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航行数据记录仪在内河客船上的应用

新闻来源:中国船检    浏览量:1022 黄朝霞 黄克闪 2018-01-16
        随着公众安全意识的提升,船舶海损事故发生后的调查成为人们关注的焦点。如何真实再现事故前后一段时间船舶的实际状况和当时的环境条件,包括事故发生的时间、风速、风向、水深、航向、航速、主要设备的运行状况、通讯信息等,对事故调查起着至关重要的作用。“东方之星”事件后,人们对内河航运安全更加重视,在船舶发生事故后,对于事故原因的分析和责任判定有了更加严格需求。此外,近年来,恐怖袭击事件频发,人们对船舶监控设施也有了更迫切的需求。本文在内河客船航行设备配备现状基础上,梳理事故调查所需数据,评估各类数据记录手段,提出内河船舶航行数据记录设备的功能及配备建议。
        事故调查需要采集数据适应性分析
        1、内河客船航行设备配备情况
        现有《内河船舶法定检验技术规则》(2011版)要求客船配备的航行设备种类有磁罗经、雷达、测深仪、探照灯、舵角指示器、主机或螺旋桨转速指示器、测深手锤、船载自动识别系统(AIS)和电子海图系统(ECS)。主要功能为改善船舶航行条件,减轻船员的劳动强度,为船舶安全航行提供保障,并不具备船舶海损事故后再现船舶当时状态的功能,无法为事故调查提供支持。
        2、内河客船事故调查需记录数据分析
        根据船舶海事事故调查经验,对内河船舶事故调查需提供数据项必要性和可行性进行分析,可得出内河客船事故调查必要采集的数据有:事故日期和时间、船位、航速、航向、周边船舶分布情况、船舶通讯情况、驾驶台声音、主要设备的状态、驾驶员的主要操舵指令及实际操舵状态、船舶操作设备的操纵有效性、船舶各水密隔断的舱门状态等,分析内河船舶助航设备的功能,可得出现有客船配备航行设备与事故调查所需数据的对应关系如表1所示。
表1:关于无损检测要求对比情况
        内河客船事故调查数据采 集实现方案对比分析
        1、基于监控系统的实现方案可行性分析
        目前国际国内应用于船舶及其交通运输的主流监控系统有:船载自动识别系统(AIS)、视频监控系统(CCTV)、船舶交通管理系统(VTS)和远程数据监控系统。下面分别对各系统提供船舶事故调查所需数据的可行性进行分析。
        船载自动识别系统(AIS)。通过自动将本船的标识信息、位置信息、运动参数和航行状态等与船舶航行安全有关的重要数据经VHF数据链路,广播给周围的船舶,以及接收周围其它船舶所发出的信息来实现对本海区船舶的识别和监视。目前已在我国长江流域实现了90%的覆盖率。它能采集记录表中的前五项数据,但其他六项数据则无法获取。可见,仅依靠AIS系统无法提供事故调查所需全部数据。
        视频监控系统(CCTV)。主要对重要客渡港口进行实时监控,也有部分大型客船安装了这套系统,但该套设备一般只在船舶内部记录视频录像监控数据,勉强可记录表中通讯声音和驾驶台声音两项数据,其他各项数据无法采集。且一旦船舶翻沉,所有数据皆会丢失。
        船舶交通管理系统(VTS)。为保障船舶交通安全,提高工作效率,保护水域环境,由主管机关设置的对船舶实施交通管制并提供咨询服务的系统。该系统是基于雷达子系统、VHF子系统、AIS、CCTV和水文气象站点的数据采集、数据传输、数据处理和数据综合应用的大数据体系。有较好的录像重放功能,可以为事故调查、分清责任提供重要的证据。但也只能记录船舶外部航行状态(表中的前五项数据),无法获悉主要设备状态、船舶内部操作动态和语音记录等其他六项数据。且目前该系统主要分布在沿海及长江下游地区。
        远程数据监控系统。将船上重要数据采集后通过卫星或其他通信网络实时传输给岸上设备,供相关部门监管和远程诊断。与此同时,可以将相关数据存储于岸上设备,是事故调查提供证据的重要手段。它与目前国际国内船上普遍使用的航行数据记录仪相比,主要区别在于不需要将采集后的数据存储在一个高要求的数据容器中。但该套系统依赖于卫星或其他通信网络,当传输链路中断,则无法实时监控和记录相关数据。此外,该套设备目前售价高昂,较大的数据量传输使得其营运成本较高,无法推广。
