集中,故选取长度为80~100 m船舶为研究对象.具体研究分为5个步骤.

步骤1AIS数据预筛选.采用该水域2014年2月1日―2014年6月1日的AIS数据.

步骤2AIS数据筛选与处理.由3个数据筛选步骤和1项数据处理步骤组成.

第一步数据筛选,根据上海海洋气象台监测的自南槽灯船至圆圆沙灯船处的气象数据,筛选出2月到6月能见度小于3 n mile,且处于航道通航状态的该水域船舶的AIS数据;第二步数据筛选,根据实际情况,将速度几乎为0的拖船、工程船及锚泊船的AIS信息过滤掉,筛选出船速在6~12 kn内的船舶AIS信息;第三步数据筛选,筛选出尺寸阈值为80~100 m的船舶AIS信息.通过以上筛选,得到符合条件的可用数据天数为41 d(具体日期:2月1,2,3,7,17,18,24,25,26,27,28日;3月1,10,15,19,25,26,27日;4月1,3,12,13,17,18,19,23,27,28,29日;5月11,12,13,14,19,29,21,22,26,27,28,30日),符合条件的目标船为800多艘.

数据处理:由于船舶几何中心与AIS信息发送接收位置并不重合,因此需要对AIS信息接收位置进行修正,以减少船舶几何因素产生的实验误差[12].

步骤3航行环境量化处理,主要任务为:将研究水域网格化,同时消除中心船与附近水域他船的位置误差.以研究水域单船为中心目标,将航行水域量化为4 000 m×2 000 m的水域,并网格化为200×100个小网格;通过航迹计算法将不同时刻的附近水域他船位置推算到中心船AIS信息发送时的船舶位置,相关数学推导公式为

式中:A为纬差;B为经差;L为东西距;S为推算航程;φ1为起始点纬度;φ2为到达点纬度;φn为中分纬度;C为航向.

步骤4船舶领域可视化强度图生成.通过MATLAB可视化技术,将800多艘中心船的约

50 000张单目标船网格频图叠加,生成船舶安全领域二维和三维可视强度图.其中,网格的强度代表网格水域内船舶交通流累计值,阈值设为0~1,通过网格强度的异同观察研究船舶出现的频率.

步骤5分析研究结果.分析二维及三维船舶领域强度图,同时与未考虑能见度、同类船型及同一研究水域的船舶领域作对比分析,并通过航行规则和专家理论检验研究结果.

2船舶领域量化可视强度图

以每艘目标船为中心,将其附近水域量化为网格,其中每个小网格尺寸为20 m×20 m.因为船舶形状不规则,所以将船舶外轮廓所占网格都等同为船舶最大截面面积,如图2中阴影底部面积所示.在船舶航行过程中,保持目标船中心位置不变,附近水域他船位置发生相对变化.根据船舶间相对位置计算公式,计算船舶间新的相对位置.图2 为单目标船与他船会遇时的网格及相对位置推算原理图.图2中:NT代表真北,α为目标船首向与他船首向之间的夹角,β为两船之间的舷角,T1为目标船所占水域,T2为他船所占水域.

研究水域内,目标船与附近水域他船的会遇情况被投影成单船会遇网格图,800艘目标船生成的50 000张单船网格图叠加起来成为船舶领域强度图,其效果类似于延时曝光的照片.强度图中网格的强度(以颜色深浅表示)表明目标船在叠加图中央时,其周围水域内的船舶交通流叠加密度.如图3中,网格强度的数值越高表示该网格位置的交通流累计值越大.

在能见度不良的受限水域,根据船舶领域二维强度图可得出初步结论:

(1)船舶领域形状大致为类椭圆形;

(2)船舶领域长轴方向与船舶航首向之间存在一个夹角,方向偏左舷,约为5°~10°;

(3)船舶会遇时,船舶正前方和正后方船流密度大于左右舷,而左舷船流密度远远大于右舷.

