移動智能終端在船舶設(shè)備巡檢中的應用

林建華

(中海電信廣州公司,廣州 510220)

0 引 言

船舶航行安全不僅影響航運企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益，也對社會和經(jīng)濟造成重大影響。船舶航行安全是運輸生產(chǎn)系統(tǒng)運行秩序正常和運輸設(shè)備完好無損的綜合表現(xiàn)。船舶運輸生產(chǎn)的根本任務就是安全運輸高效發(fā)展，而船舶運輸生產(chǎn)的作用、性質(zhì)和特點，決定了船舶運輸必須遵守船舶安全制度，因此，作為航運企業(yè)，只有遵守船舶安全制度才能保證船舶運輸?shù)陌l(fā)展。船舶設(shè)備安全檢查制度是船舶安全制度的重要組成部分。

為保證船舶設(shè)備的正常運行，國際海事組織(International Maritime Organization, IMO)制定了詳盡的船舶設(shè)備安全檢查法律依據(jù)和規(guī)范，并通過港口國監(jiān)控(Port State Control,PSC)檢查來加以約束，以提高船舶、船公司對船舶安全、設(shè)備的有效維護，降低海上危險事故的風險。 此外，船公司還根據(jù)自身的實際情況，制定其他設(shè)備的安全檢查管理規(guī)范。這些規(guī)范和要求，構(gòu)成了船舶設(shè)備安全檢查管理制度，在船公司通過開發(fā)相應的軟件管理系統(tǒng)，以信息化的手段進行實施。這里將這類管理系統(tǒng)統(tǒng)稱為船舶設(shè)備與安全巡檢管理系統(tǒng)。

PSC主要檢查駕駛、輪機、電器和導航設(shè)備等項目，為保證船舶能通過PSC檢查，船員必須按照規(guī)范要求定期對船舶的設(shè)備進行檢查，并做好相應的檢查記錄。同時，船公司的安檢部門需要派員登船檢查船員對安全工作落實和執(zhí)行的情況，對存在問題的船舶提出整改要求。

目前船舶設(shè)備檢查的作業(yè)模式還是比較傳統(tǒng)的，以手工檢查及手寫記錄為主，導致船員船舶設(shè)備檢查工作量過大。這種作業(yè)模式，在檢查效率及檢查記錄的真實性和對結(jié)果的反饋及分析等方面都存在一定的局限，有必要對傳統(tǒng)的作業(yè)模式進行改良。

1 船舶設(shè)備巡檢作業(yè)模式的現(xiàn)狀及分析

1.1 設(shè)備巡檢作業(yè)模式的特點

按照PSC規(guī)范中制定的船舶設(shè)備巡檢作業(yè)模式有以下特點：

(1) 定期檢查。不同的設(shè)備按日、周及月等定期進行檢查。

(2) 定性檢查。有些檢查項目的檢查結(jié)論只有“是”或“否”。

(3) 定量檢查。有些檢查項目的檢查結(jié)果是連續(xù)變化的數(shù)值。

(4) 檢查結(jié)果須進行完整的記錄，以備船檢部門或船公司的安監(jiān)等部門的檢查。

1.2 當前船舶設(shè)備巡檢作業(yè)模式存在的問題

1.2.1 作業(yè)效率低

負責設(shè)備檢查的船員在對設(shè)備檢查時，先按照檢查計劃中規(guī)定的檢查項目到現(xiàn)場檢查設(shè)備，然后將結(jié)果記錄到檢查記錄本，再回到艙室將檢查結(jié)果錄入到電腦中。人工作業(yè)量大，作業(yè)效率不高。

1.2.2 檢查結(jié)果的真實性存在漏洞

由于缺乏有效的監(jiān)管手段，若船員沒有按規(guī)定的時限定期對設(shè)備進行檢查、沒有到現(xiàn)場進行檢查即填寫記錄及讓別人代簽檢查記錄等弄虛作假的行為均難以防范。

1.2.3 反饋不及時

對于檢查中存在的各種問題，如果船舶沒有主動報告，安監(jiān)部門的人員只有待船舶靠港時才能登船進行檢查，難以及時地發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問題，并提出整改及維修等相應的處理意見。

1.2.4 缺少檢查現(xiàn)場的圖像證據(jù)

對于一些重要的現(xiàn)場證據(jù)，難以進行拍照取證。

2 應用移動智能終端的船舶設(shè)備巡檢方案

2.1 系統(tǒng)組成

針對目前船舶設(shè)備巡檢作業(yè)模式中存在的問題，提出了應用移動智能終端，基于移動App及掃描技術(shù)構(gòu)建船舶設(shè)備巡檢新方法，該實施方案的系統(tǒng)組成框圖見圖1。

