摘 要：根据船舶、分公司、集团公司3级安全管理要求，分析应用需求，以计算机信息技术、通信技术和网络技术构建起船岸一体化的船舶安全监督管理系统信息网络,形成1个开放的集查询、控制、管理、决策于一体的船舶安全监督管理系统，从而实现船舶安全管理并提高管理水平.以中远集团（COSCO）船舶安全管理为实施对象，成功地设计和开发了依据国际国内有关船舶安全管理规定、水上交通事故处理原则、航运安全规章制度及安全检查与事故处理业务流程的船舶安全监督管理应用系统.
关键词：船舶；安全监督管理；信息系统；船岸通信
中图分类号：U698；TP393 文献标志码：A
Integrated management information system on ship safety supervision
ZHENG Shijuna, CHU Jianxinb
(a. Merchant Marine College; b. Academy of Science & Technology, Shanghai Maritime Univ., Shanghai 200135, China)
Abstract： According to the safety management of three grades: ship, branch-company and group-company, with the help of computer information, communication and network technology, a management information network is constructed. The safety supervision management system of ships is an open system that integrates the query, control, management and decision. Thus the safety management of ships is realized and the management level is improved. Taking shipping safety management of COSCO as target, a safety supervision management application system of shipping, which is based on the safe regulation of ships home and abroad, the crash handling principle of the marine traffic, the enterprise’s safe rules and regulations and the procedure of safety inspection and crash handling, are designed and developed successfully.
Key words： ship; safety supervision management; information system; land-ship communication
0 引 言
国际海事组织（IMO）于1993年正式发布《国际安全管理规则》（ISM规则），要求航运企业建立船舶安全管理体系，保证航行船舶的安全，最大限度地避免各类海上事故的发生.［1］2000年以来，由于IMO对船舶安全管理与监控的进一步强制性要求以及航运管理信息化技术的发展，基于国际海事卫星（Inmarsat）的船岸综合航运管理系统相继开发.国外大型航运企业基于自身战略利益，着重进行船舶安全、机务管理、航运管理和船舶监控等技术的研究，如瑞士MSC航运、丹麦MAERSK航运和美国APL航运等投入大量资金引进开发系统.国外一些船务海事技术公司如英国Transas公司、挪威C-MAP公司、荷兰SpecTec公司（原AMOS公司）和新加坡Danaos公司等也开发了船舶监控的相关技术和系统.其中，AMOS公司和Danaos公司的船舶管理软件系统，其公司版和船舶版以其组件化和开放式软件架构、实时与非实时相结合的应用体系、多种可选择的Inmarsat船岸数据传输，较好地体现船岸一体化管理的特点和灵活性.［2，3］但是，这些应用系统存在系统分散、实时性不强等缺点，以致现在仍然没有1套比较完善且应用成熟的船岸一体化的综合监控管理和服务平台.由于我国航运企业的管理制度与方式的特殊性，国外船舶安全管理系统应用软件在我国受到很大限制.2000年以来，中远集团（COSCO）与上海海事大学合作研制基于网络数据库的船舶管理信息系统（SMIS）［4-6］，包含船舶安全管理的基本思想和若干业务内容.［3］但SMIS系统不是专为船舶安全监督管理而设计开发的系统，因此，在根据船舶、分公司和集团公司3级安全管理要求、充分满足IMO规则的船舶安全管理方面还有不少局限性.船舶安全监督管理系统的本质是利用先进的计算机信息技术、通信技术和网络技术将各级安全监督管理系统有机地结合在一起，最终形成1个开放的集查询、控制、管理、决策于一体的综合安全监督管理系统，从而实现提高船舶安全水平的目标.本文根据船舶、分公司和集团公司3级安全管理要求，构建船舶安全监督管理系统的信息网络，重点分析集团（总公司）层面上的应用需求，以COSCO的船舶安全管理为实施对象，设计和开发依据国际、国内有关船舶安全管理规定、水上交通事故处理原则、中远集团安全规章制度及安全检查与事故处理业务流程的船舶安全监督管理应用系统.
