3船舶机舱网络化监控系统
基于无线网络的船舶机舱自动化监控系统
基于无线网络的船舶机舱自动化监控系统摘要：为了提高船舶自动化水平和船舶监测系统的性能，船舶舱自动监测设计十分重要。
船舶机舱自动监测系统在船舶运行中发挥着重要作用，例如控制船舶推进系统中主机和辅助设备的运行状况；实时监控运行参数，出现异常时报警；使用各种光电和机械传感器监测船舶推进轴系统参数等。
通信网络模块在船舶机舱监控系统中发挥着重要作用。
通信网是监控系统控制单元与报警单元之间的信息传输渠道，通信网结合了扩展遥控单元和信息基站，使监控系统成为有效运行的系统。
关键词：无线网络；船舶机舱；自动化；监控系统引言在科学技术不断攀升的当下，关于“无人机舱”的概念早已出现，并经历了将近半个世纪的研究与发展。
时至今日，我国在船舶机舱自动化监控系统的研发上已取得了较为瞩目的成绩。
1自动化监控系统的发展20世纪50年代以来，船舶自动化，特别是电子技术的发展，引入了“船舶自动化”的概念，主要包括三个领域:机械自动化、导航和方位自动化。
但是，监测工具仅限于目前的电子技术水平，也面向通用仪器，机舱内只应用一个自动控制装置来实现某些船舶的自动化，如船舶主机、锅炉、压力、温度和液体调节。
个别设备尚未形成完整、集中控制、独立和独立的系统。
20世纪70年代初，数字计算机进入机器控制领域时，飞机监控系统中出现了典型的代表——CCS(计算机控制系统)。
该系统的一个典型特征是在一个集中控制的空间中集中监控和控制能耗和内阁系统，该空间具有强大、快速、小型或中型计算机。
该监测系统是如此渐进，以监测数百个参数，这些参数代替数十个模拟控制器，如温度、压力、粘度、速度等。
数据传输仍然通过AI和AO模拟信号进行，这些信号引用DI、DO、模拟0-5V或4-20mA电路。
整个系统中的数据采集设备成本高昂、复杂且成本高昂。
集中系统会导致可靠性问题，可能导致整个系统轻微故障或瘫痪，从而严重限制其发展。
1990年代以来，新建船舶利用网络微型监测系统，随着现场总线技术的不断发展和现场总线技术在技术控制的其他领域的成功应用而使用，现场总线技术已应用于船舶监控中，这是一种完全分布式的监控系统(也称为局部总线控制系统(FCS))，它将现场总线作为进一步限制监控功能的每个子系统的内部控制网络。
船舶视频监控系统介绍
摘要：船舶视频监控系统对于船舶的防碰撞、防污染、防海盗以及管理监控等方面起到了非常重要的作用，对于运输危险品油轮的作用更为重要。
本文在对现有船舶视频监控系统进行分析的基础上，对船舶视频监控系统在油轮上的应用提出了设想和建议。
关键词：油轮视频监控防碰撞防污染防海盗管理监控0 引言视频监控系统对于船舶防碰撞[1]、防污染、防海盗以及管理监控等方面起到了非常重要的作用，如将船舶配备的卫星通信设备与视频监控系统连接，还能做到岸端实时监控船舶的状况，这对于海事管理信息化也有着重大意义[2]。
国外NGSCO等航运巨头近年来已经开始应用Kongsberg marine等厂商的视频监控设备。
中国海运、中国远洋集团作为国内两大航运巨头，近两年已在推广船舶视频监控系统的应用，作为安全管理方面的重点之一。
1 视频监控系统在油轮船舶的实施方案船舶视频监控系统一般由8个摄像头采集视频数据，经由主机处理后共享于船舶局域网监控，并将数据刻录在硬盘中保存，也通过卫星传送实现对船只的远程监控和管理。
1.1系统摄像头的布置方案下表为系统摄像头位置以及主要作用，其中需注意的是新造船舶可以将1号摄像头布置于船头以获得更好的效果，航行船舶改造则考虑到电缆布置的问题只能将1号摄像头置于罗经甲板。
