0 引　言

新冠疫情暴露出，如果船舶上有传染性疾病确诊船员，则其他船员存在极易被传染的风险，而且船舶属于跨区域运输的交通工具，存在跨区域、跨行业交叉传染的风险，因此监测船员的身体健康情况，及早发现隔离有异常的人员是阻断传染有效的途径。各主流船级社针对疫情的防控提出了相关要求。本文通过对比分析各主流船级社的规范、指南、流程等，研究防疫对船舶电气系统配置的要求，梳理和设计出能满足各主流船级社要求的电气系统配置方案，为今后船舶防疫设计提供参考。

1 船级社防疫要求 1.1 中国船级社（CCS）

中国船级社发布的《船舶防疫安全指南》（2020年8月1日生效）旨在为船舶提供一定的卫生保障条件和疫情应对能力，降低传染性疾病的传播风险。经申请，满足该指南相关要求的船舶，可授予EPC N（SVS，NPR，HIT，TAS）附加标志（N= 1，2，3，3表示最高等级，括号内为可选的功能附加标志）。其中与船舶电气系统有关的附加标志为HIT健康调查检功能附加标志和TAS远程医疗辅助功能附加标志^[1]。

健康调查检测系统主要包括健康调查系统和人体温度检测系统。健康调查主要用于追踪调查船上所有人员在住舱外公共区域的活动轨迹，识别传染性疾病确诊或疑似人群或与传染性疾病确诊或疑似人群存在密切接触的人员。具备清楚识别人员主要外在身体特征、调查出人员在住舱以外区域的活动轨迹的功能。健康调查系统可由船舶视频监控系统兼顾。人体温度检测系统需要在登船入口和适当的公共处所入口等处固定安装人体温度检测器，检测船上人员的体温，能对超过健康人体温度的异常体温进行报警。

远程医疗辅助系统主要提供远程医疗咨询、诊断和治疗辅助。具备通过远程医疗辅助系统向岸基寻求医疗帮助，包括咨询、医疗交流、诊断和治疗方案等功能。在与岸基联系期间能提供稳定清晰的语音和具有适当大小的稳定清晰视频画面。该系统可搭建在船舶综合信息系统上，通过网络系统、视频会议系统和卫星系统把医疗数据和治疗现场的音视频实时传输至岸基指挥中心。

1.2 美国船级社（ABS）

美国船级社发布了《减少船舶与海上资产上的传染病传播指南》（2021年7月1日生效），船舶与海上资产满足该指南的布置要求，可授予可选的标志IDM-A^[2]。该指南对电气系统配置要求为提供双向的语音，或语音和数据通讯的手段，该系统能使船舶与海上资产和服务区域内任何地方的远程医疗援助服务或其他医疗咨询服务进行通信。该手段可由船上的甚高频无线电话VHF，或船舶综合信息系统实现。

