摘要：为持续改善智能船舶规范标准的先进性、准确性、可操作性，中国船级社(CCS)开展了智能船舶新技术及规范标准研究。在充分考虑智能机舱技术应用需求、业界反馈、智能规范应用经验的基础上，结合CCS《智能船舶规范》最新修订，完成了《船舶智能机舱检验指南》(2024)的编

为持续改善智能船舶规范标准的先进性、准确性、可操作性，中国船级社(CCS)开展了智能船舶新技术及规范标准研究。在充分考虑智能机舱技术应用需求、业界反馈、智能规范应用经验的基础上，结合CCS《智能船舶规范》最新修订，完成了《船舶智能机舱检验指南》(2024)的编制，该规范已于2024年4月1日起正式生效。

《船舶智能机舱检验指南》(2024)

CCS规范指南概述

智能机舱是近年来船舶技术发展的重要方向之一，也是自主船舶发展的核心部分，其集成了自动化控制、远程监控和应急处理等功能，旨在提高船舶的安全性和运行效率。它不仅是技术革新的前沿阵地，更是推动整个航运业智能化转型升级的关键驱动力。

船舶设备的状态监测与维护是确保设备顺畅运作、提升其工作效率及延长使用寿命的核心策略。随着设备制造技术的飞跃与科学技术的日新月异，现代船舶设备的构造日益精密，自动化水平大幅提升，这无疑给设备的日常维护与故障排查带来了前所未有的挑战，同时也推高了维护成本。机舱设备的状态监测与维护工作，其核心目的在于迅速且精准地识别各种异常或故障状态，通过预防或即时排除故障，为设备运行提供关键性的决策依据，从而极大提升设备的运行可靠性、安全性及效率，力求将因故障导致的损失控制在最低限度。

智能机舱可通过不间断地监控船舶的运行状况，能够敏锐捕捉到潜在故障的早期迹象，并及时发出预警，显著提高航行的安全性。此外，它还能依据实时的航行条件与运营需求，智能调整船舶的航行参数，以达到优化燃料使用、削减运营成本的目的，助力绿色航运的发展。因此，智能机舱的研发与广泛运用，不仅是自主船舶技术领域的高峰标志，更是推动航运业迈向智能化、高效化及可持续化未来不可或缺的基石。

其实，CCS在2015年发布全球首部《智能船舶规范》两年后，即2017年，便发布了与《智能船舶规范》配套的《船舶智能机舱检验指南》等系列技术标准文件，对智能船舶的各项功能提出了明确的技术要求，尤其对系统相关的产品认可、图纸审查、建造检验及营运检验等环节进行了详细规定。

《船舶智能机舱检验指南》(2017)已于2017年11月6日起正式生效，指南共包括前言、九章内容和一个附录，介绍了船舶智能机舱的背景和意义、规定了目的及适用范围等、介绍了监测与测量技术要求、规定了机械状态监测与健康评估系统要求、规定了辅助决策系统要求、规定了视情维护系统与体系要求、规定了图纸与资料审查要求、规定了系统认可与试验技术要求、规定了附加标志检验要求、规定了供方认可和发证的要求，并列出了船舶机械设备的主要监测参数。

此后至今的7年间，CCS紧跟最新研究成果与行业面临的最新挑战，先后3次对该指南进行了修订与更新，旨在不断强化和完善船舶智能机舱的安全保障体系。每一次的修订都基于对前沿技术的深入理解与行业实践的深度洞察，确保了指南内容的时效性与实用性，为船舶智能机舱的安全运行提供了更为坚实的理论支撑与实践指导。

2022年，CCS完成了《船舶智能机舱检验指南》2022修订版的编制。本次修订主要包括(1)补充船上初次检验时，智能机舱系统功能有效性验证试验项目表；(2)删除指南第9章，供方认可要求直接引用CCS《供方认可及人员资格管理指南》；(3)附录1状态监测项目表中，补充电力推进系统、为推进服务的重要辅助系统、气体燃料发动机系统相关的监测对象、监测参数及典型故障/失效模式；(4)对状态监测项目表的用途进行说明，明确该表仅供用户参考，监测范围、监测目标以规范为准。2022修订版已于2022年4月1日起生效。