表1 船舶视频监控系统摄像头的布置方案摄像头位置作用1号摄像头罗经甲板主要拍摄船舶正前方，包括船头及大部分主甲板2号摄像头、3号摄像头驾驶室分别位于驾驶室左右两翼，主要拍摄驾控台以及海图室4号摄像头 C甲板主要拍摄船尾5号摄像头、6号摄像头驾驶甲板分别位于驾驶甲板两翼，主要拍摄船左右两舷7号摄像头机舱室主要拍摄船舶主机、辅机8号摄像头集控室主要拍摄集控台根据油轮船舶的特殊需求，甲板摄像头应为防爆型摄像头，符合国家标准GB3836.1-2010对于爆炸性气体环境用电气设备通用要求，以及国家标准GB3836.2-2010对于爆炸性气体环境用电气设备隔爆型要求。
船舶CDMA无线远程安全视频监控系统介绍
船舶CDMA无线远程安全视频监控系统介绍一、系统应用背景：海运企业的货运模式大多为“两头在外”型。
据调查，舟山海运企业船舶所承运的大部分货物，其货源地与目的地均非舟山本地，舟山港大多数只是承运水—水中转业务，所以很多时候海运企业办公人员总会不定期的到外地去检查船舶，平常对船舶的航行情况也只是通过电话来了解。
而一直以来，各个企业始终把安全生产放在首位，随着船舶信息化管理要求的提高，对于船舶设备的监控也提出了更高的要求。
但是由于船舶设备在地理位置上的特殊性，采用传统的人工监控和管理的方式已经远远不能满足信息化管理的要求。
所以我们提出采用船舶设备远程监控的方案，利用CDMA无线网络和Internet网络完成数据远程传输的要求，让企业管理人员足不出户就可以看到船舶的实时图象，以此来提高企业的安全生产力与竞争力。
二、系统介绍：船舶CDMA无线网络视频监控系统将船舶上的模拟视频图像压缩打包后通过CDMA与因特网传回到陆上的监控指挥中心，工作人员可以通过电脑中的专用监控软件来远程实现对船舶行驶中甲板、船舶周边海域、车辆仓、机舱、驾驶舱、客舱等各个位置的实时图像监控，直观反映出船舶的航行情况，方便在船舶出现紧急情况时的远程调度工作。
具体功能如下：1.随时随地的通过可以上网的电脑、PDA智能手机来监视船舶的实时图象。
2.实现船载音视频信号的同步传输和监控，通过该系统的IP语音功能，可以与船舶进行可视化的免费实时通话，实现可视化的船舶调度与指挥。
3.实时监控：可同时提供1/4/9/16等多画面的分屏多路显示。
4.监控中心可远程控制镜头、云台、球机等设备，方便实现镜头切换、监控点选择，镜头远近、聚焦、光圈的控制与调整。
5.提供多种形式的用户和权限管理，安全可靠。
6.提供各种录像方式：连续（计划）/移动侦测/报警，可按每天、每周、或选择某天/时间段进行录像，可动态设置显示或录像图像的质量。
7.多种录像查询方式、并具有录像回放功能。
船舶智能化系统船舶监控远程操作和自动化控制
船舶智能化系统船舶监控远程操作和自动化控制随着科技的不断进步和人们对船舶运输安全要求的提高，船舶智能化系统的发展成为了当今航运行业的一个重要趋势。
在这篇文章中，我们将探讨船舶智能化系统对船舶监控远程操作和自动化控制的影响。
一、智能化船舶监控系统智能化船舶监控系统是船舶智能化系统中的一个重要组成部分，它通过集成各种传感器和监测设备，对船舶的运行状态进行实时监控和数据采集。
这些传感器可以监测船舶的位置、速度、姿态、温度、湿度等多个参数，并将数据传输到中央控制台进行处理。
在传统的船舶监控系统中，操作人员需要亲自前往各个舱室进行巡视和数据采集，这不仅耗费人力物力，而且可能存在安全隐患。
而有了智能化的船舶监控系统，操作人员可以通过中央控制台实时监测船舶的各项数据，大大提高了船舶的安全性和运行效率。
二、船舶远程操作系统船舶远程操作系统是船舶智能化系统的另一个重要组成部分，它通过网络技术实现对船舶各个系统的远程操作和控制。
借助于船舶智能化系统，船舶的各种设备和系统可以实现远程监视、远程控制和远程调试等功能。
船舶远程操作系统的出现，不仅提高了船舶的操作便利性和工作效率，还减少了操作人员的工作负担和工作风险。
