船舶自动化发展现状
船舶自动化控制技术的挑战与应对

船舶自动化控制技术的挑战与应对在当今全球化的时代,海洋运输业作为国际贸易的重要支撑,其发展对于经济的增长和资源的调配起着至关重要的作用。
而船舶作为海洋运输的主要载体,其技术水平的不断提升是行业发展的关键。
船舶自动化控制技术作为现代船舶技术的核心之一,在提高船舶运行效率、安全性和可靠性方面发挥着不可替代的作用。
然而,如同任何新兴技术一样,船舶自动化控制技术在发展过程中也面临着一系列的挑战。
船舶自动化控制技术所面临的挑战是多方面的。
首先,技术的复杂性是一个显著的问题。
船舶系统本身就十分复杂,涉及到动力系统、导航系统、通信系统等多个子系统的协同工作。
要实现这些系统的自动化控制,需要对各个子系统的工作原理、接口标准有深入的理解,并能进行有效的整合和优化。
这不仅需要具备深厚的专业知识,还需要有丰富的实践经验。
其次,可靠性和稳定性是船舶自动化控制技术必须要面对的重要挑战。
在茫茫大海上,船舶一旦出现故障,维修和救援都极为困难,可能会造成严重的经济损失甚至危及生命安全。
因此,自动化控制系统必须具备极高的可靠性和稳定性,能够在各种恶劣的环境条件下持续稳定运行。
这就对系统的硬件质量、软件算法以及容错机制提出了很高的要求。
再者,网络安全问题日益凸显。
随着船舶自动化程度的提高,越来越多的系统通过网络进行连接和通信。
这就给黑客和恶意软件提供了可乘之机。
一旦船舶的控制系统遭到网络攻击,可能会导致船舶失控、导航错误、通信中断等严重后果。
因此,加强网络安全防护,建立完善的网络安全体系成为当务之急。
此外,船员的素质和培训也是一个不容忽视的挑战。
尽管船舶自动化控制技术可以减轻船员的工作负担,但船员仍然需要具备一定的技术水平和应急处理能力,以应对可能出现的系统故障和异常情况。
然而,目前船员的培训体系往往跟不上技术的发展,导致部分船员对新的自动化控制系统不够熟悉,无法有效地操作和维护。
面对这些挑战,我们需要采取一系列的应对措施。
在技术研发方面,要加大投入,不断创新。
2024年船舶智能化市场前景分析

2024年船舶智能化市场前景分析1. 引言船舶智能化技术是指通过引入先进的信息技术和自动化设备,提高船舶的运营效率、安全性和环境友好性。
近年来,随着全球贸易的不断增长和航运业务量的增加,船舶智能化市场迅速发展。
本文将对船舶智能化市场的前景进行分析。
2. 市场概述船舶智能化市场涵盖了船舶自动化控制系统、智能船舶设计与建造、无人船舶技术等领域。
目前,全球范围内船舶智能化市场规模不断扩大,市场需求日益增长。
船舶智能化技术的应用逐渐普及,船舶运营商和造船企业对智能化设备的需求也在不断提升。
3. 市场驱动因素船舶智能化市场的增长受到多方面因素推动。
首先,全球船舶运输需求不断增加,需要更高效、安全的船舶运营模式。
其次,环保意识的提高促使船舶运营商采用更环境友好的技术,例如智能船舶设计和燃油管理系统。
此外,政府对船舶智能化技术的支持也是市场增长的重要因素。
4. 市场前景船舶智能化市场前景广阔,具有以下几个方面的发展机遇:4.1 增强航运安全船舶智能化技术可以提高航运的安全性,如自动导航系统、智能监控系统等。
通过实时监测和数据分析,船舶运营商可以及时发现和解决安全隐患,避免事故的发生。
4.2 提高船舶运营效率船舶智能化技术可以优化船舶运营流程,提高货物装卸效率和航线规划的准确性。
智能化设备可以自动完成一些重复性操作,减轻人力负担,提高工作效率。
4.3 降低船舶运营成本船舶智能化技术可以帮助船舶运营商降低燃油消耗、提高航速和货物装载率,从而降低运营成本。
智能化设备可以实时监控船舶性能,提供优化建议,帮助运营商进行成本控制。
4.4 推动船舶智能化设计与建造发展船舶智能化技术的应用将促进船舶设计与建造行业的发展。
智能船舶设计可以提供更加节能、环保的船舶方案,满足航运业对高效、环保船舶的需求。
4.5 创造新的投资机会随着船舶智能化市场的发展,将出现许多新的投资机会。
智能化设备生产商、船舶运营商和船舶设计企业等都可以在市场中寻找到投资和合作的机会。
船舶行业现状及发展趋势

