随着信息技术、计算机数据建模技术、有线和无线网络 通信技术、新能源、人工智能等技术日新月异的发展，2012 年 9 月， 德 国、 挪 威、 瑞典、 冰岛及爱尔兰等国启动了“基于智能网络的海上无人航行”(Maritime Unmanned Navigation through Intelligence in Networks, MUNIN)项目，目的是验证自动航行和无人船的可行性，研究与之相关的前沿技术和标准，并为相关法规修订提供支持，计划在 2034 年之前完成无人船 的研制和自主航行的可能性研究，这引起了国内外船舶界的广泛关注。

根据近年国内外智能船舶发展现状，结合智能技术发展潮流和设计理念，针对浮式生产储卸油装置的特点，对 FPSO 智能化设计进行研究和展望。

2018 年 5 月，IMO 海上安全委员会第 99 届会议把智能船舶定义为“配备自动系统和辅助决策的船舶”“有船员在船的遥控船舶”“无船员在船的遥控船舶”和“完全自主船舶”4 个等级。

智能船舶技术包括主要智能感知技术、信息处理技术、船舶通信技术、智能船舶远程操控和无人驾驶船舶技术等。此外，智能船舶各子系统方面的研究大多仍处于技术验证和积累阶段。

2012 年 12 月，日本联合三 菱重工、川崎重工、商船三井等 27 家造船、配套、航运和检验单位共同参与开展“智能船舶应用平台项目”(SSAP)，旨在使船载、岸基信息系统可以方便地获取船载导航、控制、机械 等设备的各种数据，并最大程度处理利用这些多样性数据，实现船舶安全航行和绿色环保等目标。

2017年4月，英国罗尔斯罗伊斯公司与新加坡海工和船舶中心(TCOMS)为智能船舶研发搭建技术框架，双方致力于智 能传感技术、数字化模型技术和集成建模技术等智能船舶基础性技术框架的研发合作。

2018 年 6 月，日本船级社成立了海事业大数据中心，与 IBM 开发了相关软件，通过收集机舱发动机、泵及温度传感器的实时数据进行分析，提供设备优化和维修等建议；与 NAPA 合作 研发了航线优化支持系统，帮助船舶运营商优化航线及航行计划。目前，该系统已在实船上得到应用。

2019 年 8 月，现代重工的集成智能船舶方案获得美国船级社(ABS) 认证，该方案可分析船舶实时运营数据，并提出最佳路径。

2016 年 6 月，韩国现代重工集团利用人工智能及已有的现代智能设备管理方案，优化增强了 Hi-Touch 船用发电机(HiMSEN) ，通过引入AI 、大数据、物联网等先进信息和通信技术，将燃料成本削减了 10% 以上。

2018 年 5 月，韩国大宇造船、 Naver Business Platform(NBP) 及英特尔韩国公司(Intel Korea)合作构建云计算和物联网等技术，构建了数据实时收集和分析的船舶管理体系。该体系可确保船舶处于最佳航行状态，并有助于船东和航运公司对船舶进行高效的远程诊断和及时的维护保养。

2018 年 11 月，三星重工联 合韩国 SK 电讯(SKT)在距离 巨济船厂约 250km外大田市的一个远程控制中心进行遥控模型船的测试操作，成功地完成了基于5G动力远程控制的模型船自动航行试验。

韩国大宇造船与 LNG 船运营商Hyundai-LNG Shipping(HLS)合作开发智能船舶技术，并与现代商船共同研究物联网、船舶材料仓库自动化系统等技 术，建立了一个船舶远程监控服务，积累并分析船舶运行数据。

2018 年 6 月，韩国三星重工与挪威船级社(DNV)共同开发了远程支持的智能船舶，旨在减少船员人数。

2014 年 6 月，英国罗罗公司发起智能船舶应用项目(AAWA) ，该项目以实现无人驾驶船舶为目标，计划到 2020 年实现船舶远程支持和操作以减少船员，2025 年实现近海航区船舶的远程控制，2030 年实现 远海航区船舶的远程控制，2035 年实现无人船舶。