1.3 法国船级社（BV）

法国船级社在NR467《钢质船舶入级规则》（2023年1月生效）规定，船舶满足以下要求可以授予其中的一个附加符号^[3]：

BIORISK MANAGED：在船上建立和实施疾病爆发管理计划。

BIORISK SECURED：除了满足BIORISK MANAGED的要求，还要求在船上提供隔离系统，舱室分割以及固定或便携式设备作为风险管控的措施。

BIORISK SECURED符号对电气系统的具体配置要求如下：

1）提供监控进入隔离区域的方法，可接受警报，闭路电视，或其他替代系统覆盖所有通往隔离区域的通道。

2）在隔离区的每个船舱内应有一种让被隔离人员联系救援的方法。可接受固定式内通电话，便携式设备或者其他替代方法。

3）在隔离区的每个船舱内应有让船员或者医务人员不需要进入船舱就可检查被隔离人员状态的方法，可接受视频监控，电话通讯或者其他替代方法。

4）在船上可利用视频系统组织船员进行会议。可在驾驶室、集控室以及至少一个船员公共区域连接该系统。

5）船上应提供定期监测船员和乘客体温的装置，可以是固定的或便携式的。

1.4 日本船级社（NK）

日本船级社发布了《关于感染控制的安装指南》（2022年4月25日），满足感染控制措施的船舶授予表1所示的符号^[4]。

该指南要求配置通信设备和报警设备。通信设备应能在隔离舱之间，以及隔离舱与隔离舱外的入口处实现通信。报警设备应当在人员未经允许进入隔离舱的门的情况下，应能在通常有人值班的处所发出报警。通信设备可由船上的内通电话实现，报警设备可由门禁系统实现。

1.5 韩国船级社（KR）

韩国船级社发布了《关于阻止传染病传播的船舶设计指南》（2023年7月1日实施）。船舶满足该指南的要求可以授予PID附加符号，此外，如果所提出的设计概念满足该指南中的一些要求，或者社会认为与传统设计相比，它在减缓传染病的传播方面是有效的，可以授予MID附加符号^[5]。

该指南要求配置远程医疗设施，一种能够交换语音和数据的双向通信设施，向医生或医务人员提供医疗建议。该设施可由船上的甚高频无线电话VHF，或船舶综合信息系统实现。

1.6 意大利船级社（RINA）

意大利船级社在《船舶入级规则》（2023年1月6日生效）里规定，附加符号BIOSAFE SHIP授予设计并提供系统、组件和操作程序，以控制和防止船上可能的感染爆发的船舶^[6]。该符号以积分的型式授予，总分296分，分为10大项，新造船满足其中的8大项及累计达到100分可授予，现存的船舶满足其中的7大项及达到60分可授予。

该规则对电气系统的配置和分值概述如下：

船舱和房间配有与医务室直通的警报（2分），信息显示器（3分）。

公共区域配有信息显示器（3分）。

监控系统：针对社交距离监控的人员跟踪系统（10分），感染者跟踪系统（10分），自动检测潜在被传染者的门（8分），控制区域监测（5分），分布式集结设备（10分），行为监测（7分）。

电气系统总分值为58分，占比不高，可按需配置。

1.7 挪威船级社（DNV）

目前，挪威船级社在防疫方面对船舶的设计和建造尚未提出具体要求，没有定义入级符号，只有一个基于DNV健康管理项目的认证流程CIP-M^[7]。

1.8 英国劳氏船级社LR

英国劳氏船级社和挪威船级社一样，在防疫方面对船舶尚未明确设计和建造的具体要求，没有定义入级符号，只有一个名为“SHIELD”的认证流程。该过程包括评估验证世界卫生组织议定书所涵盖的6个领域，包括食品处理、饮用水、通风、医疗响应、酒店服务和清洁^[8]。

综上所述，各主流船级社针对传染病的防疫要求、附加符号以及电气系统配置要求的对比详见表2。

2 电气系统配置方案

经过对比分析上述船级社对防疫的要求，梳理和设计出一套能全面满足各主流船级社要求的电气系统配置方案，如图1所示。

2.1 视频监控系统

视频监控系统主要实现以下功能：追踪调查船上所有人员在住舱外公共区域的活动轨迹，识别传染性疾病确诊或疑似人群或与传染性疾病确诊或疑似人群存在密切接触的人员。监控通往隔离区域的通道及舱门。

因此，监控摄像头应完全覆盖登船处所、公共处所以及通往这些公共处所的走通道、梯道、出入口和电梯，同时，还应覆盖船上工作人员经常出入的处所，所有通往隔离区域的通道。但卫生间、洗澡间、隔离房（如设有）内部不应设有监控摄像头。监控摄像头应满足其安装处所的防护等级。视频监控系统组网示意图如图2所示。