船舶领域二维强度图显示了船舶领域近似形状和大小,如要得到研究水域内船舶领域大小精确值及其他特性,则需对船舶领域切割截面进行研究.借助可视化软件,得到船舶领域三维图,见图4.

分析三维立体图左右侧视图、前后平视图和俯视图可得,在能见度不良受限水域中80~100 m船舶的船舶领域有以下特征:

(1)船舶领域长轴长度为520 m,短轴长度为144 m;

(2)船舶领域长轴是

(3)船舶领域长轴与船舶中轴线夹角为8.32°.

在研究水域、数据来源和船舶类型相同的情况下,未考虑能见度情况(文献[12])与考虑能见度情况(本文)的结果对比见图5.

a)文献[12]结果

b)本文结果

图5未考虑能见度情况与考虑能见度情况下

船舶领域模型二维强度图对比

对比分析结果:未考虑能见度情况和本文考虑能见度不良两种情况下船舶领域的大小分别为5.8倍船长和5.2倍船长,航首向与船舶领域长轴夹角分别为9.46°和8.32°.

3对比分析与检验

3.1研究结果专家检验

本文研究结果总结如下:(1)船舶领域形状大致为类椭圆形.(2)船舶交通流中船舶航行速度越大,船舶安全领域会越大.(3)船舶领域左舷偏大,且其长轴方向与船舶航首向之间存在一个夹角,方向偏左舷,为8.32°,长轴约为5.2倍船长,短轴约为1.44倍船长.(4)在分析水域内,船舶左舷的交通流密度始终大于右舷的交通流密度,前后方交通流密度大于左右舷的交通流密度.(5)在狭水道内,船舶领域长轴随着船型的增大而增大,但船舶领域短轴却未发生明显变化;在分道通航水域内,下行船舶受顺流操纵性影响,其船舶领域较上行船舶的大.

经过海事专家的指导,笔者认为上述船舶领域形状符合客观实际,理由如下:(1)受定线制影响,来船都来自左舷,同行船舶为了安全,保持前后航行状态,所以左舷船舶密度远远大于右舷船舶密度,前后方船舶密度大于左右舷船舶密度.(2)国际避碰规则对船舶驾驶员良好船艺有要求,所以一般追越船舶都从左舷追越,造成左舷船舶密度大.(3)狭窄水域内的船舶追越使得船舶操纵者会更加“在意”来自左边的船舶.(4)狭水道风、流因素对船舶操纵性能的影响导致船舶领域长轴方向与船首向之间产生夹角.

3.2结果对比分析

文献[12]在能见度良好情况下的长江南槽水道船舶领域长轴与在能见度不良情况下船舶领域长轴比值为1.16∶1.将船舶操纵避碰理论与实际研究结合分析可知,船舶航行速度为影响因素之一,前者研究平均速度高于后者研究平均速度,故船舶领域值偏大.船舶安全领域长轴方向与航首向之间夹角比为1.14∶1,其原因为在能见度不良天气下船舶操纵者对船舶安全状态的敏感度较高,故船舶领域长轴与航首向夹角偏小.

4结束语

本文借鉴网格化技术在AIS数据处理上建立船舶领域的应用,结合影响船舶领域的因素,建立了船舶尺寸为80~100 m、能见度不良情况下的受限水域内船舶领域模型,并分别通过理论检验和对比实验验证了结果.

研究在能见度不良天气下的船舶领域,能够提升雾天船舶交通流的预测精确度,给海事部门提供更精确的基础数据.例如,2013年上海海事局开展在能见度不良情况下深水航道通航能力的研究,如果有精确的雾航中船舶领域基础数据,则有助于准确地预测在能见度不良情况下的交通流,进而支撑在能见度不良天气下航行规章和制度的制定.