2016 年 4 月，美国国防部 高级研究计划局(DARPA)宣布， 美军将开展全球最大无人驾驶船 舶“海猎人”号的研究、测试与试验。

芬兰等欧洲国家的企业在政府的支持下合作推进自主控制无人船研发，旨在到 2025 年实现 波罗的海无人自主控制的海上商业运输。

英国于 2019 年 1 月发布“海事 2050”计划，且同期发布了海事技术创新路线图，将推动自主船舶的发展列为重要任务。路线图从基础设施、技术需求、人员培训和法律法规 4 个角度进行了全面阐述。

2018 年 12 月，工业和信息化部、交通运输部和国防科工局联合编制印发了《智能船舶发展行动计划(2019—2021年)》(简称《行动计划》)。《行动计划》列出了智能船舶发展的 9 大重点任务，即全面强化顶层设计、突破关键智能技术、推动船用设备智能化升级、提升网络和信息安全防护能力、加强测试与验证能力建设、构建规范标准体系、推动工程应用试点示范以及促进军民深度融合。

为了保障各项任务落实，《行动计划》提出了加强组织协调、强化创新和示范应用的支持力度、加大金融支持力度、大力培育系统解决方案供应商、加强人才队伍建设和深化国际交流合作 6 大保障措施。

2015 年 12 月，中国船级社基于对智能化船舶的研究，率先提出了全球第一部 《智能船舶规范》，并对智能化进行了定义。智能化指由现代通信与信息技术、计算机网络技术、智能控制技术等汇集而成的针对某个对 象的应用，这些应用通常包括但不限于评估、诊断、预测和决策等，并总结出智能船舶应具备 4 个特点 ：

（1）具有感知能力，即具有能够感知船舶自身以及周围环境信息的能力；

（2）具有记忆和思维能力，即具有存储感知信息及管理知识的能力，并能够利用已有的知识对信息进行分析、计算、比较、判断、联想和决策；

（3）具有学习和自适应能力，即通过与环境的相互作用，不断学习积累知识，并使自己能够适应环境变化；

（4）具有行为决策能力，即对外界的刺激做出反应，形成决策并传达相应 的信息。

随着中国北斗网络的成功组网和以 5G 为代表的新一代通信技术、无人驾驶汽车、无人机应用的发展，中国船级社成立专 门的项目组对智能船及其应用进行了研究，这其中包括公约、规范对无人智能船适用性的专项研究，并于 2020 年更新《智能船舶规范》(2021年 3 月生效 )。智能船舶指利用传感器、通信、物联网和互联网等技术手段，自动感知和获得船舶自身、海洋环境、物流和港口等方面的信息和数据，并基于计算机技术、自动控制技术和大数据处理、分析技术，在船舶航行、管理、维护保养、货物运输等方面实现智能化运行的船舶，以使船舶更加安全、环保、经济和高效 。

为降低业主成本，国内智能船舶研发从智能能效开始。2017 年 12 月， 沪东中华造船(集团)有限公司向中远海运交付首艘满足中国船级社能效管理智能船舶—— 1.45 万集装箱船“乞力马扎罗”号。

2017 年 12 月，中国研制的全球首艘智能船舶——“大智”号 38 800 t 散货智能船在上海交付使用，该船具有航路与航速设计优化、智能机舱、智能能效和智能集成平台功能。与同等吨位的普通散货船相比，该船的推进效率提高 3%，在相同航速下日均油耗减少 6%。

自主航行的智能船舶在国内正处于技术验证和积累阶段。2019 年 5 月，国内首艘无人驾驶自主航行系统试验船——“智腾”号在位于青岛蓝谷的智能航运技术创新与综合实验基地下水航行，该船具备人工驾驶、远程遥控和自主航行以及水下避碰、自动靠离泊、自主循迹和自主航行控制等驾驶功能。“智腾”号为 300 TEU 自主航行集装箱试验船——“智飞”号的建造提供了 技术依据和支撑。