        综上所述,单一的AIS、CCTV和VTS系统皆无法实现内河客船事故调查需要的所有数据的采集,远程数据监控系统则由于成本和传输链路限制,暂时无法推广。因此,现阶段采用监控系统来实现内河客船事故调查数据的采集并不可行。
        2、基于航行数据记录仪(VDR)的实现方案可行性分析
        目前国际国内实时记录和保存船舶相关信息的主要手段是配备船载航行数据记录仪(VDR)。VDR是一个包括集数据采集、处理和储存设备于一体的完整系统。其主要功能是实时记录和保存有关船舶发生事故前后一段时间内的船舶位置、动态、物理状况、命令和操纵手段等有关信息,为事故调查再现当时情况提供一个客观的依据,提高调查的效率。它是一套独立的封闭系统,一套系统对应一个保护对象,以船舶为单位,将相关数据关联记录并保存。表2中的所有数据皆可如实的采集存储进VDR,并在极端恶劣的海洋环境中保存2年不丢失。采集数据和运行操作相对简单,且目前该设备已国产化,实现相关功能的成本大幅度降低,是当前阶段协助事故调查最有效可行的方法。
        基于内河数据采集VDR的船舶改造成本分析
        1、内河客船VDR设备的选择
        目前国际上有两种VDR设备可用:一种为标准航行数据记录仪(Voyage Data Recorder,VDR),可采集19项数据,根据采集数据的复杂程度和厂家的不同,价格在9~31万间浮动;另一种为简易航行数据记录仪(Simplified VDR,S-VDR),可采集8项数据,根据采集数据的复杂程度和厂家的不同,价格在6~18万间浮动。
        数据采集配套硬件增加的成本涉及到两类:一类通过增加接口来解决,增加接口的成本记入改造成本中;另一类是无法通过增加相应接口来解决的,此类只能换型,重新选用具有VDR接口的设备。不论采集哪些数据,由于内河船舶设备配置的级别较低,一般通过增加接口来实现数据采集的船舶较少,而大部分船舶只能采用换型的方式来解决。若通过换型来解决,加装VDR的改造工程费会进一步提高,由此需要增加的硬件成本也会更加昂贵。
        从改造成本考虑,建议内河VDR数据采集以S-VDR为基础,在该设备的基础上增加相应采集模块接口,实现内河事故调查数据的采集。将经过改造的S-VDR设备简称为内河S-VDR。
        2、现有船配备内河S-VDR总体改造成本分析
        通过调研,可以得到基于内河采集数据现有客船改造需要增加的总体成本约18~32万元。其中,S-VDR设备约6~18万;新增与S-VDR配套设备约2~3万;调试费约2~3万;改造与S-VDR配套设备数据传输接口费约3万;现有船改造施工费约5万。
        3、新建船配备内河S-VDR总体增加成本分析
        通过调研,可以得到新建客船配备内河S-VDR需要增加的总体成本约11~25万元。其中,设备约6~18万;新增与VDR配套设备费用约2~3万;调试费约2~3万;施工费用约1万。
        4、内河客船配备内河S-VDR存在的问题
        综上所述,内河客船配备内河S-VDR存在的主要问题集中在现有船的改造:改造费用高。现有船改造相对于新造船价格相差达7万,其主要区别在于现有船需要增加改造配套设备数据传输接口费和施工费;施工难度大。由于内河船舶设备配置的级别较低,一般通过增加接口来解决的船舶较少,而大部分船舶只能采用换型的方式来解决。这给改造施工带来了很大难度,与此同时,改造费用将进一步提高。
        考虑到目前内河水域监控系统并未完全覆盖,且监控系统无法获取内河客船事故调查需要采集的所有数据,而目前最为合适的航行数据记录设备就是航行数据记录仪(VDR)。建议对涉及民生的客船配备内河S-VDR,解决当前局势下内河客船对监控设施和事故调查的迫切需求。从现有技术手段、加(改)装成本等因素综合考虑,建议:
        1、内河大型客船(包括现有客船及新建船)配备一台符合内河事故调查要求的内河S-VDR。
        2、将长江流域重点防范水域作为试点运行,待时机成熟后,推广至整个内河水域。
        3、政府对配备航行数据记录仪的现有船给予适当补偿。
        另外,可进一步完善内河监控体系建设,在形成内河强大数据网络共享后,可考虑利用大数据网络监控体系替代航行数据记录仪,实现船舶的实时监控和记录。
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