本文处于利用AIS数据分析建立船舶安全领域研究的初级阶段,如何细化船舶速度对船舶领域的影响,如何综合人因素、其他气象因素、水文因素等对船舶领域的影响是后续研究需要完善的.综上,基于智能计算机技术,通过系统的实验,将科学的归纳方法应用到分析AIS 数据建立船舶领域,是我们未来的研究探索方向.

参考文献:

[1]张炳成, 刘庆生, 蔡存强. 在能见度不良情况下航行事故分析及对策[J]. 航海技术, 2006(4): 68.

[2]FUJI Yahei, TANAKA Kenichi. Traffic capacity[J]. Journal of Navigation, 1971, 24(4): 543552. DOI: 10.1017/S0373463300022384.

[3]张则浩, 于祖杰, 刘强, 等. 龙口港航道饱和度研究[J]. 大连海事大学学报, 2014, 40(1): 3336.

[4]贺益雄, 黄立文, 牟军敏. 基于MMG和船舶领域的对遇局面自动避碰[J]. 中国航海, 2014, 37(4): 9295.

[5]LIU Shaoman, ZHENG Kai, WU Zhaolin, et al. New inland river channel transit capacity evaluation method based on dynamic quaternion ship domain model[C]//IEEE SICE the 54th Annual Conference, Hangzhou, China, 2015: 652656. DOI: 10.1109/SICE.2015.7285386.

[6]GOODWIN E M. A statistical study of ship domains[J]. Journal of Navigation, 1975, 28(3): 328344. DOI: 10.1109/SICE.2015.7285386.

[7]范贤华, 张庆年, 周锋, 等. 水流条件下内河船舶领域模型[J]. 大连海事大学学报, 2013, 39(1): 4648.

[8]刘绍满, 王宁, 吴兆麟. 船舶领域研究综述[J]. 大连海事大学学报, 2011, 37(1): 5154.

[9]齐乐, 郑中义, 李国平. 互见中基于AIS数据的船舶领域[J]. 大连海事大学学报, 2011, 37(1): 4850.

[10]WANG Ning, TAN Yue, LIU Shaoman. Ship domain identification using fast and accurate online selforganizing parsimonious fuzzy neural networks[C]//IEEE Proceedings of the 30th Chinese Control Conference. Yantai, China, 2011: 52715276.

[11]HANSEN M G, JENSEN T K, LEHNSCHILER T, et al. Empirical ship domain based on AIS data[J]. Journal of Navigation, 2013, 66(6): 931940. DOI: 10.1017/S0373463313000489.

船舶安全论文篇8

关键词:小型船舶 船员 管理 建议

一、引言

小型船舶安全管理长期是海事管理部门整治的重点和难点,而小型船舶发生的海事事故更是与船员适任能力有着紧密的联系。下面就小型船舶船员的特点及其管理现状,结合本人在厦门湾管理的一些实践经验,谈谈自己的一些看法。

二、小型船舶船员的特点

近年来,随着水上运输的迅速发展,大量的个体、民营小型船舶投入水运市场。以厦门湾为例,由于特区建设和旅游业的不断发展,船主不仅改造老旧木质客船和小沙船,同时又买新船、造新船来增加运力,这就造成大批人员加入到船员队伍中。因此,小型船舶船员主要来自下列几个方面:(1)原来就长期从事小客货船渡口间运输的船员;(2)由于城市建设的扩大以及海上捕鱼业的不景气使得原来在海上从事生产或者在海边生活的农民转行过来:(3)船主吸收了一部分外来民工。

一般的,这些船员具有下面几个共同特点:(1)海上人命安全意识和环保意识薄弱;(2)文化基础比较低,即使参加培训也很难通过的国家统一船员适任证书考试、评估;(3)个体船员居多、流动性强;(4)除了一部分新加入者,大部分具有较为丰富的在辖区航海的经验。