2019 年 6 月，大连船厂向招商轮船交付了全球首艘获得CCS 智能船舶附加标志i-Ship(N.M.Et.C.I)的 30.8 万吨智能 VLCC “凯征”轮。该船具有航 路与航速设计优化、智能机舱、智能能效(基于纵倾优化的最佳配载)、智能货物管理(货物装卸货辅助决策功能)和智能集成平台等功能。

综上所述，通过对国内外智能船舶发展现状进行分析可知，为实现船舶自主航行，在过去10多年里，各国政府和设备厂商等投入大量资源研发智能船舶技术，各国船级社也相继出台了智能船舶的相关规范，并取得了显著的成果。未来智能船舶技术发展方向主要为智能船体技术、智能感知技术、数字孪生技术、船岸通信技术、智能装配载技术、智能机舱和航线优化辅助决策、智能船舶标准制定等方面。

大多数浮式装置储卸油装置(Floating Production Storage and Ooading，FPSO)长期在固定 海域工作，因此不需要考虑智能航行功能，但可以借鉴智能船舶的设计理念实现 FPSO 智能化，主要包括以下 7 方面。

基于智能船体技术，研究 FPSO 海上场景实测数据在结构安全监测、评估、诊断和预警等方面的应用，实现 FPSO 结构数字孪生系统的关键障碍和解决方案。

基于智能装配载技术，研究货舱、压载舱装载以及原油外输工况对 FPSO 安全性及操作决策合理性的影响，并通过货油、压排载系统及原油外输控制策略实现装载 状态的自动 / 远程优化。

基于智能能效技术，研究 FPSO 和周 围采油平台或采油树上多系统智能化数据采集范围及模式、关键 系统设备能耗监测手段、关键工艺流程能效分析和管理程序。通过梳理能效管理系统的关键性能输入/输出指标，建立能效管理模型的评估验证及决策机制，在确保安全生产的同时，实现节能减排。

基于智能机舱技术，通过研究主要设备手册及故障信息数字化，结合监测设备的运行及故障信息，建立辅助决策方案，实现主 要设备维护的智能化。

研究生命保障系统智能化、照明智能化、供水系统智能化、中央空调系统智能化、单位式空调机控制智能化、通风系统智能化。它借鉴了豪华邮轮的部分思路，在保证节能以及人员和设备在FPSO上的安全的同时，提高船员人员在 FPSO 上的工作和生活舒适度。

研究人员定位方案和人脸识别技术，结合 FPSO 运营人员工作特点，提供满足 FPSO 生产和维护的人员识别和定位智能化方案。

数字孪生技术是挪威船级社(DNV)提出的。该技术可将船舶与海工装备的数字孪生模型与海上物理场景之间实时同步映射并协同交互，实现数字化监测、 识别和诊断装备状态，数字孪生 技术是实现船舶和海工装备无人化的关键。

中国海洋石油有限公司采油服务深圳分公司从生产运营角度推进数字化转型发展新业务，提出了可视化、数据集成、决策支持和智慧工厂等理念，建设智能 FPSO 服务于数字油田和智能油田。通过对船体、系泊、工艺和设备进行长期监测并收集数据，形成大数据，降低管理和操作费用；再通过实时数据采集和传输、岸基数据管理、生产模拟、专家决策支持、远程控制达到指导现场作业目标。目前已实现陆上远程查阅现场流程和信息参数，但尚不能远程直接操控。将来，研究的最终阶段效果是，仅需少数人员留守船上即可在陆上同时远 程操控多个油田开发设施。

中国海洋石油有限公司在 部分已投入运营的 FPSO 上试点建设智能可视化管理平台，展示FPSO现场生产状态、数据、重要设备实时运行状态，进而获得船体、单点、设备及生产工艺的全面数据，并对数据进行智能诊断、评估、分析和远程专家诊断等深度挖掘，实现远程控制和智能仓储，减少人员值守维护。

2017 年7 月，国务院印发《新 一代人工智能发展规划》，重点强调发展无人船。随着传感器技术、数据驱动智能系统、计算机科学和数据分析方法等技术的进步，船舶将更加智能化，从而完全实现网络的无线连接，可在全球范围内进行数据实时传输，并促使船舶及海洋工程设计、建造、运营及供应链管理模式发生革命性改变。