泉州海洋學院“育航號”教學實習船一人橋樓綜合控制系統研究

黃建偉 黃艷玉 鄭春明

摘? 要：本文在研究一人橋樓基本設計要求基礎上，圍繞泉州海洋學院的教學實訓油化實習船“育航”號的實際情況，對一人駕駛室布置和綜合橋樓系統配置進行研究，以期為相關設計提供參考。

關鍵詞：一人橋樓;基本設計要求;駕駛室布置;綜合橋樓系統

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A? ? 文章編號：2096-6903（2020）11-0000-00

0引言

為進一步滿足海洋學院船員教育、培訓擴容與資質提升等需求，提高辦學質量，擴大辦學影響力，學院蔡天真董事長斥資數百萬元從天津為學院購買了“中石海油1號輪”油輪船。2017年1月6日，這艘油輪實訓船從天津濱海新區碼頭出發，途經渤海、黃海、東海等海域，航行1150海里平安到達泉州祥芝港。這艘實訓船將通過大型拖車運載的方式載往校水上訓練基地，經大規模的改良和修繕后供海上專業學生實訓及特種船培訓之用。匯豐油1號（原中石海油1）是泉州海洋學院新近購買用于教學培訓的一條供油船，船長49m，型寬9.2m，型深3.5m，總噸位469，凈噸位262，是由江蘇潤揚船業有限公司于2008年5月28日建造，配備2臺主機，功率110.3KW。圖1為中石海油1號在船廠進行前期施工。

項目船屬于內港加油輔助船，為滿足遠洋船員培訓要求，特設立當下較適用的一人橋樓控制系統。一人橋樓，可以理解為一個人就可以獨立完成對船舶運行狀態的監控以及根據相關信息進行操縱船舶。一人橋樓設計涉及面較廣，不單單指電航儀器，還對視線、工作環境、通道、照明以及人體工程學有很高要求，其綜合了電裝、內裝、船體、總體甚至外裝專業的設計。課題人員對各專業的設計階段，進行了深入了解，緊密配合，使其基本達到CCS船級社的要求。同時CCS船級社的規范也是最具體的，其對視線、玻璃窗、駕駛室工作環境、通道、駕駛室高度、駕控臺及設備配備等均有較詳盡的描述。本項目基于真實的工作案例進行研究，具有較強的可操作性[1]。

本項目實習船設置的一人橋樓駕駛臺既要滿足國家海事局對遠洋三副船員的實習要求，又要滿足船級社船舶檢驗規范對遠洋船舶的駕駛室航?？刂圃O備的要求，并要滿足學院航海專業40名每班船員教學實訓要求，同時兼顧海事局T01-T05培訓大綱要求。如圖2所示對駕駛平臺內部艙室進行結構改造、窗戶改造、通風管道改造、樓層凈空高度提升、設置真實設備和模擬設備進行比較，進行方案和可行性分析，為學院實習船改造提供決策依據。

1 駕駛室改造設計

1.1 改造原則

該船在計劃新建駕駛室內安裝配備船舶操縱模擬器和實船駕控臺。根據原駕駛室改造為新駕駛室以滿足培訓需求，原駕駛甲板布局如圖3所示。原駕駛甲板的具體尺寸如圖4所示。原駕駛室內總寬度為6.16m，從駕駛室內前沿到最后船員房間后墻的前沿長度為9.83m。不脫離整船類型和大小的原則，二層駕駛臺甲板主要滿足模擬駕駛室的要求;滿足既能模擬操船又保證本船能實際用車用舵的需求。

1.2駕駛室改造設計

為了能在駕駛室內安裝我方船舶操縱模擬器，需要做以下尺寸調整。

（1）兩舷走廊寬度由原來的1.2m調整為1.1m，使駕駛室內的寬度增加20cm，總寬度達到6.3m的要求;

（2）駕駛室內前沿到煙囪位置原只有2.8m，需要調整為至少6.6m的長度，以滿足兩舷的模擬視景位置的設置;

（3）原駕駛室后墻煙囪及其后墻外側位置有四根通機艙的通風管道，前面兩根細點的為主甲板生活區的通風口，后面兩根粗點的為機艙的通風筒，需要做相應的調整?？梢圆灰顓^通風筒。新建駕駛甲板為駕駛室、煙囪和通風筒管道通過層。原煙囪位置在新建模擬駕駛室正中位置，對安裝模擬器造成較大妨礙，需要移動到駕駛甲板后部，連同四個通風筒移置[2]。

