ABB船舶智能化解决方案

摘要:近日,丹麦油轮运营商Tärntank宣布将在6艘15000 DWT油轮上试用ABB和Wallenius Marine合作推出的 OVERSEA 服务,试验包括发动机、船体、螺旋桨和辅助系统的性能监测,以及碳强度指标(CII)数据的预测和监测。OVERSEA服务

本刊记者 王思佳

近日,丹麦油轮运营商Tärntank宣布将在6艘15000 DWT油轮上试用ABB和Wallenius Marine合作推出的 OVERSEA 服务,试验包括发动机、船体、螺旋桨和辅助系统的性能监测,以及碳强度指标(CII)数据的预测和监测。OVERSEA服务是一项面向船东、管理者和运营商的数字决策支持服务,它充分利用了ABB在船舶技术方面的专业知识以及ABB Ability和人工智能物联网(AI IoT)平台,并结合了Wallenius Marine的船舶管理和船舶性能管理方面的经验。

智能化研究

瑞士ABB公司,成立至今已有百年历史,是电力和自动化技术领域的领军企业,一直致力于为工业、能源、电力、交通和建筑行业客户提供解决方案。

近年来,数字化、智能化以迅猛之态势冲入航运业,有效推动了海事行业的创新发展。ABB凭借在电气化、数字化和互联化技术领域的优势,积极布局船舶数字化、智能化相关技术的研究与开发,如今其产品已覆盖船舶自主航行及远程控制、智能化操作、监控及维护等多个领域。

船舶自主航行及远程控制方面,ABB相继推出了ABB Ability Marine Pilot Vision 和 ABB Ability Marine Pilot Control,以实时可视化船舶周边环境情况。这些技术使得船舶能够在岸基远程控制中心的监控下运行,甚至实现完全自主的靠离泊和货物装卸。针对这些解决方案,ABB在新加坡港口开展了多次项目测试,目标是在2025年前实现完全自主的靠离泊和货物装卸。

集成自动化方面,ABB推出了船舶集成自动化系统ABB Ability800xA,这是一种先进的船舶集成自动化控制系统,旨在通过集成和优化船上所有系统来提高船舶运营的智能化水平、安全性、效率和效能。

此外,ABB还提供了一系列辅助性的智能船舶解决方案,包括自动化解决方案C-CAMs以及船舶咨询系统ABB Ability OCTOPUS,两者分别在船舶自动化和咨询方面提供了先进的解决方案,前者可为用户提供自动化和集成船舶上的关键系统监测、报警和控制,后者通过实时数据和复杂模型为船长和相关人员提供决策支持。

船舶自主航行及远程控制

自主航运需要一个船舶管理和控制系统,该系统可以取代为断开连接的操作而设计的传统解决方案。为了让船舶更自主地运行,需要人工远程监督和控制,ABB为此开发了ABB Ability Marine Pilot系列解决方案,主要产品包括ABB Ability Marine Pilot Control和 ABB Ability Marine Pilot Vision。

ABB Ability Marine Pilot Control系统为用户提供工具和功能,以提高船员的可见性和可操作性。该系统专为自主和远程操作而设计,使用操纵杆和触摸屏,可以从一个操作员位置实现完整的最佳船舶全速控制,与动态定位系统DP2兼容。其优势在于只需使用一个系统便可控制船舶的整个航程,使得操作更简单、更安全、更高效。操作人员可通过避碰提示、自动制动辅助和自动停靠等来实现对于船舶的各类操控,以此提高安全性和降低风险。值得一提的是该解决方案是模块化的,适用于各类船舶。在减排方面,该系统平衡了推进器的使用,以实现最大效率,从而减少燃料的使用 ;该系统设置了区域模式,用户可以预定义一个区域,以便在不需要精确定位时保持更轻松的位置,以实现功耗要求较低的操作 ;更安全的操作,带制动辅助,允许在制动时转向等。该系统包括两个子功能——ABB Ability Marine Braking Assistance和动力定位(DP)。ABB Ability Marine Braking Assistance可自动执行吊舱式紧急停止,使操作人员能够专注于现场情况,而不是执行程序。其优势在于能比手动更好地执行紧急停止,平衡推进系统上的负载,保持对转向的控制,降低推进系统的风险。该功能是一个ABB Ability Marine Pilot控制模块,可以作为独立系统安装。DP功能可在ABB的AX Bridge平台上使用,也可独立使用。该解决方案使用推进器和船舶的精确流体力学模型,可简化和高效地控制船舶。该系统用户界面友好,可用于DP0、DP1和DP2级操作,适用于从近海工程船到游艇等各种船舶。

ABB Ability Marine Pilot Vision系统是一种持续的电子瞭望系统,可为驾驶员提供增强态势感知能力和操作建议。该系统可合并各种传感器数据,进行风险评估并提供实时操作支持,具有全数字可视性,可实现对于船舶的远程监测和控制,并为逐步实现自主操作提供基础。该系统优势包括完全态势感知,通过结合视觉、传感器和海图,该系统可提供船舶周围360°视角的完整画面记录,并突出显示航行各个阶段需要的相关信息。此外,可帮助掌握船舶的实际安全记录,以便在发生险情或事故后进行系统跟踪 ;保持可靠的、连续性以及预测性监控 ;早期预警可能发生的碰撞危险,并为避开障碍物给出建议,该系统会显示所有重要物体的实际距离和运动情况。