三、思考和建议

由于小型船舶运输有极大的特殊性,而小型船舶船员管理更是一项复杂的社会性管理工程。针对上述小型船舶船员的特殊性,在现阶段可着重做好下列几个方面的工作。

1.完善法规与标准。法规与标准是行政管理的起点和基础,完善的法规与标准可避免各种人为因素的干扰

具体可做好下列工作:

(1)直属海事管理机构应制定一套合适的办法以适应新的《中华人民共和国海船船舶船员适任考试、评估和发证办法》;另一方面应该根据小型船舶发展的需要制定各种地方性法规。长期以来由于各种原因,使得小船船员管理存在着多头管理的状况。以厦门湾为例,厦门海事局直至2001年8月才从厦门交通委员会接手了乡镇船舶、船员的航政管理职权并从1999年开始制定和实施了《厦门湾小型船舶船员适任考试、评估和发证》规则,几年来船员的适任能力得到很大的改善。

(2)编制实操性检查指导性文件以落实《中华人民共和国小型船舶安全检查规定》。可依据小型船舶船员适任标准并突出本辖区航区的特点,对船员驾驶台操作和机器操作及对本船和本辖区航区航行规定等的熟悉程度提出检查指导性建议,特别应对船员应急反应能力制定出检查标准,通常情况下在发生紧急情况时船员会因平时缺乏应急训练等种种原因出现慌乱以至采取了错误的行动导致重大事故的发生。

(3)建议组织编写一套与规则相配套的适任培训纲要及考试和评估标准。目前进行小型船舶船员适任培训及考试和评估所依据的标准主要是根据以往实践经验临时制定,没有相对统一的标准,缺乏系统性和连续性。

2.优化监督手段

(1)建立小型船舶船员管理信息网络系统。通过网络系统,船员管理部门可与基层海事处进行信息交流,跟踪船员动态并对跟踪管理得到的数据进行统计和分析,形成闭环管理模式。该网络系统的信息库应包括船员的培训、考试和发证记录,以及船上任职情况、安全记录、知识更新和海事局监督情况等动态记录。

(2)进一步推进小船船员培训工作。应针对本辖区航区小船船员的特点,培训内容应突出船员的安全、环保意识和技能培养;选配好教师,采用灵活多样、适应性强的教学形式例如案例教学等;另外,目前的教材对于小船船员内容过于繁多,又偏重理论知识,因此组织编写一套体现本辖区航区特点、符合小型船舶船员知识和能力需求的教材是必要的。当然小船船员培训需要当地政府支持、培训机构积极参与。

(3)增加实操性检查在船舶安全检查中的比例。由于小船船员文化水平较低,理论考试对于他们往往是难题,因此实操性检查就显得更加重要。通过船员现场监督和实操性检查,遏止无证和不具备相应种类、等级船舶适任能力的船员驾驶船舶。

3.更新管理观念

因为小型船舶船员是在特殊环境进行高风险性的工作,其心理与行为有自己的特殊规律,因此应该有相应管理观念。

(1)开展深入持久、形式多样的海事安全文化宣传活动。应该设法建立起良好船舶安全文化。在社会上进行形式多样海事安全文化宣传活动,建立一定的激励机制,通过对船舶和船员的跟踪管理进行评比,定期在社会公布安全船舶或明星驾驶员等,号召广大群众乘搭安全船舶和租用安全船舶。

(2)在管理中不但要严格遵守法律、法规,还要切合实际,实行人性化管理,因此应该“设身处地”站在对方的位置思考问题,应注意到小船船员是一个非常特殊的社会群体,他们有自己一些特殊生活方式与传统,只有全面地了解他们并给予必要的关心,才能使我们的船员管理更富有社会意义。小船船员管理还是一项长期性的管理工程,因此在管理中不但要有阶段性的突出重点,还要有长久的连续性,才能使船员整体素质得到逐步提高,从而减少人为因素引起的事故发生,保障船舶航行安全。

四、结论

上一篇:安全案例论文范文 下一篇:旅游安全论文范文