T/CSNAME 099-2025 油船智能货物管理系统测试要求

本文件依据GB/T 1.12020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》起草，由中国造船工程学会标准化学术委员会提出，中国造船工程学会归口。起草单位包括中国船级社、中国船级社实业有限公司青岛分公司等多家机构，主要起草人包括孙东昊、张晓蕾等。文件旨在规范油船智能货物管理系统（简称“系统”）的测试工作，涉及测试项目、测试条件、测试方法和网络安全要求。适用范围明确为油船智能货物管理系统的测试工作，涵盖系统的设计、开发、验证和实船应用阶段。文档还声明了可能涉及专利的内容，发布机构不承担专利识别责任。

2. 规范性引用文件与术语定义

• ​规范性引用文件​：文档引用了多个关键标准作为测试依据，包括：
  • 中国船级社的《智能船舶规范》《钢质海船入级规范》《船用软件安全及可靠性评估指南》。
  • 国际船级社协会（IACS）的UR E22（船用可编程电子系统）和UR E27（船载系统和设备的网络韧性）。引用文件的最新版本适用于本文件。
• ​术语和定义​：文档基于《智能船舶规范》界定了核心术语：
  • ​智能货物管理​：利用传感器等设备自动采集货物/货舱及货物相关系统参数，结合计算机技术、自动控制和大数据分析，实现货物状态监测、预警/报警、辅助决策和控制，并支持智能配载、自动装卸货和智能洗舱等功能。
  • ​智能货物管理系统​：安装在船舶上实施上述管理的系统，负责货物操作的智能化处理。

3. 测试项目详解

测试项目分为仿真测试和实船测试两个阶段，具体内容以表1为核心（文档中表1详细列出了24项测试项目）。以下是关键点：

• ​测试阶段划分​：
  • ​仿真测试阶段​：在实验室环境中模拟实际条件，验证系统接口正确性、功能联动性和全场景覆盖。测试基于子系统（如参数监测、辅助决策、智能配载等）进行，环境需模拟实际使用条件（如环境、工作、维护条件）。
  • ​实船测试阶段​：在真实船舶环境中测试，评估系统性能和稳定性，覆盖货物监测、预警、辅助决策等功能。仿真测试不能替代实船测试，后者需基于仿真结果验证准确性。
• ​测试项目列表（基于表1）​​：
  • ​通用功能测试​（10项）：包括防篡改功能检查（防止未授权修改）、通信故障报警检查（如数据丢失报警）、数据采集功能检查（确保数据完整性和准确性）、监测参数检查（记录设备信息、数据处理方法、时间等）、数据存储功能检查（标准格式记录、存储容量满足航程需求）、数据库备份功能检查、电源故障报警检查、电源切换功能检查（备用电源至少维持30分钟）、备用电源电量监测检查、显示功能测试（正确显示监测参数、预警、报警等信息）。
  • ​参数监测功能测试​（1项）：检查系统能否监测附录B中的基本参数（如货舱液位、压力、温度），并根据船舶需求增加参数。
  • ​辅助决策功能测试​（3项）：一般要求检查（异常情况提醒、报警和建议）、辅助决策场景检查（覆盖货舱液位变化、压力变化、可燃气体浓度等场景）、决策建议能力测试（要求决策完整、安全、可执行、可重复、合规）。
  • ​智能配载功能测试​（3项）：一般要求检查（优化配载方案和装卸货顺序）、制约因素检查（考虑货物种类、船舶稳性、装卸速率等20项因素）、装卸货操作模拟功能测试（模拟压载到满载或满载到压载的货物操作）。
  • ​自动装卸货功能测试​（2项）：一般要求检查（基于智能配载自动控制、生成文件）、自动化操作能力测试（包括货物装载、卸载、压载水操作）。
  • ​智能洗舱功能测试​（4项）：一般要求检查（制定洗舱计划、监测过程、评估结果）、洗舱计划制约因素检查（考虑货物性质、货舱结构、天气等）、洗舱过程监测功能测试（监测压力、温度、可燃气体等）、洗舱结果评估功能测试（自动判断洗舱质量、安全性和效率）。
  • ​网络安全检查​（1项）：仅适用于仿真测试阶段，实船测试不适用。