2 原控制系統移置方案

2.1 實船車鐘和舵設置方案

為滿足本船車和舵能正常使用，特設計模擬操縱面板和實船車舵分開獨立設置的設計思路，在模擬操縱面板上進行模擬操船，在車舵操縱面板上進行實船的車舵操縱，如圖7所示，車舵操作單元設計在新設計駕駛室中央。

2.2駕駛臺操控面板移置方案

原駕駛室內的火災報警控制器、航行燈信號面板、信號燈、汽笛控制器、通用報警控制器和其他控制面板移至模擬駕駛室內的后墻上，通電后能正常使用[3]。

3 模擬駕駛室設計方案

3.1模擬駕駛室建設方案

育航輪模擬駕駛室窗戶大小與電視尺寸大小接近，電視墻嵌入窗戶里。采用70寸電視，尺寸為1613×89×975mm mm ，在駕駛室前方設計三個 1613×975mm的窗戶，左右兩側也設置兩個同尺寸的窗戶，并在相應位置各設置一個70尺寸的電視，完成180度視景顯示，如圖5平面布置圖所示，效果如果圖6所示。

3.2 擬配備模擬設備單元

采用報警面板、電子海圖、conning端，RADAR、VHF、儀器模擬器以及GMDSS模擬單元總共7個單元的方案，并在操縱臺后部設置儀器模擬器一體機的海圖桌和接待處，如圖7所示，從左到右依次為儀器模擬器和GMDSS設備，報警面板，ECDIS，conning，radar， VHF及內部電話和望遠鏡。

3.3 擬配備模擬設備實現功能

實船駕駛室改造后安裝船舶操縱模擬器既可讓學員對實船進行認知實踐又可讓學員在動態的模擬操縱中學習相關理論與實踐知識，對學員的理論與實踐水平的提高有很大的促進作用。但對設計安裝船舶操縱模擬器又具有相當的難度，既要考慮模擬操縱的控制單元，又要兼顧實船的操縱單元。

方案研究中采用活動的電視墻方案，使電視墻可升降。當模擬操縱時升起電視墻，實船操縱時降下電視墻。模擬操縱單元與實船操縱單元獨立分開，互不影響，在相對固定的實船上實船操縱單元置于駕駛室后部，可方便船舶的日常管理與訓練。對大部分時間使用模擬操縱的單元置于駕駛室前部更接近實際，有利于學員的實船情景認知。航海模擬器可以實現從一個港口到另一港口（跨洲際）的長時間連續航行，完成模擬實船的港到港航次任務，并在航行值班過程中讓學員能夠遭遇其今后實際航海職業生涯中可能遇到的各種情景（船舶會遇、船舶遇險、船舶碰撞、船舶擱淺、船舶機電故障、船舶溢油、火災事故、船體破損、惡劣海況、海盜等），達到海上航行實習（模擬實習船）的效果，以提升受訓學員應對各種突發事故的能力，能夠隨時對環境和局面的變化做出及時反應并采取有效措施。實船改造安裝我方提供的上述模擬器后，結合我方的全天候智能航模擬器及連續值班訓練方案，可作航海院校的模擬實習船，進行全天候模擬連續24h輪流值班。

4總結

泉州海洋學院的教學實訓油化船“育航”號的一人橋樓綜合控制系統的設計研發，開啟了泉州海洋學院實習船改造工程的新篇章?！坝健碧枌嵱柎侨莺Ｑ髮W院蔡天真先生為國家一帶一路海洋戰略培育新型實用人材而重金打造的實船培訓項目，此實訓船項目的建設也開創了國內校院進行實船操作教學的先河。

參考文獻

[1]曲全福，陳志剛，高洪宇.新型綜合船橋系統[J].中國慣性技術學報，2011，19（3）：325-328.

[2]王有利，牟林.船舶綜合橋樓設計及主要設備配置[J].船舶標準化工程師，2018（1）：26-28.

[3]丁承衛.船舶綜合橋樓系統[J].船舶，2003（3）：27-30.

收稿日期：2020-10-01

基金項目：福建省教育廳中青年教師教育科研項目基金（2017年）（JAT171227）。

作者簡介：黃建偉（1983—），男，福建泉州人，碩士研究生，講師、船舶工程師，研究方向：船舶工程、船舶智能制造及船舶仿真。