视频监控系统分为监控前端、中心机房和监控端3大块。

视频监控系统的监视所在处所应有防止乘客误入的措施，可以在出入门口配置机械锁、指纹锁、刷脸机等设施。

2.2 人体温度检测系统

在登船入口和适当的公共处所入口等处固定安装人体温度检测系统。该系统应能在距离人员不超过3 m处，不超过10 s内检测船上人员的体温，能对超过健康人体温度的异常体温（37.3℃），在有人工作处所或医生值班处所（如设有）进行报警。

人体温度检测系统（见图3）主要包括1个采集摄像头和1个显示单元。采集摄像头安装在需要检测温度信息的地方，显示单元安装在摄像头旁边或有人值班处所，摄像头和显示单元之间的数据通过自带的天线进行无线传输。该系统能采集人员的人脸信息和体温，其测量精度小于等于±0.2℃，能在采集到超出正常体温范围的情况下发出报警，实时识别体温异常人员。

2.3 综合信息系统

综合信息系统主要实现远程医疗辅助、视频会议（包括船内和外部的）、信息显示等功能。

通过远程医疗辅助功能，船舶具备向岸基或服务区域内任何地方寻求医疗帮助，包括咨询、医疗交流、诊断和治疗方案等功能。在与外界联系期间能提供稳定清晰的语音和具有适当大小的稳定清晰视频画面。其联系示意图见图4。

远程医疗辅助需要搭建在船舶综合信息系统上，将网络传输、生理信号诊断、计算机网络、移动通信、数据库等技术相结合，通过网络系统、视频会议系统和卫星系统把传感器采集到的人体血压、体温、血氧饱和度等生理指标，以及治疗现场的音视频实时传输至外部医疗帮助中心。

视频会议除了实现上述远程医疗辅助功能外，还可以在船舶内部（驾驶室、集控室以及至少一个船员公共区域）组织船员进行会议。

在乘客舱室和公共区域需要配置信息显示屏，用来显示防疫的警告信息。

综上所述，综合信息系统主要组成如下：

1）基础网络搭建。为船舶搭建基础网络环境，能够为船舶网络终端提供数据传输、数据处理、数据存储等基础网络服务，并兼顾内、外部通信时的信息安全。

2）外部通信保障。为船舶搭建外部数据通信链路，能够为船船提供与外部的数据通信服务，提供船舶在靠泊、航行等多种工况下的数据通信保障。

3）船舶业务数据管理。为船舶的作业计划管理、日常事务管理、时间同步提供信息化技术支撑服务，为全船重点防范区域提供24 h视频监控，并为全船的视频监控（上文提及）、视频会议、客户端电脑（重要系统的管理终端）等本地视频资源以及本船接收的其他船舶、岸基的视频资源提供统一的接入、流媒体分发以及控制与显示服务，能在信息显示屏上显示防疫警告信息。

4）远程医疗辅助管理。满足本船与外部的船岸协同与船船协同作业需求，医疗数据采用统一的数据格式进行传输交互，能够对本船产生的医疗数据进行采集、存储、显示。

2.3.1 基础网络总体架构

基于综合船载计算机网络信息集成系统设计的目标和原则，系统在“人-机-环”工程技术设计理念的指导下，充分利用数据融合、统一通信融合和集成封装等技术手段，强化经济性配置，突出指挥、综合显示、人机交互灵活的要求。系统采用分层设计思路，结合岸基监管指挥系统预留接口，实现船舶应用能够提供的对应层级数据互联调用，自顶向下划分为应用层、业务支持层、应用支撑层、数据资源层、数据存储层、通信传输层和数据接入层。整体系统逻辑架构如图5所示。基础网络拓扑图如图6所示。

网络系统需与卫通FBB、VSAT、4G/5G等系统有接口，具有对外联网的功能。

2.3.2 外部通信

现阶段船舶外部通信主流的系统为：海事卫星系统（VSAT、FBB）、4G/5G通信系统等，为了避免其中一个系统因各种原因造成网络延时，保障数据传输顺畅，需要冗余配置。