4. 测试条件要求

测试条件分为环境和文件两方面：

• ​测试环境与条件​：
  • 出厂检验需提供仿真测试环境，实船验证需额外提供试验和实船环境。
  • 仿真环境需模拟实际条件（如软硬件配置、测试数据库），完成模块和系统层面的测试。
  • 实船环境需包括所有关联部件和设备，选择航线覆盖所有工况（如不同海况、港口条件），并准备仪器仪表和测试人员。
• ​测试文件准备​：
  • 依据附录A清单审查文档，要求文档齐全、标识完整、内容完备、准确、一致、合规、可追踪。
  • 审查内容包括软件质量计划、风险评估报告、系统操作手册等27项文档（详见附录A表A.1）。

5. 测试方法详解

测试方法采用结构化流程，包括策划、设计、执行、分析和总结：

• ​测试流程​：
  • ​测试策划​：基于系统文档形成测试计划和说明文件。
  • ​测试设计​：确定测试策略、搭建环境、设计测试用例、准备数据和工具。
  • ​测试执行​：按计划执行测试，填写测试记录。
  • ​结果分析​：分析实测结果与预期的偏差，评估功能符合性；对不满足项修改后重新测试。
  • ​测试总结​：形成测试报告（结构包括测试信息、标准、环境、方法、内容、覆盖分析、缺陷统计等，示例见附录C）。
• ​具体测试方法​：
  • ​仿真测试方法​：
    • 流程：确定测试范围和目标→制定策略→建立仿真模型和测试环境（硬件为系统全部/部分设备，软件需全覆盖功能特性）→设计测试用例和数据→验证功能性能→分析结果并优化→迭代测试。
    • 环境需求：硬件包括系统设备和试验平台，软件需支持数据注入和接口兼容性检查。
    • 方案：分概念设计、原理样机、定型设计阶段，结合开发阶段设定目标、策略、用例和评价。
  • ​实船测试方法​：
    • 流程：测试准备（系统检查）→团队组织（船东、船厂、验船师等）→计划和流程设计→安全规程制定→实船试航（收集数据）→系统功能验证→故障注入（测试应急响应）→数据收集与分析→系统调整优化。
    • 环境需求：包括所有关联部件，选择航线覆盖运行工况。
    • 方案：依据船舶检验机构批准的测试大纲执行。
  • ​通用检查项目方法​：针对表1项目，具体方法如防篡改检查（验证程序修改保护措施）、通信故障报警检查（模拟通信中断）、数据存储检查（验证历史数据查询功能）等。

6. 网络安全要求

网络安全部分强调，对于建造合同日期为2024年7月1日及之后的新造船，系统的安全相关部分必须至少满足IACS UR E27规定的SLO（安全水平目标）要求。这包括系统在仿真测试阶段进行网络安全检查，但实船测试阶段不适用该检查。

7. 附录内容概要

文档包含三个附录，提供支持性信息：

• ​附录A（资料性）​​：应提交的文档汇总表（表A.1），列出27项文档，如软件质量计划、风险评估报告、系统操作手册、测试报告等，确保测试过程的可追溯性和完整性。
• ​附录B（资料性）​​：油船智能货物管理系统基本参数表（表B.1），详细列出了38项参数类型（如环境参数、船舶参数、货物参数），并指定监测、预警、报警功能适用性（以“X”代表适用，“O”代表可选）。例如，参数包括货舱液位、压力、可燃气体浓度、货油泵状态等。
• ​附录C（资料性）​​：测试报告示例，提供结构化模板（如C.1引言、C.2测试概要、C.3测试内容、C.4覆盖分析、C.5缺陷分析、C.6结论与建议），包括表格示例（如测试信息表、测试标准表、缺陷列表），帮助用户编写实际测试报告。

总结

本文件全面规范了油船智能货物管理系统的测试框架，从仿真到实船阶段，强调功能覆盖（如参数监测、辅助决策、智能配载）、环境条件、方法流程和网络安全。它提供了详细的可操作指南，通过附录支持实际应用，确保系统在安全、环保和效率方面达到标准。文档适用于船舶制造、检验和运维相关方，有助于提升油船货物管理的智能化水平和可靠性。