1 总体方案的信息网络结构
船舶安全监督管理系统强调船舶、所辖船舶各分公司及其所辖分公司的集团（总公司）之间的纵向3级信息系统集成，实现安全监督管理的信息资源共享，安全信息实时上报、互联互通，充分考虑与现有各类应用系统的关联，并注意到船公司与船级社和海事局等船舶监管单位有关的业务联系和信息接口.1个完整的船舶安全监督管理信息系统所包含的纵向3级信息系统为：船基（船舶端）船舶安全管理系统、岸基（公司端）分公司安全监督管理系统以及岸基（公司端）集团（总公司）安全监督管理系统.系统的网络结构见图1.
图1中，船基的船舶安全管理系统处于船舶局域网中，是1个单机版应用系统，主要处理本船的安全管理事务；岸基的各分公司安全管理系统处于各分公司的局域网中，是1个网络版应用系统，主要处理分公司及其所辖船舶的安全管理事务，分公司的安全管理系统须与所辖船舶直接发生数据交换；岸基的集团（总公司）安全管理系统处于总公司的局域网中，也是1个网络版应用系统.总公司的安全管理系统须与所辖各分公司直接发生数据交换，因此在信息网络结构上，其架构是可伸缩的全开放式的系统.当船务公司仅为单一公司时，总公司的安全管理功能将下放到分公司，于是，船舶安全管理系统将缩减为1个纵向2级信息系统的集成.船基与岸基系统的双向数据交换主要通过Inmarsat通信系统进行.根据当前船舶通信装备的不同，以Inmarsat的3种主流船载通信终端实现与公司端的通信联系，分别为Inmarsat-C，Inmarsat-F和Inmarsat-BGAN.Inmarsat-C是1个存储转发式的双向通信系统，目前大多数船舶都配备Inmarsat-C的船载通信终端.将文本文件加密或压缩后以E-mail方式发送到岸基，在岸基对收到的E-mail进行解密或解压缩后分发到相应的应用系统或储存到指定的数据库中；Imarsat-F是1个对用户透明的基于TCP/IP的通信传输系统，实现移动船舶对互联网的接入，支持船岸数据的透明传输；Inmarsat-BGAN是Imarsat的1个低成本互联网接入简约版，具有全球无缝隙的宽带网络接入，保证船舶用户在全球任何地点都可以得到高质量、可靠的通信服务.
Inmarsat数据通信传输由卫星地面站落地，岸基各分公司的安全管理系统通过Internet-VPN接入卫星地面站数据网关，从而建立起船岸数据通信链路；而总公司与所辖各分公司的数据交换则通过专网建立数据通信链路.
2 系统功能需求
船舶安全监督综合管理系统的功能需求如图2所示.船基船舶安全管理系统与岸基分公司安全管理系统在功能结构上类似，区别在于船舶系统是单机版系统而分公司系统则是网络版多用户系统.因此，船舶系统是分公司系统的1个子集，船舶与分公司是一对一关系；而分公司与船舶是一对多关系；船舶与船舶之间无数据交换关系.集团（总公司）的安全管理系统建立在各分公司安全管理系统的基础上，实现宏观管理与监督.因此，分公司系统与总公司系统是1个交集，总公司与各分公司是一对多的关系，但不参与分公司所辖船舶的直接数据交换.
船舶与分公司的安全管理系统在功能需求上主要实现安全体系文件管理、安全检查管理、船舶管理、证书管理、防污染管理、应急计划管理、海事管理、船舶消防管理、船舶保安管理和特殊作业管理等10大功能,这些管理功能涵盖船舶安全管理的各个方面.集团（总公司）的安全管理系统在功能需求上主要实现安全体系文件管理、集团安检管理、船旗国检查（Flag State Control,FSC）管理、港口国检查（Port State Control,PSC）管理、公司安检管理、船舶安全管理体系（Shipper Management System,SMS）管理、船舶保安管理和安全生产管理等9大管理功能，涵盖总公司安全管理的各个方面.总公司层面实施的是宏观综合安全监督管理，对各分公司具体管理业务信息可能并不关心.因此，总公司与分公司的安全管理系统存在较大区别.以下着重对集团（总公司）安检、FSC检查和PSC检查的管理功能作深入分析.