1）VSAT通信系统

VSAT通信系统有Ka波段、Ku波段、C波段和Ku/Ka波段，能实现船端语音、传真、远程视频和数据传输等功能，同时为船端提供互联网的实时接入。系统配备跟踪伺服系统，具备自动跟踪和寻星功能，卫星通信设备性能满足设计带宽承载能力，同时考虑今后升级所需余量。系统与计算机网络和自动电话系统有接口，通过网络线缆接入数据中心机房的核心路由和交换设备。

2）FBB通信系统

FBB通信系统属于L波段，配有主单元、FBB传真机、FBB电话手柄等。在极区高纬度或VSAT卫星通信系统无法正常运行的恶劣气候（气象）条件下，可继续为船舶提供数据通信服务。

3）海事卫星网络融合管理系统

海事卫星网络融合管理系统（见图7）将原有的四代星FBB设备与五代星VSAT设备融合成一体，实现在船端将2个网络的自动切换、统一网络管理和更强大的远程维护支持能力。

4）4G/5G通信系统

4G/5G通信系统（见图8）通过室外全向天线连接岸上运营商基站信号，经过路由器将信号转换为IP网络信号，接入到局域网中，作为海事卫星系统的补充。该系统支持电信、移动、联通的4G/5G频段。

2.3.3 视频会议系统

智能多媒体视频会议系统（见图9）实现船舶多媒体视频会议和外部视频会议功能。

在会议室设置智能多媒体会议系统，系统由屏幕显示系统、会议扩音系统、视频会议系统组成。可通过控制台切换系统画面，实现视频拼接和画中画等功能。船舶端各类应用系统、视频监控系统、实时画面显示等的图像信息可以单画面、多画面显示在大屏幕上。

在医疗室设置智能多媒体会议系统，把实时医疗救助画面通过网络与外部系统互联，实现远程医疗辅助功能。

在驾驶室、集控室以及至少一个船员公共区域设置智能多媒体会议系统，组织船员进行会议。

视频会议系统包括视频会议终端、视频会议摄像机（带远程控制、自动跟踪功能）、全向麦克，如图10所示。视频会议终端及服务器的作用是完成对视频信号的采集、压缩、解压缩的作用，主要结构由音视频采集部分、编解码、DSP处理及音视频输出部分组成。实现船舶指挥中心视频会议功能，实现与岸基中心的远程视频会议功能；视频会议系统遵循ITU-T相关标准，采用嵌入式架构，能够和符合国际标准的产品互通；支持H.320、H.323和IETF-SIP通信标准。

2.4 内通电话系统

内通电话系统需要在隔离区的每个船舱之间，隔离船舱与隔离区外入口处，以及隔离船舱与医务室之间实现通信。在每个隔离舱，隔离区外入口处和医务室配置能互相播打的内通电话即可实现此功能。

2.5 门禁系统

门禁系统需要实现当进入隔离舱的门在没被允许的情况下打开了，能远程报警的功能。在通往隔离舱的门处安装门禁设施，可以是密码锁、指纹锁或刷脸机，允许被授权的人通过。在驾驶室或值班室设置报警单元。当此门被强行打开时，在驾驶室或值班室触发报警信号。

2.6 病房呼叫系统

病房呼叫系统需要实现在至少10个房间里，在病人躺着的情况下可以轻易触发报警按钮，在医务室实现报警的功能。船舶常规配置的病房呼叫系统可满足此要求，在房间里的床边布置病房呼叫按钮，在医务室布置报警和应答器。

2.7 广播系统

广播系统需要实现广播强制性要求，只需要按常规配置即可。

3 结　语

高技术化的电气系统作为现代船舶不可或缺的关键组成部分，在疫情防控过程中担任着重要的角色，各主流船级社在相继制定防疫要求时会充分考虑电气系统的作用。本文通过对比分析各主流船级社对防疫的要求，梳理和设计出能全面满足各主流船级社防疫要求的电气系统配置方案，为后续船舶的疫情防控提供参考和借鉴。