船舶行业现状及发展趋势船舶行业作为全球经济和贸易的重要支撑,一直在不断发展和变革。
在当前的时代背景下,了解船舶行业的现状以及把握其未来的发展趋势,对于相关企业、投资者以及政策制定者都具有重要的意义。
从现状来看,全球船舶市场在过去几年中经历了一定的波动。
一方面,国际贸易的增长和海上运输需求的增加,推动了船舶订单的增长。
特别是在能源运输、集装箱运输等领域,大型船舶的需求较为旺盛。
另一方面,船舶市场也受到了全球经济形势、地缘政治、环保法规等多种因素的影响。
在技术层面,船舶行业正朝着智能化、绿色化的方向发展。
智能化方面,船舶的自动化程度不断提高,通过先进的传感器、控制系统和通信技术,实现了船舶的远程监控、自动驾驶等功能。
这不仅提高了船舶的运营效率,还降低了人力成本和操作风险。
绿色化则是应对日益严格的环保要求。
新型船舶采用了更加节能的动力系统,如液化天然气(LNG)动力、混合动力等,同时在船舶设计和建造中,也更加注重减少温室气体排放和污染物排放。
在市场竞争方面,船舶行业的集中度不断提高。
一些大型船舶制造企业凭借其技术优势、规模效应和品牌影响力,在市场中占据了主导地位。
而一些中小型企业则面临着较大的竞争压力,需要通过不断创新和差异化来寻求发展机会。
从船舶类型来看,集装箱船、油轮和散货船仍然是市场的主流。
但随着新兴产业的发展,如海上风电、海洋牧场等,特种船舶的需求也在逐渐增加。
例如,用于海上风电设备安装和维护的船舶,以及为海洋牧场提供服务的养殖船等。
在发展趋势方面,未来船舶行业将继续受到环保法规的驱动。
随着国际海事组织(IMO)等机构对船舶排放标准的不断提高,船舶制造企业将加大在绿色技术研发和应用方面的投入。
这将促使船舶动力系统的进一步升级,以及船舶建造材料和工艺的创新。
数字化技术在船舶行业的应用将更加广泛。
从船舶设计、生产制造到运营管理,数字化技术将实现全流程的优化和协同。
通过建立数字化模型和平台,能够提高船舶设计的精度和效率,降低生产成本,同时实现对船舶运营状态的实时监测和分析,提前预测故障,提高船舶的可靠性和安全性。
2024年船舶智能化市场分析现状

2024年船舶智能化市场分析现状引言船舶智能化是指通过应用现代信息技术,实现船舶的智能化管理和运营。
随着数字技术的快速发展,船舶智能化市场正迅速崛起。
本文将对船舶智能化市场的现状进行分析,并探讨其未来发展趋势。
市场概况船舶智能化市场的主要驱动力是船舶运营效率的提高和成本的降低。
船舶智能化技术可以实现船舶监测、故障诊断、能效管理等功能,帮助船舶企业提升运营效率,减少能源消耗和碳排放。
根据市场研究数据显示,船舶智能化市场呈现出快速增长的趋势。
截至2020年,全球船舶智能化市场规模已超过100亿美元,并且预计未来几年仍将保持较高的增长率。
云计算、大数据分析和人工智能等新兴技术的应用将进一步推动市场的发展。
市场驱动因素效益提升船舶智能化可以通过提高运营效率、减少能源消耗和碳排放等方面带来巨大的效益。
船舶企业可以通过应用智能化技术实现更好的资源配置,提升船舶的运输能力和效益水平。
船舶智能化技术可以提供实时监控和预警功能,帮助船舶企业及时发现和应对各种安全隐患。
通过智能传感器和监测系统,可以有效预防和减少事故的发生,保障船舶和船员的安全。
环保要求随着全球环境保护意识的提高,船舶智能化市场受到环保要求的推动。
船舶智能化技术可以实现船舶能耗的智能管理和监控,有效减少碳排放和海洋污染。
市场前景展望技术创新随着物联网、云计算、大数据和人工智能等新兴技术的快速发展,船舶智能化市场将迎来更多的技术创新。
智能化航行系统、智能能源管理和远程监控等新技术将不断涌现,推动市场发展。
区域市场船舶智能化市场的发展不仅受全球范围内的影响,还受到地区市场的驱动。
发达国家和地区在船舶智能化技术的研发和应用上更为成熟,市场规模较大。
然而,随着新兴市场的崛起,特别是亚洲市场的快速发展,全球市场竞争将更加激烈。
船舶智能化涉及到多个领域的合作,包括船舶制造、设备供应商和软件开发商等。
未来,行业间的合作将更加紧密,共同推动船舶智能化市场的发展。
结论船舶智能化市场具有广阔的发展前景和巨大的商业价值。
内河杂货船货运服务的船舶自动化运营与无人驾驶

