JTT 1557.2-2025 疏浚监控系统信号源标识与单位 第2部分：耙吸挖泥船标准立项发展报告

疏浚监控系统信号源标识与单位第2部分：耙吸挖泥船标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:SignalSourceIdentificationandUnitsforDredgingMonitoringSystem—Part2:TrailingSuctionHopperDredgers摘要疏浚工程是港口航道建设、河道治理及海洋工程的重要基础性作业活动，而疏浚监控系统作为疏浚作业的“神经中枢”，其信号源标识与单位的统一性和规范性直接关系到船舶作业效率、数据交互质量及航行安全水平。随着我国疏浚装备大型化、智能化和疏浚工程信息化程度的持续提升，耙吸挖泥船作为疏浚船队的主力船型，其监控系统所涉及的信号源种类繁多、接口协议各异，亟需制定统一的标准予以规范。本标准（JT/T1557.2-2025）作为《疏浚监控系统信号源标识与单位》系列标准的第2部分，在充分借鉴国内外疏浚监控技术发展成果和工程实践经验的基础上，针对耙吸挖泥船的作业特点和技术需求，系统规定了其监控系统信号源的分类、标识编码规则、计量单位及数据传输要求。标准的发布实施填补了我国耙吸挖泥船监控系统信号源标准化领域的空白，对于提升疏浚监控系统的互操作性、降低系统集成成本、保障疏浚作业安全高效运行具有重要的工程应用价值。关键词：疏浚监控系统；耙吸挖泥船；信号源标识；计量单位；标准化Keywords:DredgingMonitoringSystem;TrailingSuctionHopperDredger;SignalSourceIdentification;MeasurementUnits;Standardization一、引言1.1研究背景疏浚工程作为维护港口航道通航能力、实施河道湖泊治理以及开展海洋资源开发的关键手段，在现代水运交通和海洋经济中占据着不可替代的重要地位。近年来，随着“一带一路”倡议的深入实施和交通强国战略的持续推进，我国疏浚行业迎来了前所未有的发展机遇。交通运输部发布的《水运“十四五”发展规划》明确提出，要加快疏浚装备技术升级，推动疏浚工程智能化发展。在这一背景下，疏浚监控系统作为集数据采集、状态监测、过程控制和管理决策于一体的综合性信息系统，已成为现代化挖泥船舶不可或缺的核心装备。通过布置于船体各关键部位的传感器、仪器仪表和控制设备，疏浚监控系统能够实时获取泥泵转速、管道浓度、吃水深度、航速航向、耙头位置等一系列关键作业参数，为操作人员和管理人员提供全面准确的作业状态信息。1.2标准化需求分析然而，当前我国疏浚监控系统在信号源标识与计量单位方面尚缺乏统一的技术规范。不同疏浚设备制造商和系统集成商在信号定义、编码方式、单位制式及数据格式等方面各自为政，导致以下突出问题：第一，系统互操作性不足。不同厂商生产的监控设备之间难以实现无缝对接和数据共享，船舶在加装或更换监控系统组件时面临严重的兼容性障碍。第二，数据可比性差。由于各单位在信号标识和计量单位上缺乏一致性，同一物理量在不同船舶或不同系统上可能采用不同的表示方式，给多船协同作业和行业数据统计带来困难。第三，系统集成成本高。信号源标识的混乱迫使系统集成商不得不开发大量的协议转换和适配模块，既增加了工程实施周期，也推高了建设和维护成本。第四，安全隐患突出。信号标识不统一可能导致操作人员对数据的误读误判，在复杂疏浚工况下容易引发操作失误，威胁作业安全。1.3标准制定的意义本部分标准（第2部分）专门针对耙吸挖泥船制定，充分考虑了该船型的结构特点、作业方式及监控需求，与第1部分（总则或通用要求）和第3部分（绞吸挖泥船）等构成有机衔接的标准体系。二、标准概述2.1标准基本信息-标准编号：JT/T1557.2-2025-中文名称：疏浚监控系统信号源标识与单位第2部分：耙吸挖泥船-英文名称：SignalSourceIdentificationandUnitsforDredgingMonitoringSystem—Part2:TrailingSuctionHopperDredgers-标准状态：现行-标准性质：推荐性行业标准-发布机构：行业标准—交通-ICS分类号：导航和控制设备相关类目-发布日期：2025年3月27日-实施日期：2025年7月1日-国别：中国-语言：中文（简体）2.2标准定位与适用范围本标准是交通运输行业标准体系中疏浚装备智能化标准的重要组成部分，属于产品与系统接口层面的基础性技术标准。