2.1 集团安检用例分析
集团安检用例见图3，包括安检计划、安检通知、安检信息、安全统计和安全整治管理等5大功能模块和15个功能子模块.集团检查提供用户查询、编辑、打印和统计等有关集团（总公司）安全检查信息的各种功能，让集团（总公司）用户能够及时、准确地掌控分公司及管辖船舶的所有安全检查信息，发挥总公司的安全监督职能.图3 集团安检管理用例
总公司安委会是集团安检的领导机构，制定总公司的安全计划并负责其发布和维护.安检计划信息提供多种查询方式，方便查找安检通报的各类信息.
总公司安监处是集团安检的职能部门，根据安委会发布的安全计划信息具体负责和实施集团安检工作：下达安检通知和发布各类安检信息；进行安检统计和实施安全整治管理.涉及总公司有关船舶的安全检查及其安全整治管理的要点包括：证书、文件及资料；营运安全检查；驾驶台安全检查；甲板、船体、舱室；轮机；应急设备与训练；防污染；船舶安全监控；其他综合管理以及SMS运行等.各分公司用户及所管辖船舶接收到集团（总公司）有关安检通知，实施相关安检工作：填写安检报告，即安全检查3联单，报总公司；对安检中查出的缺陷进行治理整顿，将整治结果上报总公司.整治信息上报实现各分公司及管辖船舶单位用户将整治信息情况汇报给总公司.
2.2 FSC检查用例分析
FSC检查用例包括FSC的检查上报、处理、信息、统计和维护等5个子功能模块，见图4.集团层面上的FSC检查提供用户查询、编辑、打印和统计等有关集团（总公司）FSC检查的各种功能，让集团（总公司）用户能够及时、准确地掌控分公司及管辖船舶的所有FSC检查信息，为总公司制定、管理、修订有关船舶安全管理制度和规则提供依据.图4 FSC检查管理用例
各分公司及管辖船舶进行FSC，检查信息实时上报.信息报送方式为在线填写中远安监管理信息系统提供的表单模板，提交后得到实时反馈结果.FSC检查上报的内容有：船舶基本信息、报送时间、标题、检查内容及检查和处理信息.各分公司及管辖船舶对已经提交成功的信息只能查看，不能修改.将接受FSC检查且有缺陷的船舶的处理结果上报所属分公司，分公司将处理情况汇总后上报总公司.FSC检查处理后，列出所有上报到总公司的有关船舶FSC检查后的解决措施和船舶修整后的信息.
2.3 PSC检查用例分析
PSC检查用例见图5，包括PSC检查、滞留船舶处理和滞留审批等3大模块，涉及11个子模块.PSC检查提供用户查询、编辑、打印和统计等有关集团（总公司）PSC检查信息的各种功能，让集团（总公司）用户能够及时、准确掌控分公司及管辖船舶的所有PSC检查信息，为总公司制定、管理、修订有关船舶安全管理制度和规则提供依据，帮助总公司采取减少船舶在港口国滞留的措施.图5 PSC检查管理用例
PSC检查上报实现各分公司及管辖船舶将船舶接受PSC检查情况汇报给总公司.各分公司及管辖船舶进行PSC检查，信息实时上报，信息报送方式为在线填写中远安监管理信息系统提供表单模板，提交后得到实时反馈结果.各分公司及管辖船舶对已经提交成功的信息只能查看，不能修改.PSC检查信息列出分公司及管辖船舶上报的有关船舶接受PSC检查的结果信息清单，包括滞留船舶、所属公司、检查时间和港口国等，提供总公司、分公司和船舶用户查看船舶接受PSC检查结果的相关信息.滞留审批为3级审批制度，分别为处滞留审批、公司部门滞留审批和总裁滞留审批.