例如，在船舶发生故障时，操作人员可以通过远程操作系统进行诊断和修复，避免了因为操作人员到达现场需要一定的时间和成本。
三、船舶自动化控制系统船舶自动化控制系统是船舶智能化系统中的核心部分，它通过集成各种自动化设备和控制器，实现对船舶各个系统的自动控制和调节。
船舶自动化控制系统可以通过预设参数和逻辑控制，对船舶的运行过程进行自动化管理和调整。
船舶自动化控制系统的引入，不仅提高了船舶运行的稳定性和安全性，还加快了船舶的工作效率和节能减排的能力。
例如，船舶的自动导航系统可以通过卫星导航和自动操纵技术，实现船舶的自动驾驶和路径规划，大大减少了人为操作的错误和能源的浪费。
四、船舶智能化系统的挑战与前景尽管船舶智能化系统在航运行业中具有广阔的前景，但是其发展还面临一些挑战。
基于无线网络的船舶机舱自动化监控系统
基于无线网络的船舶机舱自动化监控系统摘要：随着造船业的飞速发展，大型高科技船舶变得越来越重要。
船舶的发电站和供电系统中强调了许多新概念，新技术和新设备。
控制，监视和管理电源系统的必要性变得越来越重要。
在当下的船舶行业的发展过程中，通信系统环境处于随时变化的状态，进而通信管理控制系统的难度加大，碍于硬件和软件自身的限制，存在覆盖率低、通信系统波特率差的问题，已经不能适应于当今船舶通信系统的需要，以此，需要基于PLC自动化系统，有效地对船舶的电站进行可靠性方面的管理以及控制，进而有效地实现无人驾驶室的操作方式，大大提升工业的控制能力。
关键词：船舶电站；PLC；系统软件；通信设计；电站监控引言船舶综合监控系统是现代船舶最重要的组成部分之一，直接反映船舶综合自动化水平。
随着计算机技术、自动控制技术及信息技术的发展和应用，船舶综合监控的自动化水平不断提升，通过实时监测船舶内各种设备运行参数、舱室环境参数以及人员状况，并及时采取控制干预措施，从而有力保障了船舶航行的安全性、可靠性和经济性。
由于船舶综合监控涉及的监控对象遍布全船，因此相关的测量、控制及其通信传输网络也遍布全船，现有的监控系统均采用现场布线方式来构建监控网络，随着现代船舶监控规模和监控节点的不断增加，现场布线数量也随之增加，必然导致成本增加和维护不便。
当前日益发展和应用成熟的无线通信技术能够较好地解决上述问题，并且特别适用于某些移动监控场合。
1研究背景随着当今科学技术的飞速发展，人类在大数据时代的自动化和智能化生产中已经发挥着越来越重要的作用。
作为船舶的辅助动力单元，船舶对机械和设施供电的需求是船舶电站的重要组成部分，而在技术快速发展的时代，船舶电站的监控控制系统需要得到补充，以满足新的需求。
对于大型船舶来说，内部结构更复杂，通常有大量的系统。
在运行过程中，每个机械设备都需要一个电能的电源。
为此，在大型船舶上，通常是电力，以建造一个独立的发电站。
海上船舶远程视频监控系统设计方案
海上船舶远程视频监控系统设计方案1.系统概述这个系统主要包括前端设备、传输网络、后端平台三个部分。
前端设备负责采集船舶上的视频信息，传输网络将这些信息实时传输到后端平台，后端平台则对视频进行存储、分析和处理。
2.前端设备前端设备主要包括摄像头、编码器、存储设备等。
摄像头负责实时捕捉船舶周边环境、甲板、机舱等关键部位的视频信息。
编码器将摄像头采集到的视频信号进行压缩编码，以便于传输。
存储设备可以临时存储视频数据，防止在传输过程中出现数据丢失。
3.传输网络传输网络是系统的神经中枢，负责将前端设备采集到的视频数据实时传输到后端平台。
这里有两种传输方式：有线传输和无线传输。
有线传输主要包括光纤、网线等，传输速度快，稳定性高；无线传输主要包括卫星通信、Wi-Fi等，适用于船舶在海上移动的场景。
4.后端平台（1）视频存储：将前端设备传输过来的视频数据进行存储，便于后续查询和分析。
（2）视频分析：利用技术，对视频中的船舶周边环境、船舶状态、人员行为等信息进行分析，为船舶安全管理提供数据支持。