其主要目的是为耙吸挖泥船疏浚监控系统的设计、开发、集成、测试和运维提供统一的信号源标识与单位规范，确保不同设备和系统之间的数据语义一致性和互操作性。标准适用于耙吸挖泥船疏浚监控系统的信号源定义、数据采集与传输、系统集成与调试以及疏浚作业信息化管理等场景，也适用于疏浚设备的制造商、系统集成商、船舶运营方及工程监理方等相关单位参照执行。2.3标准编制原则本标准的编制遵循了以下基本原则：（1）科学性。标准内容以疏浚工程理论和实践为基础，充分反映耙吸挖泥船监控系统的技术特点和运行规律，确保标识规则科学合理。（2）统一性。在信号源分类、编码规则和单位定义方面坚持统一性原则，最大限度地减少重复和冲突，避免产生歧义。（3）兼容性。充分考虑与现有国际标准、国家标准和行业标准的衔接关系，在条件成熟时积极采用国际通行做法，兼顾国内行业实际。（4）可扩展性。标准在结构设计上预留扩展空间，以适应未来疏浚监控技术发展和新型信号源不断增加的需要。（5）实用性。标准内容力求简明实用，便于各方理解和执行，避免过度设计造成实施困难。三、标准主要内容3.1信号源分类体系本标准将耙吸挖泥船疏浚监控系统的信号源划分为多个类别，构建了系统的分类体系框架。根据耙吸挖泥船的功能组成和作业流程，信号源主要涵盖以下几个大类：（1）船舶航行与定位类信号。包括GPS定位信息、航向航速数据、艏艉吃水深度、船舶姿态参数等，这类信号是疏浚作业定位和船舶安全航行的基础数据。（2）疏浚作业过程类信号。涵盖耙头位置与下放深度、耙臂角度、耙中高压冲水压力与流量、泥泵转速与功率、管道浓度与流速、产量计量数据等，这类信号直接反映疏浚作业的核心工艺参数。（3）泥舱与装载类信号。包括舱内泥浆浓度分布、装舱高度、溢流状态、泥门开度及舱容监测等信号，用于实时掌握装舱作业进度和溢流损失情况。（4）设备状态监测类信号。涉及主机和辅机的运行参数、液压系统压力与温度、轴承温度、振动监测、润滑系统状态以及各类报警信号。（5）辅助系统类信号。涵盖甲板机械状态、燃油系统、冷却水系统、压载水系统等相关信号源。3.2信号源标识编码规则信号源标识编码是标准的核内容之一。本标准规定了以下主要编码规则：（1）标识结构。信号源标识由船舶代号、系统分类码、设备类型码和信号序号四个层次构成，采用字母与数字组合的方式，层次之间以分隔符区分，确保每个信号源在全船范围内具有唯一标识。（2）编码原则。标识编码遵循简短性、唯一性、可读性和可扩展性原则。编码在设计上尽量避免使用容易混淆的字符，同时兼顾工程技术人员的使用习惯，便于现场识别和维护管理。（3）命名规范。信号名称采用“物理量+修饰语+单位”的规范格式，采用行业通用术语和名称，避免使用简称或非标准表述，确保不同操作人员和管理系统对信号含义的理解一致。3.3计量单位规范在计量单位方面，本标准严格遵循《中华人民共和国计量法》和GB3100《国际单位制及其应用》、GB3101《有关量、单位和符号的一般原则》等国家标准的规定，对耙吸挖泥船疏浚监控系统中涉及的主要物理量计量单位予以明确统一。主要内容包括：（1）基本物理量的单位规范。如长度采用米（m）、时间采用秒（s）或小时（h）、质量采用吨（t）、温度采用摄氏度（℃）等。（2）疏浚工程专用量的单位规范。如泥浆浓度、管道流速、产量等参数的单位定义，规定了质量浓度和体积浓度的表示方法及其换算关系。（3）单位换算和精度要求。对于可能涉及多种单位表示方式的物理量，明确规定了基准单位、允许使用的辅助单位以及相应的换算规则，同时对各信号的数值精度和分辨率提出推荐性要求。3.4数据传输与接口要求为实现信号源数据的有效传输和系统集成，标准还对数据传输协议和接口规范提出了框架性要求，包括数据帧格式的定义、数据更新频率的推荐值、信号数据质量标识等，为后续相关标准和规范的实施提供衔接基础。四、关键技术分析与国内外对比4.1国际标准化情况在国际层面，国际标准化组织（ISO）、国际电工委员会（IEC）以及国际航运协会（PIANC）等在疏浚技术标准化领域开展了部分工作。其中，PIANC曾发布关于疏浚工程和疏浚设备的技术报告，对疏浚设备分类和部分技术要求进行了规范。此外，荷兰、比利时等疏浚技术发达国家的一些疏浚企业（如VanOord、JanDeNul、DEME等）在其内部技术规范中对监控系统信号源进行了定义，但这些规范多属于企业标准范畴，尚未形成国际通用的公开标准。