2.2 方案說明

在船公司已有的船舶設(shè)備與安全巡檢管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，開發(fā)增加通信接口及報警處理等功能模塊，并在智能終端上開發(fā)一個App等，為通用性船舶用戶提供了一套簡單、完整及高效的船舶設(shè)備與安全巡檢管理作業(yè)模式。新的設(shè)備巡檢作業(yè)與傳統(tǒng)的設(shè)備巡檢作業(yè)在流程上的對比。

新的設(shè)備巡檢作業(yè)流程為：

(1) 使用人員持智能終端并啟動App，通過船舶的無線局域網(wǎng)WiFi讀取中心服務器上運行的船舶設(shè)備與安全巡檢管理系統(tǒng)中的巡檢計劃。(安裝船舶設(shè)備與安全巡檢管理系統(tǒng)的服務器簡稱中心服務器)。巡檢計劃是船舶設(shè)備與安全巡檢管理系統(tǒng)的重要內(nèi)容之一，包括當日需巡檢的所有設(shè)備名稱、檢查內(nèi)容、檢查標準、檢查記錄、檢查時間、檢查人員簽名及備注等。

(2) 使用人員按照巡檢計劃，到計劃指定的檢查對象前，通過智能終端讀取被檢對象的設(shè)備識別碼后，智能終端的App將根據(jù)識別碼彈出對應被檢對象的一系列信息，如設(shè)備(或部件)名稱、檢查內(nèi)容、檢查標準、檢查記錄、檢查時間、檢查人員簽名及備注等，檢查人員只需將檢查結(jié)果在手機上點選(檢查結(jié)果是狀態(tài)數(shù)據(jù))或錄入(檢查結(jié)果是數(shù)值數(shù)據(jù))，實現(xiàn)無紙化操作。

(3) 使用人員按照巡檢計劃完成巡檢后，返回到中心服務器，可通過無線局域網(wǎng)將檢查結(jié)果輸入到中心服務器，實現(xiàn)檢查結(jié)果的自動錄入。

(4) 使用人員通過衛(wèi)星或4G網(wǎng)絡(luò)，將檢查結(jié)果傳送到安監(jiān)等部門，并接受安監(jiān)等部門的指示，可提高檢查信息與指導意見的時效性。

2.3 與方案相關(guān)設(shè)備和模塊的主要功能

2.3.1 設(shè)備識別碼

被檢對象是指船上需要納入檢查的設(shè)備及設(shè)備的部件，在實施本方案時，需要預先在被檢對象上粘貼表示該被檢對象的二維碼，若被檢對象處于露天環(huán)境，容易使二維碼標簽受損時，可采取安裝射頻識別標簽(Radio Frequancy IDentification, RFID)，使每個被檢對象都對應一個唯一的二維碼或RFID碼。

2.3.2 智能終端

智能終端包括手機或平板電腦。 為了支持識別RFID，智能終端應有近場無線通信(Near Field Communication，NFC)功能。

2.3.3 移動App

App是為該方案實施特定開發(fā)的，其主要功能包括：

(1) 通過WiFi讀取中心服務器的巡檢計劃;

(2) 用智能終端掃描被檢對象的二維碼或RFID碼，識別出被檢對象后，即在智能終端上彈出對應被檢對象的檢查內(nèi)容，如設(shè)備(或部件)名稱、檢查內(nèi)容、檢查標準、檢查記錄、檢查時間、檢查人員簽名及備注等，檢查人員只需在手機上點選或錄入，實現(xiàn)無紙化操作;

(3) 對于檢查人員認為有必要拍照取證的情況，可利用智能終端的拍照功能進行拍照，系統(tǒng)可自動在照片上注明時間、檢查人員等信息;

(4) 巡檢完畢后，檢查人員可使用WiFi將本次檢查的所用記錄傳輸?shù)街行姆掌?，實現(xiàn)了檢查結(jié)果的自動錄入;

(5) 在使用人員錄入檢查信息時，App將檢查記錄與對應的檢查標準進行比較，對巡檢的異常情況和設(shè)備的異常情況進行智能的預警和報警處理，這個功能可及時提醒在現(xiàn)場進行巡檢作業(yè)的船員;

(6) 記錄時間取自智能終端的全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System, GPS)時鐘并自動生成，可保記錄時間的真實性。