（3）视频监控：通过监控大屏、手机APP等方式，实现对船舶的实时监控。
5.系统功能我们来看看这个系统的主要功能：（1）实时监控：可以实时查看船舶周边环境、甲板、机舱等关键部位的视频信息。
（2）远程控制：可以对前端设备进行远程控制，如调整摄像头角度、开关灯光等。
（3）报警联动：当系统检测到异常情况时，如船舶碰撞、火灾等，可以立即发出报警，并联动相关设备进行处理。
（4）数据统计：对船舶运行过程中的各项数据进行统计和分析，为船舶管理提供数据支持。
6.系统优势（1）实时性强：采用有线和无线传输相结合的方式，确保视频数据的实时传输。
（2）安全性高：前端设备具备防水、防尘、抗干扰等特点，确保在恶劣环境下正常工作。
（3）智能化程度高：利用技术对视频数据进行实时分析，提高船舶安全管理水平。
（4）易用性强：系统界面简洁，操作方便，便于船舶管理人员快速上手。
船舶机舱自动化监控系统故障自诊断技术研究
船舶机舱自动化监控系统故障自诊断技术研究船舶机舱自动化监控系统是船舶重要的组成部分，在船舶运行过程中具有非常重要的作用。
然而，由于机舱自动化监控系统的复杂性和多样性，系统故障时难以及时准确地进行诊断和解决，严重影响船舶的正常运行。
因此，研究船舶机舱自动化监控系统故障自诊断技术对于保障船舶安全和提高工作效率具有重要意义。
一、技术原理船舶机舱自动化监控系统故障自诊断技术是利用现代先进的传感器和智能控制算法实现的。
传感器通过实时监测各个机舱设备的电气信号、精确测量参数等数据，上传到数据处理中心。
数据处理中心中的智能算法通过分析这些数据，结合海上航行的相关规定，可以对机舱设备是否故障或者发生异常的情况做出判断，并且对发现的故障或异常进行详细诊断。
二、技术应用船舶机舱自动化监控系统故障自诊断技术可以广泛应用于船舶运营过程中的各个环节。
例如，在船舶运行过程中，机舱设备可能会受到海况、设备本身等因素而发生故障，而故障自诊断技术可以在第一时间发现并诊断故障原因。
此外，该技术也可以应用于机舱设备的维护和保养，及时发现机舱设备中的故障点，并给出维修方案，更加有效地实现机舱设备的维护保养。
三、技术优势船舶机舱自动化监控系统故障自诊断技术具有以下优势：首先，技术智能化程度高，能够快速准确地判断机舱设备是否正常运行，有效避免因机舱设备故障而导致的安全事故和经济损失。
其次，该技术具有高可靠性和全面性，不仅能够检测所有机舱设备的电气信号和参数，而且还能够在不影响船舶运行的情况下及时发现故障点。
再次，技术使用成本低，易于推广和应用，更加有效地保障了船舶安全和经济效益。
综上所述，船舶机舱自动化监控系统故障自诊断技术具有广泛的应用前景和开发潜力。
在未来的发展中，该技术将会越来越成熟和完善，成为未来海洋交通运输领域中的重要技术手段。
因此，各相关行业应加大对该技术的研究和应用，积极推进船舶智能化建设，保障船舶的安全和可持续发展。
为了更加深入地了解和分析船舶机舱自动化监控系统故障自诊断技术的应用情况，下面列出一些相关数据供参考：1. 船舶机舱自动化监控系统故障自诊断技术的成本比传统检修方法节省50%左右。
船舶机舱集中控制台的监控系统设计【文献综述】
文献综述电气工程及其自动化船舶机舱集中控制台的监控系统设计近年来，随着计算机技术、自动控制技术和信息技术的快速发展，现代化船舶的自动化程度也在变的越来越高。
由于船舶机舱监控系统是船舶自动化的主要组成部分，它能使轮机员操纵人员可以及时的掌握了解机舱中的主、辅机等各系统和各种设备的运行状况，并且对各个系统的运行参数进行实时控制。
对于船舶的航运安全起着至关重要的作用。
鉴于目前我国建造的大部分船舶中的自动监控系统采用国外产品的情况，因此，开展先进的网络型机舱监控系统的研究具有非常重要的意义。