2023年，为持续改善智能船舶规范标准的先进性、准确性、可操作性，CCS开展了智能船舶新技术及规范标准研究。在充分考虑智能机舱技术应用需求、业界反馈、智能船舶审图经验的基础上，结合最新研究成果，CCS完成了《船舶智能机舱检验指南》(2023)的修订。本次修订主要包括如下内容第6章，补充型式试验大纲、评估衡准测量/获取方案、风险分析报告、操作手册等图纸资料的要求。第7章，删除智能机舱系统及部件的持证要求，统一在CCS《智能船舶规范》第1章1.10.1中予以规定。附录1，补充水润换轴系、直流配电电力推进系统、喷水推进装置状态监测要求。2023年修订版已于2023年4月1日起生效。

本次最新生效的《船舶智能机舱检验指南》(2024)主要修订了第7章7.5.5，修改智能机舱系统网络安全检验要求；新增附录2，挖泥船疏浚设备及系统状态监测项目表；新增附录3，拖轮拖曳设备及系统状态监测项目表；新增附录4，电池系统及设备状态监测项目表；新增附录5，内河船舶智能机舱监测项目表。

关键技术及最新发展

据最新《船舶智能机舱检验指南》介绍，船舶智能机舱相关技术涉及众多学科，如传感器技术、人工智能技术、计算机软件技术等，本指南主要聚焦了3个系统——船舶机舱设备与系统状态监测与健康评估系统、辅助决策系统、视情维护系统，这3个系统也正是现阶段智能机舱发展的关键之所在。

这3个系统的关键技术包括状态监测与诊断技术、数字孪生技术、人工智能与机器学习、远程监控与控制、能效管理与优化、视觉识别技术。状态监测与诊断技术，智能机舱系统通过集成多种传感器和数据采集设备，实时监测船舶机舱内主要设备的运行状态和健康状况。通过对这些设备的相关参数进行分析评估，可以及时发现潜在的故障并进行预警和诊断。数字孪生技术，数字孪生机舱利用虚拟模型来模拟和分析机舱的实际运行情况，从而实现对机舱运行状态的实时仿真和评估。这种技术能够帮助预测设备的未来发展趋势，优化维护计划，并提高整体运行效率。人工智能与机器学习，智能机舱系统结合人工智能算法，如神经网络和孤立森林算法，用于故障诊断和预测。这些算法能够从大量历史数据中学习，提高故障检测的准确性和效率。远程监控与控制，智能机舱系统支持远程监控和控制功能，使得驾驶室可以远程操控主推进装置和其他关键设备。这不仅提高了操作的灵活性，还能够在无人值班期间确保设备的连续正常运行。此外，能效管理与优化，智能机舱系统还集成了能效管理系统，通过实时监测和分析船舶航行状态、能耗状况等关键信息，为船舶提供能效优化方案。这有助于减少能源消耗，降低运营成本，并符合环保要求。视觉识别技术，为了提高设备检测的精度和效率，智能机舱系统采用了改进的视觉识别技术，用于识别和分析机舱内的设备状态。这些技术能够有效解决设备遮挡和检测精度不足的问题。

经过多年的不断探索与研究，智能机舱相关技术目前已取得了显著的进步，并涌现出了一系列创新技术。

5G网络和智能算法，2024年10月，四信公司推出5G网络和智能算法解决方案，可帮助实现对船舶状态的智能感知和判断，及时发现异常行驶、故障失控等情况，并自动触发预警机制，减少损失。激光雷达(LiDAR)技术，2024年2月，Neuvition研发的将LiDAR技术集成到智能船舶中，可以提高船舶的安全性和效率，通过提供周围障碍物和环境条件的高精度实时数据，增强态势感知能力并降低碰撞或事故的风险。数字孪生技术的应用，2024年7月，大连海事大学科研团队在智能船舶控制领域取得了创新成果，将物理方程和历史数据融入到船舶运动数字孪生建模中，构建了数据驱动智能预估器，实现了船舶状态的智能预测。高级驾驶辅助系统的应用，2024年6月，中国船舶集团704所为湛江港503拖轮提供的SMERI ADAS船舶高级驾驶辅助系统，标志着国内首次对在用船舶进行高级驾驶辅助系统加改装，具有重要的市场意义。