2.3.4 中心服務器

鑒于船舶機務管理和船舶安全管理體系是中國船級社(China Classification Society, CCS)所規(guī)定的，船舶設(shè)備與安全巡檢管理系統(tǒng)是體系的重要組成部分，因此，該方案的實施基礎(chǔ)是船舶已有船舶設(shè)備與安全巡檢管理系統(tǒng)，該方案是在上述系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加下列功能模塊。

(1) 通信接口。中心服務器與智能終端的通信接口；中心服務器與安監(jiān)部門的通信接口。主要功能是中心服務器與智能終端和安監(jiān)部門交換信息。

(2) 報警處理模塊。對巡檢的異常情況和設(shè)備的異常情況進行智能的預警和報警處理，確保船和岸的有關(guān)人員同步把握事件處理的全過程(包括處理時間、處理人員、部門及結(jié)果等)，并進行全流程的記錄和管理。

中心服務器的軟件架構(gòu)見圖3。

3 新的船舶設(shè)備巡檢方法的實施可行性

船舶機務管理和船舶安全管理體系是CCS所規(guī)定的，因此，該方案實施基礎(chǔ)是船舶已有的船舶機務管理和船舶安全管理體系的軟件系統(tǒng)。由于該方案主要目的是提高船舶在執(zhí)行船舶機務管理和船舶安全管理體系的執(zhí)行效率，主要的實施途徑是用技術(shù)手段解決船舶設(shè)備檢查過程中檢查結(jié)果的錄入和輸出中存在的問題，做到快速錄入和自動輸出，主要的實施方式是在船舶已有的設(shè)備與安全巡檢管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開發(fā)新的接口和功能模塊，并沒有觸動船舶已有的船舶機務管理和船舶安全管理體系的軟件系統(tǒng)，船公司不必擔心新的船舶設(shè)備巡檢方法實施后，能否被CCS認可的問題。此外，由于新增的功能模塊并不多，軟件開發(fā)的工作量不會很大，只需預先對所有的被檢對象制定對應的設(shè)備識別碼(二維碼或RFID)，然后黏貼或固定在設(shè)備上。目前船舶已經(jīng)基本安裝了VSAT系統(tǒng)，無論在通信帶寬或費用上，都具備實現(xiàn)船岸間數(shù)據(jù)同步交換的條件。

4 軟件設(shè)計

4.1 中心服務器通信接口軟件設(shè)計

中心服務器通信接口的主要功能包括：

(1) 實現(xiàn)中心服務器與智能終端、中心服務器與岸上安監(jiān)部門的通信；

(2) 讀出船舶設(shè)備與安全巡檢管理系統(tǒng)中的巡檢計劃并進行數(shù)據(jù)整理，形成統(tǒng)一的格式，以保證App的通用性。

源程序采用Visual C++語言編寫，不僅支持面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法，還可以使用功能強大的微軟基礎(chǔ)類庫。采用Visual C++語言開發(fā)的軟件穩(wěn)定性好、可移植性強。中心服務器的主界面見圖4，巡檢計劃的顯示界面見圖5。

4.2 App軟件設(shè)計

App根據(jù)所使用的移動終端的不同，分別在Android和Ios的環(huán)境下進行開發(fā)。在App上彈出的記錄界面見圖6。

5 結(jié) 語

新的船舶設(shè)備巡檢方法的創(chuàng)新性，主要有以下方面：

1) 用智能終端讀取巡檢計劃，無需使用紙質(zhì)記錄本；

2) 用智能終端識別被檢設(shè)備，并在智能終端上點選或輸入檢查結(jié)果，實現(xiàn)了無紙化操作；

3) 對于異常的檢查情況，智能終端能即時發(fā)出報警，提醒操作人員及時處理；

4) 利用智能終端的拍照功能，對關(guān)鍵的被檢查設(shè)備的檢查情況進行現(xiàn)場拍照或錄像；

5) 智能終端可通過無線局域網(wǎng)將檢查結(jié)果自動輸入到中心服務器，實現(xiàn)了檢查結(jié)果的自動錄入；

6) 通過衛(wèi)星或4G可實現(xiàn)船岸之間檢查信息的同步，船公司的各級管理部門能對檢查全程進行實時的監(jiān)控、指導。

該方案用新的技術(shù)方法，較好地解決船舶設(shè)備巡檢方面存在的一系列突出問題，能有效提升船舶設(shè)備巡檢的工作效率，提高檢查的真實性和反饋處理的及時性，提升船舶安全管理的整體水平。