ISO 240602021 船舶和海上技术.操作技术用船舶软件记录系统标准立项发展报告

船舶和海上技术操作技术用船舶软件记录系统标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ShipsandMarineTechnology—ShipSoftwareLoggingSystemforOperationalTechnology摘要随着船舶智能化、数字化水平的持续提升，船舶操作技术（OperationalTechnology,OT）系统所依赖的软件功能日益复杂，软件运行数据的完整记录与可追溯管理已成为保障船舶航行安全、设备可靠性和合规运营的关键环节。为应对这一行业需求，国际标准化组织（ISO）于2021年7月正式发布ISO24060:2021《船舶和海上技术操作技术用船舶软件记录系统》国际标准。本标准为船舶操作技术软件记录系统确立了统一的术语定义、功能架构、数据记录要求、安全访问控制及审计追溯机制，填补了国际标准在该领域的空白。本报告系统梳理了该标准的立项背景、编制过程、核心技术内容及其行业应用价值，分析了其对船舶软件全生命周期管理、网络安全防护和海事监管合规的重要支撑作用。报告还介绍了主要参与编制单位的技术贡献，并对该标准在智能船舶、自主航行船舶等新兴领域的推广前景进行了展望。本报告旨在为船舶工业界、海事管理部门、软件开发商及相关科研机构提供全面的标准解读与实施参考。关键词：船舶软件；软件记录系统；操作技术；国际标准；可追溯性；海事安全；网络安全Keywords:ShipSoftware;SoftwareLoggingSystem;OperationalTechnology;InternationalStandard;Traceability;MaritimeSafety;Cybersecurity一、引言1.1研究背景全球航运业正处于数字化转型和智能化升级的关键时期。国际海事组织（IMO）推动的"电子航海"（e-Navigation）战略和海上自主水面船舶（MASS）立法框架，以及中国"智能船舶1.0"到"智能船舶2.0"的持续推进，使得船舶所搭载的软件系统数量和价值含量急剧上升。从综合船桥系统（IBS）、船舶管理系统（SMS）到发动机监控与故障诊断系统、压载水处理控制系统，软件已深度嵌入船舶的各类操作技术系统之中。在这一背景下，一个突出的问题日益凸显：船舶操作技术系统的软件运行数据缺乏统一的记录规范和交换格式。不同设备厂商的软件记录格式各异、存储介质不同、访问接口封闭，导致船舶运营方、设备维护方、海事监管机构和事故调查方难以高效获取和分析关键的软件运行信息。一旦发生设备故障或海事事故，软件层面的数据追溯往往面临格式不兼容、记录不完整、时间基准不统一等问题，严重制约了事故原因分析的准确性和时效性。1.2标准立项的必要性针对上述行业痛点，ISO/TC8（船舶与海洋技术委员会）经过充分论证，于2018年前后正式启动船舶软件记录系统国际标准的编制工作。该标准的制定具有以下重要意义：第一，填补国际标准空白。在ISO24060:2021发布之前，国际范围内尚不存在专门针对船舶操作技术软件记录系统的统一标准。已有的IEC61162系列标准主要关注导航设备的串行数据接口，IEC61924-2规定了综合导航系统的测试要求，但对于软件本身运行日志的记录内容、格式和安全管理，缺乏系统性规范。第二，回应海事监管新需求。随着IMO《海事网络安全管理系统（MSMS）》相关指南的出台（MSC-FAL.1/Circ.3），船舶运营者被要求对其网络风险进行有效管理。软件记录系统作为网络安全事件检测、响应和取证的基础设施，其标准化变得尤为迫切。第三，支撑船舶全生命周期管理。船舶软件从开发部署、运行维护到升级退役的全过程中，运行数据的完整记录是状态评估、故障预测和性能优化的数据基础。二、标准概述2.1标准基本信息ISO24060:2021《船舶和海上技术操作技术用船舶软件记录系统》由国际标准化组织（ISO）于2021年7月30日正式发布，标准状态为现行有效。该标准由ISO/TC8（船舶与海洋技术委员会）归口管理，国际标准分类号（ICS）为"信息技术在运输和贸易中的应用"（35.240.60），同时涉及"船舶和海上结构物"（47.020.99）相关领域。2.2适用范围本标准适用于海上运输船舶、工程船舶、海上平台等各类海上设施中，用于操作技术目的软件记录系统的设计、开发、部署、运行和维护。具体适用对象包括：-船舶操作技术系统的软件开发商和供应商-船舶设计院和造船企业-船东和船舶运营管理公司-船舶设备集成商-海事检验和认证机构-海事安全和事故调查部门2.3核心术语界定标准对以下关键术语进行了明确定义：-操作技术（OperationalTechnology,OT）：指用于监测、控制物理设备和过程的硬件和软件系统，与信息技术（IT）系统相对应。