3 应用系统开发
船舶安全监督管理系统的开发以COSCO的船舶安全管理为实施对象，以“预防为主、科学管理”为主线，设计和开发依据国际、国内有关船舶安全管理规定、水上交通事故处理原则、中远集团安全规章制度及安全检查与事故处理业务流程，全面完成安委会直属职能部门——安监处所有的安全监督管理工作.岸基应用系统（公司端）采用浏览器+应用服务器+数据库服务器的3层体系结构，见图6.体系结构具有以下特性：基于J2EE（Java 2 Enterprise Edition,
Java 2企业版平台）技术体系的应用分层开发，具有良好的移植性、可扩展性和开放性；采用B/S（Brower/Server,浏览器/服务器）结构，客户端无须安装软件，系统的维护、升级集中在服务器端完成，易于部署和使用；业务层与数据层和表现层分离，业务逻辑封装在EJB（Enterprise JavaBeans）中；服务器采用服务器小应用程序(Java Servlet）方式，业务数据处理在服务器方完成；客户端采用纯HTML或较小的客户端小应用程序(Java Applet）页面.由于数据在服务器方，数据安全可以得到保证，而且由于只需处理用户请求的区域，数据传输量恒定，不会随着数据量加大而导致性能线性下降.
应用系统运行环境为Microsoft Windows Server 2003，数据库服务器为Microsoft SQL Server 2000，应用服务器为Weblogic 8.14.时间特性及适应性要求为：可以在任何时间、地点，在符合软件设置要求、硬件配置以及网络接入可能的情况下，进入应用系统.
应用系统的操作界面简洁，操作方便，可以通过按钮或页面链接实现并转入其他操作.系统的各个业务模块间的界面采用相同的风格.图7所示为操作界面示例.图7 操作界面示例
4 结 论
通过本系统的研制，建立和完善船舶安全监督管理数据库，实现航运公司内部安全监督资源与信息的管理共享；建立企业安全管理监督工作的长效机制，实现数字化、规范化和标准化的安全监督管理，提升企业船舶安全监督工作的监控力度；有利于所属公司重大险情、事故评估和安全监督日常工作的宏观监控；有利于下属单位安全监督工作评估与监督机制的建立；有利于全集团安全监督管理机制的不断改进和完善；为集团重大决策分析提供依据和技术保障；有利于保持与国家安全生产监督局、国资委、海事局、交通部法规司、船级社和IMO的密切联系，及时了解掌握新颁布的公约、法规与安全工作动态.系统采用当今成熟的J2EE开发技术，具有良好的移植性和拓展性，且界面友好、清晰，使用简便，目前已有多家大型国有航运企业、近500艘船舶使用.
参考文献：
［1］MACKENBACH P C. Management systems in shipping. Quality or safety management［C］// Proceedings of 1st joint conference on marine safety & environment ship production, Delft, NLD, 1992.
［2］沈忠, 郑士君, 韩成敏, 等. 船岸一体化管理平台设计［J］. 机电设备, 2006, 27(1): 36-38.
［3］郑士君, 褚建新, 应力, 等. 船舶安全与技术管理系统设计与分析［J］. 航海技术, 2001(5): 55-57.
［4］郑士君, 黄爱萍, 沈忠, 等. 船舶管理信息系统研发［J］. 机电设备, 2005, 26(6): 1-5.
［5］郑士君, 褚建新. 船舶管理信息化研究［J］. 上海海运学院学报, 2002, 23(2): 14-17.
［6］郑士君, 褚建新. 船舶机务管理信息系统设计［J］. 中国航海, 2002(4): 64-68.
(编辑 王文婧)
推荐访问： 管理信息系统 船舶 安全监督 综合