MCGS系统MCGS即"监视与控制通用系统"，英文全称为Monitor and Control Generated System。
MCGS是为了工业过程的监测和控制领域所服务的计算机软件，具有可维护性强、操作简便、功能完善、可视性好等重多特点。
MCGS工控组态软件的功能和特点1.概念简单，易于理解和使用。
普通工程人员只要经过短时间的培训就可以正确掌握和快速完成大多数简单工程项目的监控程序设计以及运行操作。
用户可以避开计算机硬件和软件中复杂的问题，从而集中力量来解决工程本身的问题，从而提高了组态的可靠性。
2.功能齐全，方案设计方便。
MCGS就是为了解决监控问题而提供多样的手段，从设备的驱动、数据的采集到数据的处理、流程的控制、报警的处理、报表的输出、动画的显示、曲线的显示等各个环节，均拥有多样的功能组件和图形库，用户只需根据实际需要，进行方案的设计与组态的配置即可，就可以生成用户所需的应用软件系统。
3.实时性与处理。
MCGS利用Windows操作平台上的多任务、按优先级分时等操作功能，使PC机广泛的应用于监控领域成为了可能。
而大量信息和数据的需要以及及时收集和即时处理，而在计算机监控领域则称为实时性任务。
另外还有许多工作是非实时性的，或者被称为非时间任务，可以插空在主机的运行周期中。
而打印数据一类工作，一般可以运行于后台，称为脱机作业。
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• 显示界面：
文本显示——报警窗口（分 组报警、报警汇总、历史报 警2000个且每页26个）；监 视窗口（分组显示、选点显 示、测量点属性）
图形显示——Mimic模拟窗 口、柱状图窗口、设备状态 窗口
访问控制界面——权限
2、监视与报警功能
• 模拟量监视与报警：High；High-High; Low; Low-
一、DC C20监视与报警系统的结构组成
DPU: Distributed Processing Units
ROS: Remote Operator Station
WCS: Watch Calling System
LOS: Local Operator Station
MOS: Midi Operator Station
Low;线路故障报警；避免频繁报警（波动）三种手 段——设不灵敏区、滤波因子、报警延时
• 开关量监视与报警：ON/OFF • 报警闭锁 • ห้องสมุดไป่ตู้受其他系统的报警信息:分油机、曲轴箱油雾、燃油
粘度、船舶火灾报警系统
• 报警确认 • 柴油机排气温度监视：偏差值 • 历史参数曲线监视：8个/页X5页=40个参数 • 油耗经济性监视： • 设备运转计时监视;
船舶机舱网络化监控系统
孙增华
2013.1
机舱监视与报警系统发展概要
• 集中型系统 • 集散型系统：西门子SIMOS32 • 全分布式系统：现场总线技术，局域网，
全船网络型监控系统。
• 网络型监控系统：DataChief C20及其改
进型产品K-Chief 500
• 网络型主机遥控系统：AutoChief C20
三、网关
• SGW • dPSC
四、ROS及系统功能
• 1、人机交互接口：OCP、显示界面、打印设备 • 2、监视与报警功能 • 3、综合控制功能：泵、阀、PID过程反馈控制、
辅助设备（空压机、分油机、锅炉）自控、电力 管理系统PMS
1、人机交互接口
• 操作控制面板OCP：
分组报警区域 值班功能区域 Mimic功能按钮 数字键区域 报警控制按钮 轨迹球及其按键
are built using the same electronic design principles.
特点
• All units have the same mechanical construction and