-软件记录系统（SoftwareLoggingSystem）：用于捕获、存储、管理和检索船舶操作技术系统软件运行数据的系统。-记录数据（LogData）：由软件记录系统采集的反映软件运行状态、事件和操作行为的数据。-时间戳（Timestamp）：记录数据被采集时的精确时间标识，要求具备统一的时间基准。三、标准核心技术内容3.1系统功能架构ISO24060:2021规定了船舶软件记录系统的功能架构，主要包括以下核心模块：数据采集层：负责从船舶操作技术系统的各类软件组件中收集运行日志数据，包括系统事件日志、应用日志、安全日志和通信日志。数据采集方式应支持主动推送和被动查询两种模式，确保数据采集的完整性和实时性。数据存储与管理层：规定记录数据的存储格式、存储介质要求和数据保留策略。标准要求记录数据应采用非易失性存储介质保存，存储容量应满足至少持续记录90天运行数据的要求，并支持数据备份和归档。数据访问与检索层：定义了数据访问接口的规范要求，支持按时间范围、事件类型、系统模块等多维度检索。同时，标准强调了访问权限的分级管理，仅授权人员可读取或导出记录数据。系统管理功能：包括系统自检与状态监测、日志记录策略配置、时间同步管理等功能模块。标准要求记录系统自身应具备高可靠性，在船舶主电源异常情况下应配置备用电源以保障数据完整性。3.2记录数据规范标准对记录数据的内容和格式提出了系统性要求，涵盖以下主要类别：|数据类别|主要内容|要求要点||---------|---------|---------||系统运行数据|系统启动/关闭时间、运行时长、CPU/内存占用|每24小时至少记录一次摘要信息||事件数据|软件异常、告警、故障及恢复事件|记录事件代码、描述、级别和时间||操作行为数据|操作员指令输入、参数修改、模式切换|关联操作员身份标识||通信数据|网络连接记录、数据收发摘要|记录通信对象、协议和流量||安全事件数据|访问控制事件、认证失败、权限变更|安全事件的记录优先级最高|在数据记录格式方面，标准推荐采用基于文本的结构化日志格式，每条日志记录应包含时间戳、事件来源标识、事件类型、事件级别和事件详情描述等基本要素。事件级别定义遵循从DEBUG到FATAL的分级体系，便于运营人员快速筛选和定位关键事件。3.3时间同步与基准要求船舶软件记录系统的时间基准准确性是记录数据可用性的关键前提。标准规定：-记录系统应支持UTC（协调世界时）时间基准，通过GNSS（全球导航卫星系统）或NTP（网络时间协议）等方式获取标准时间。-时间同步精度应满足系统设计要求，一般应保证在±1秒以内。-每次记录数据时应同时记录同步状态信息，以便后续分析时评估时间偏差的影响。-系统时间设置变更应作为高优先级事件记录，确保追溯链的完整可信。3.4安全与访问控制考虑到船舶操作技术系统在网络环境中面临的潜在安全威胁，ISO24060:2021对记录系统的安全性提出了明确要求：-记录数据应具备完整性保护机制，防止未经授权的修改或删除。-系统访问应采用基于角色的访问控制（RBAC）模型，不同角色（如船长、轮机长、系统管理员、审计员）拥有差异化的权限。-日志记录数据的任何修改、删除或导出操作本身应当生成新的审计事件记录。-支持将记录数据安全导出至外部审计工具，导出文件应具备防篡改的完整性校验信息。3.5系统部署与运维要求标准对记录系统的物理部署和运行维护也做出了规范：-记录系统可独立于被监测的操作技术系统部署，也可作为其子模块集成部署。-用于记录数据存储的存储介质应满足船舶振动、温度、湿度等环境条件要求。-系统应支持远程监控和诊断功能，便于岸基管理部门对船端记录系统的运行状态进行定期检查。-记录系统软件本身的升级应保持向后兼容，避免因系统升级导致已有记录数据不可读。四、标准编制主要参与单位4.1国际标准化组织ISO/TC8ISO24060:2021由国际标准化组织船舶与海洋技术委员会（ISO/TC8）归口管理，该委员会成立于1947年，是ISO中历史最悠久的技术委员会之一，秘书处目前由日本工业标准调查会（JISC）承担。ISO/TC8负责制定船舶设计、建造、营运、维护和拆解等全生命周期相关的国际标准，下设多个分技术委员会和工作组。其中，SC6（货物和货物运输）和SC11（内河航行船舶）等分支均有活跃的标准制定活动。4.2主要参与单位介绍中国船舶集团第七〇四研究所（上海船舶设备研究所）中国船舶集团第七〇四研究所作为我国船舶机电设备与自动化系统领域的权威研究机构，深度参与了ISO24060:2021的编制工作。该所成立于1956年，是国务院学位委员会批准的硕士、博士学位授予单位，长期从事船舶自动化、船舶电子信息和船舶标准化的研究与实践。在ISO24060:2021的编制过程中，第七〇四研究所主要承担了以下工作：第一，提出标准框架建议。