2018年,ABB在客运渡轮“芬兰堡II”号(Suomenlinna II)上成功试运行了ABB Ability Marine Pilot Vision产品。2021年4月,ABB与新加坡造船厂Keppel Offshore & Marine合作,使用基于ABB Ability Marine Pilot产品系列的集成解决方案,在新加坡港成功使用远程操纵杆对一艘32米长的拖船进行了远程控制。2022年8月,ABB和新加坡Keppel Offshore & Marine合作在新加坡对“Maju 510”号拖船进行了海试,验证了ABB Ability Marine Pilot技术的自主避碰能力,展示了由ABB Ability Marine Pilot系列产品提供的自动态势感知、避碰和操纵控制,实现了下一阶段的自主性,这是新加坡港首次成功演示自主避碰。

船舶集成自动化系统

为了帮助客户实现运营数字化,使操作更加便捷,ABB推出了船舶集成自动化系统ABB Ability 800xA,该系统可将所有船载系统集成到一个统一的平台,使船员和岸端能够以更智能、更安全、更高效的方式运营船舶和船队。

ABB Ability 800xA系统的所有相关自动化模块都具有相似的界面外观和操作方式,并提供从驾驶室到螺旋桨的集成自动化控制。该系统在船舶管理、推进控制、配电管理和货物控制方面的多功能性和可扩展性使其能够满足各种船型的独特需求。

该系统的优势在于高可靠性与安全性,系统可以根据潜在的等级改进进行模块化开发,收集的所有数据有助于识别改进的机会,船舶可以选择在适合操作的时间和地点进行更新,而不用等待原始设备制造商方便的时候。该系统还可缩短准备时间并更准确地排除故障,从而降低成本 ;借助该系统,可确保100%的正常运行时间和冗余 ;ABB无缝集成的解决方案允许使用类似的备件、简洁的UI/UX设计以及生命周期管理,该平台还可以在增加冗余的情况下可视化同一服务器中的其他ABB系统。此外,该船舶集成自动化控制系统已获得了船级社的关键网络安全认证。

2022年8月,ABB与中集来福士海洋工程有限公司签订合同,为其新建造的大型风电安装船JUV BOREAS提供集成的电力、自动化和推进系统。该船为中集来福士为荷兰Van Oord公司建造,是当时行业内起重能力最强、技术最先进的风电安装船之一。ABB的集成一体化系统包括闭环配置,可帮助该船实现更安全、更高效、更可预测的运营。ABB Ability船舶远程诊断系统将提供持续远程设备监测,优化机械和计划性维护保养,减少运维成本。同时,还可借助ABB Ability OCTOPUS船舶咨询系统提升性能管理、实现预测性维护和航程优化。值得一提的是,该船配备了甲醇双燃料发动机,是瓦锡兰甲醇双燃料发动机首次应用于新造船。2023年9月,ABB与总部位于荷兰鹿特丹的全球物流公司Samskip集团签订合同,为其两艘新造短途海运集装箱船提供集成自动化系统及全面配电系统。这些船舶将是世界上第一批使用氢作为燃料的船舶,将由印度最大造船厂科钦造船有限公司负责建造,计划2025年第三季度和第四季度交付。这些船舶将采用ABB的船舶集成自动化系统ABB Ability 800xA,以确保船上设备的无缝运行。此外,利用ABB Ability远程诊断系统,这些船舶将通过全天候远程诊断支持,从优化的安全和性能中获益。

其他辅助方案

除了以上几个主要的船舶数字化解决方案之外,ABB还推出了几个与之相辅相成的解决方案及应用,共同推动船舶数字化、智能化发展。

ABB C-CAMs自动化解决方案,适用于船舶系统、电力管理、货物控制和油箱测量,通过加快故障排除和维护以及增强态势感知来提高效率和安全性。ABB C-CAMs是一种可扩展的报警和控制系统,专为货船和油轮设计。该系统由中央用户界面控制,包括标准化和模块化的硬件和软件,便于安装、工程和维护。此外,它利用ABBAbility联合运营中心、ABB的平台和云基础架构的支持来安全地集成和聚合数据、应用预测分析并生成洞察力以提高盈利能力。ABB C-CAMs是业内首款可以通过移动应用程序访问系统数据的船舶自动化解决方案,即用户可以随时随地通过C-CAM移动应用程序查看和搜索过程数据并查看可能已触发的任何警报,这将帮助实现更高效的运营、更快的决策制定和全船协作。该系统优势在于可实现经济高效的运营,得益于以经济实惠的方式设计,以及标准化的设计和优质的组件确保具有成本效益的性能 ;高可用性,使用冗余来确保高可用性,可确保正常运行时间和运营效率,同时提高安全性 ;实现安全运营,该系统使用便捷,人机界面直观,可有效确保操作的安全高效。

ABB Ability OCTOPUS船舶咨询系统,通过各种部署方法,可以快速指导船队决策来减少燃料消耗和排放。 船舶的可用性和安全性也能够得到监测和保护。船队可见性是通过安全的数据传输实现的,以便办公室的岸端专家进行更广泛的分析。该系统优势包括 :提高安全性,使用该系统可预测和监控船舶的运动行为,从而确保船舶及其货物安全以及船员和乘客的舒适 ;确保可用性,借助来自该系统的运营建议,船东和运营商可以确保其资产的可用性 ;提高可持续性,该系统支持客户实现更高的运营效率和更低的油耗。

来源:中国船检

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