4.2国内标准现状在国内，此前尚无专门针对疏浚监控系统信号源标识与单位的国家和行业标准。与疏浚相关的标准主要集中在疏浚工程验收、工程质量检验等方面，对于疏浚监控系统的数据接口和信号定义缺乏明确规定。现有的船舶自动化相关标准主要针对普通运输船舶，未能覆盖疏浚船舶的专业监控需求。4.3本标准的创新点本标准的制定填补了国内空白，具有以下创新点：（1）系统性强。首次以系列标准的形式对疏浚监控系统信号源进行体系化规范，形成了完整的标准框架。（2）针对性强。针对耙吸挖泥船这一主力疏浚船型的作业特点量身定制，各信号源的定义紧贴实际工程需求。（3）前瞻性突出。充分考虑了疏浚监控系统向数字化、智能化方向发展的趋势，在编码结构上预留了充分的扩展空间。五、标准实施效益分析5.1经济效益标准的实施将产生显著的经济效益。对于疏浚设备制造商而言，统一的标准有助于减少产品设计和开发中的重复工作，缩短研制周期，降低研发成本。对于系统集成商而言，标准的实施可显著减少协议转换和适配开发的工作量，降低系统集成和调试成本。对于疏浚企业而言，标准化的信号源体系有利于多船舶、多系统的统一管理和数据综合分析，提高疏浚作业的管理效率。据初步估算，标准的实施有望降低疏浚监控系统全生命周期的综合成本约15%至20%。5.2社会效益在安全环保方面，统一的信号源标识和单位规范有助于减少因信号误读而导致的作业事故，提升疏浚作业的安全性。同时，标准化数据为疏浚工程的环保监测提供了可靠的数据基础，有利于疏浚作业的环境影响评估和管控。在行业管理方面，标准为行业主管部门的数据统计和监管提供了统一的口径和依据，有助于提升行业管理的规范化和科学化水平。5.3技术引领效益标准的发布实施将产生显著的技术引领效益。通过明确疏浚监控系统信号源的规范要求，标准为行业树立了技术标杆，引导设备制造商和系统集成商按照统一规范开发产品。标准中的前瞻性设计也为智慧疏浚、数字孪生等新技术的落地应用提供了数据基础架构支撑，有望催生一批基于标准化数据的新型疏浚智能化应用。六、主要起草单位介绍本标准由中国交通建设集团有限公司（以下简称“中国交建”）下属疏浚技术装备相关单位牵头起草制定。中国交建是全球领先的特大型基础设施综合服务商，主要从事交通基础设施的投资建设运营、装备制造、房地产及城市综合开发等业务，是世界最大的疏浚企业中交疏浚（集团）股份有限公司的母公司。在疏浚领域，中国交建拥有完整的产业链和强大的技术实力。旗下中交疏浚（集团）股份有限公司拥有各类大型挖泥船舶百余艘，包括多艘亚洲领先的大型耙吸挖泥船和绞吸挖泥船，疏浚能力位居世界前列。公司长期致力于疏浚技术研发和装备升级，在耙吸挖泥船监控系统开发、智能疏浚技术研究等方面积累了丰富的工程经验和核心技术。七、结论与展望《疏浚监控系统信号源标识与单位第2部分：耙吸挖泥船》（JT/T1557.2-2025）的发布实施，是我国疏浚行业标准化建设的一项重要里程碑。该标准从信号源分类体系、标识编码规则、计量单位规范及数据传输要求等多个维度，为耙吸挖泥船疏浚监控系统的规范化建设提供了全面的技术依据，填补了我国在该领域的标准空白。标准的实施将有效促进疏浚监控系统互联互通，显著降低系统集成成本，切实提升疏浚作业的效率和安全性，为疏浚行业的信息化、智能化转型奠定坚实的数据基础。同时，该系列标准第1部分和第3部分以及其他相关配套标准的陆续制定和实施，将逐步构建起我国疏浚装备智能化标准的完整体系。展望未来，随着物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术与疏浚行业的深度融合，疏浚监控系统将向更加智能化、自主化的方向发展。信号源标识与单位的标准化工作也需要根据技术发展不断修订完善，逐步向国际标准领域拓展，提升我国疏浚技术标准的国际影响力。建议行业各方以本标准发布实施为契机，加强标准宣贯培训，推动标准落地应用，在实践中不断总结经验，为标准的后续修订和体系完善提供有益参考。参考文献[1]交通运输部.水运“十四五”发展规划[Z].2021.[2]全国标准化原理与方法标准化技术委员会.GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则[S].北京：中国标准出版社，2020.[3]国家市场监督管理总局.GB3100