结合其在船舶自动化系统和软件工程领域的长期积累，该所研究人员提出了将记录系统分为数据采集、存储管理、检索访问和安全审计四个层次的功能架构方案，该方案被标准委员会采纳为基础框架。第二，贡献实践经验。第七〇四研究所将我国智能船舶示范工程中软件运行数据管理的实践经验提炼为标准条款建议，特别是在数据采集频率、存储冗余策略和事件分级等方面提出了符合工程实际的可操作性建议。第三，承担关键技术验证。该所利用其试验验证平台，对标准草案中提出的数据格式规范和访问接口要求进行了实验室环境下的验证测试，为标准技术指标的合理性提供了数据支撑。第四，国际协调与推广。该所专家多次参加ISO/TC8国际工作会议，在技术方案讨论中发挥了重要的桥梁作用，推动了各方在关键技术条款上的共识达成。同时，该所还积极推动了标准在我国船舶行业的宣贯和试点应用工作。此外，参与该标准编制的还有日本、韩国、挪威、德国等主要造船国家的标准化机构和船舶设备企业代表。日本船级社（ClassNK）和挪威船级社（DNV）在标准编制过程中提供了船级社视角的合规要求输入，韩国船舶与海洋工程研究院（KRISO）在软件日志格式标准化方面做出了技术贡献。五、标准应用价值与行业影响5.1对船舶运营管理水平的提升ISO24060:2021的实施将显著提升船舶运营方的数字化管理能力。通过统一软件记录系统的技术要求和数据格式，运营方能够：-实现船队范围内不同设备、不同品牌软件运行数据的集中管理和综合分析。-建立设备故障的标准化追溯机制，缩短故障定位和排除时间。-提升船舶整体运营透明度和决策支持能力。5.2对海事合规与安全监管的支撑从海事监管的角度，标准的实施为船旗国检查、港口国监督（PSC）和海事事故调查提供了重要的技术工具：-海事调查官可以通过标准化的记录数据快速获取事故前后关键设备软件的运行状态和操作行为。-船级社在船舶检验中可将软件记录系统的配置和运行情况纳入检查项目，形成闭环管理。-标准与国际海事组织关于海事网络安全管理的建议形成了良好的衔接，为网络事件的检测、响应和取证提供了制度化、规范化的数据基础。5.3对船舶软件产业发展的促进对于船舶软件开发商和设备供应商而言，ISO24060:2021提供了明确的产品开发和测试依据：-降低不同船型、不同客户对软件日志功能的差异化定制需求，实现产品的标准化交付。-为软件系统的第三方测试和认证提供了统一的技术准则。-促进船舶软件生态系统的互联互通，推动行业从封闭的专有解决方案向开放的标准化架构演进。六、结论与展望6.1主要结论ISO24060:2021《船舶和海上技术操作技术用船舶软件记录系统》的发布实施，是船舶软件标准化领域取得的一项重要里程碑成果。本标准的制定填补了船舶操作技术软件记录系统国际标准的空白，为船舶软件运行数据的规范采集、安全存储、高效检索和可信追溯提供了全面的技术框架。其主要贡献可概括为以下四个方面：一是确立了统一的技术基准。标准从系统架构、记录数据规范、时间同步、安全控制到运维管理等维度建立了完整的技术要求体系，为业界各方提供了可共同遵循的技术语言和工程准则。二是推动了安全管理模式的升级。通过软件记录系统的标准化建设，船舶安全管理从传统的"事后追溯"向"实时感知、事前预防、事中干预、事后审计"的全链条闭环管理模式转变。三是促进了国际产业协同。标准凝聚了主要造船国家、船级社、设备厂商和科研机构的集体智慧，为全球船舶软件产业的协同发展奠定了规则基础。四是支撑了海事治理现代化。标准为海事监管机构、事故调查机构和网络安全管理部门提供了制度化的技术工具，有助于提升海事治理的精准度和效率。6.2未来展望随着智能船舶、自主航行船舶（MASS）、数字化孪生等新技术在航运业的加速应用，船舶软件记录系统的功能和性能需求将持续演进。展望未来，以下几个方面值得关注：与自主航行船舶的深度融合。国际海事组织正在制定MASS监管框架，自主航行船舶对软件运行数据的记录范围、记录粒度和实时传输能力都提出了更高要求。未来的标准修订可能需要增加对人工智能算法决策过程的记录规范，以支撑自主航行系统的安全认证和事故责任认定。记录数据分析与智能应用。船舶软件记录系统的价值不仅在于"记录"，更在于对海量日志数据的智能分析。结合大数据分析和机器学习技术，从软件运行数据中提取设备退化规律、预测潜在故障和安全风险，将是记录系统从"被动存储"走向"主动赋能"的关键路径。与岸基数据中心和云平台的协同。随着船岸通信带宽的提升和海事云平台的发展，船端软件记录数据的高效传输和岸基集中管理将成为趋势。标准在数据导出格式和接口协议方面的基础性规定，为船岸数据协同提供了良好的起点。网络安全标准的协同发展。船舶软件记录系统既是网络安全防护的对象，也是网络安全监测和取证的重要数据来源。未来ISO24060与IEC62443（工业自动化和控制系统安全）、ISO/IEC27001（