are built using the same electronic design principles.
• Each Distributed Processing Unit contains its own
microprocessor. Single printed circuit board design。
• All units have the same mechanical construction and
power and sensor excitation overload.
通道及端子编号规则、状态指示灯组合含义
DC C20常用DPU模块
• 1.RAi-16 • 2.RAi-10tc • 3.RAo-8 • 4.RDi-32、RDi-32A • 5.RDo-16 • 6.RIO-C1、RIO-C2、 RIO-C3、 RIO-C4 • 7.dPSC、PSS、MSI • 8.MEI、DGU、ESU、RPME
PB、Ti、Td；
设定值； 手、自动； 作用规律——P、PI、PD、PID 输入输出信号类型设定
PID参数调整
辅助设备的控制
• 空压机 • 分油机 • 辅锅炉
电力管理系统PMS
ROS
每台1个DPU， 配置2个RIO-C1混合模块 DSS：Diesel Engine Start，Stop&Safty GMC：Generator Monitoring &Control
• 双作用阀门：2个开关量输出
（Open、Close），2个开 关量输入（反馈）
• 带阀门定位器的双作用阀门：
2个脉冲输出控制阀门开、关， 1个模拟量连续反馈阀门开度
• 带阀门定位器的单作用阀门：
各1个模拟量控制“开”度与 “反馈”。
PID过程反馈控制
• 偏差e（t）=设定值r（t）-测量值z（t） • PID作用规律： • 实现功能：
• All parameters are stored in each unit • Communication with Dual CAN bus interfaces • Software can be downloaded into the unit, Each unit is
remotely configurable through ROS.
3、综合控制功能Control
• 泵的控制：模拟量控
制（启停极限值由 DPU内数据库确定）； 开关量控制（压力开 关设定）。
• 通过ROS/LOS下载
或修改DPU中关于泵 的逻辑控制程序、启 停限值。
阀门遥控：压载水、燃油驳运、液货装卸
• 单作用阀门：1个开关量输出
（Open），2个开关量输入 （反馈）
二、分布式处理单元DPU
Function：
Their main functions are to monitor analogue or digital sensors and to provide analogue and digital output to different devices. A number of different Distributed Processing Units are available to meet specific control and monitoring applications.
• Easy service replacement without setting trimmers,
dip switches, jumpers or sockets. All connections are pluggable.
• Built In Self-Test (BIST) monitoring temperature,
遥控条件检测
重载管理
• DSS与GMC合并为1