示范及应用

经过多年研究与发展，业界已对智能机舱进行了多次示范测试与应用，典型案例包括全球首艘自动航行电动集装箱船“Yara Birkeland”号，该船配备了先进的导航和通信系统，包括GPS、雷达、激光雷达、自动识别系统(AIS)、摄像机和红外摄像头等传感器，以支持其自主航行和操作。由我国自主研制的全球首艘通过船级社认证的智能船舶“大智”号，该船的智能运行与维护系统还能够实时评估船舶设备的健康状况，提前发现潜在的安全隐患等问题。我国首艘自主建造的极地科学考察破冰船“雪龙2”号，该船的智能机舱成功实现了在动力系统不解体情况下机械故障的检测与诊断，确保了动力系统的长期健康运行。

除了过往那些典型案例，智能机舱的示范及应用在今年取得了更为显著的进展。

2024年9月底，由CCS检验的14100TEU集装箱船“中远海运智利”轮正式命名。该船智能系统满足CCS《智能船舶规范》中智能航行、智能机舱、智能能效管理与智能集成平台等要求，不仅能为航路与航速优化提供决策建议，而且可以对包括船舶主辅机、轴系等在内的重要设备持续进行监控，并提供故障诊断与趋势预测。智能系统的使用不仅有助于降低船舶运营成本，还能为减少碳排放、推动绿色航运发展。

2024年7月，由CCS负责审图和检验的全球首艘集智能研究与教学实训于一体的智能研究与实训两用船“新红专”轮正式命名交付。“新红专”轮满足CCS智能船舶规范，具备开阔水域自主航行、智能机舱管理、智能集成平台、船端远程遥控等智能船舶功能，将取得i-Ship(I.Nx,Mx,Hx,Ex,Ri)智能船级符号，实现智能化全覆盖，驾、机、电深度融合。同时，该轮配备全电力驱动吊舱推进系统、INS综合航行系统、综合自动化系统，通过水面水下多传感器深度融合，实现船舶航行环境的全方位感知。该轮还建立了基于海事规则、航行大数据的船舶智能决策模型，实现船舶自主避碰。后续通过构建岸基信息支持中心，实现岸基远程对航行现场多方位、多视角、无缝监控，为船端提供航行信息和辅助决策支持，具备船舶远程操控和船端设备自主操作功能，实现跨时空人机共融操控，船舶智能化水平达到世界前沿水平。

2024年9月底，韩国首艘搭载了自主研发的自主航行船舶系统的实证船舶“POS SINGAPORE”号从釜山子城台集装箱专用码头启航，将在国际航线上正式进入为期1年的自主航行技术实证阶段，验证“自主(智能)航海”“发动机自动化”系统和包括“网络安全”及“运用技术”等在内的自主航行船舶商用化的核心技术。该船在2020年韩国海洋水产部和产业通商资源部共同推进的自主航行船舶技术开发事业中，被指定为“自主航行实证船舶”。

2024年11月底，三星重工为“SHIFT-Auto”(SHI Future Transportation-Autonomous)举行下水仪式，这是一艘从设计阶段起就具备“完全自主航行”功能的研究船。据介绍，“SHIFT-Auto”配备了一个集成了人工智能和物联网技术的自主导航平台，该平台从设计阶段就具备了自动靠离岸、语音控制等多种自主航行技术，并且具有良好的可扩展性。

2024年12月初，韩国HD现代重工使用一艘8000TEU集装箱船在蔚山前海海域进行了大型船舶自主航行远程控制和通航密度较大区域内避碰的实证测试。此次实证测试中由位于直线距离290公里以外的HD现代集团全球研发中心(GRC)进行操控。

来源：中国船检杂志社