内河杂货船货运服务的船舶自动化运营与无人驾驶随着科技的不断发展,航运行业也逐渐向着自动化与无人化方向迈进。
内河杂货船货运服务作为航运行业的一大领域,在船舶自动化运营与无人驾驶方面也取得了一定的进展和应用。
本文将围绕内河杂货船货运服务的船舶自动化运营与无人驾驶进行探讨,旨在了解其发展现状、优势与挑战,并对未来的趋势进行展望。
一、船舶自动化运营的现状与优势目前,内河杂货船货运服务中的船舶自动化运营已经逐渐成为行业的趋势。
自动化系统通过集成船舶传感器、通信设备、导航系统和控制装置,实现船舶在航行、货物装卸、能源管理等方面的自主操作和控制。
与传统人工操作相比,船舶自动化运营具有以下优势。
首先,船舶自动化运营可以提升运输效率。
自动化系统可以通过高精度导航、智能路径规划和数据分析等技术,减少航行时间、优化航线,提高货物的装卸效率,从而减少人工操作的时间和成本。
其次,船舶自动化运营可以提高安全性。
自动化系统能够实时监测船舶的状态和环境,及时预警并采取相应措施,减少事故的发生。
此外,船舶自动化运营还可以避免人为因素对船舶安全性的影响,减少人员伤亡和财产损失。
最后,船舶自动化运营可以降低能源消耗和环境污染。
自动化系统可以通过智能能源管理,实现对船舶动力系统和能源利用的优化控制,减少能源的浪费和排放,实现低碳、环保的货物运输。
二、内河杂货船无人驾驶的应用与挑战与船舶自动化运营相对应的是无人驾驶技术在内河杂货船货运服务中的应用。
无人驾驶技术通过引入人工智能、自动驾驶和远程控制等技术手段,使船舶能够在无人值守的情况下进行航行和货物运输。
然而,无人驾驶技术在内河杂货船货运服务中应用仍面临一些挑战。
首先,技术成熟度仍有待提高。
虽然无人驾驶技术在部分领域已经取得了较大突破,但在复杂内河环境中,如船舶与其他船只、码头等的交互过程中,仍存在技术难题需要解决。
例如,船舶的自主避碰和交通管控等方面,需要更精确、实时的数据和算法支持。
船舶行业现状及发展趋势

船舶行业现状及发展趋势船舶行业作为全球经济的重要组成部分,对于国际贸易、能源运输和国防建设等方面都有着至关重要的作用。
近年来,船舶行业经历了一系列的变革和调整,呈现出复杂多样的现状,同时也展现出了一些清晰的发展趋势。
从现状来看,全球船舶市场的需求在不断变化。
一方面,国际贸易的增长带动了对大型集装箱船和散货船的需求。
随着全球经济的逐渐复苏,各国之间的贸易往来日益频繁,货物运输量持续上升,这使得航运公司对于能够提高运输效率、降低运营成本的大型船舶青睐有加。
另一方面,能源需求的变化也影响着船舶的订单结构。
随着对清洁能源的重视,液化天然气(LNG)运输船的需求呈现出明显的增长态势。
在技术方面,船舶行业正朝着智能化、绿色化和高端化的方向发展。
智能化方面,船舶的自动化程度不断提高,各种先进的导航、通信和监控系统被广泛应用,大大提高了船舶的运营效率和安全性。
例如,智能船舶能够实现自主航行、远程监控和故障诊断,减少了人为失误和运营成本。
绿色化则体现在对环保要求的日益严格,船舶的排放标准不断提高,促使船舶制造企业研发和采用更加环保的动力系统和节能技术。
例如,使用LNG作为燃料的船舶能够显著减少废气排放,符合日益严苛的环保法规。
高端化则表现为船舶的设计和制造工艺越来越精细,对船舶的性能、质量和可靠性提出了更高的要求。
然而,船舶行业也面临着一些挑战。
首先,市场竞争激烈,船舶制造企业众多,产能过剩的问题依然存在。
这导致了船价的波动和企业利润的下降。
其次,船舶行业的资金投入巨大,周期长,风险高。
一艘船舶的建造往往需要数年时间,期间需要大量的资金支持,而且市场需求的不确定性也增加了投资风险。
此外,技术人才短缺也是制约船舶行业发展的一个因素。
船舶行业需要具备丰富经验和专业知识的技术人才,如船舶设计、工程制造和维修等方面,但目前这类人才的供应相对不足。
展望未来,船舶行业的发展趋势将更加明显。
在市场需求方面,随着新兴经济体的崛起和全球贸易格局的调整,对船舶的需求仍将保持一定的增长,但需求结构将进一步优化。
船舶电气自动化技术现状及发展趋势

车辆工程技术34机械电子 可靠性保障技术贯穿于船舶电气自动化系统的设计、使用、生产阶段,优化该技术可以减少船舶故障频率,为系统稳定、有序发展提供支持。
因此,在船舶电气自动化系统中,有必要科学应用可靠性保障技术,实现系统的信息化、智能化、集成化,使设备完成信息共享,突出电气自动化管理的稳定性和可持续性。
1 船舶电气自动化系统概述1.1 船舶电力系统结构 船舶电力系统包含输电、配电、发电、用电等内容,且电流包含直流和交流电。
系统额定电压与电气设备型号、质量相关,电压等级包含直流和交流,其中直流电压分为24V、50V、250V、500V、1200V,交流电压包含24V、50V、250V、1000V、11000V,电压的选择对系统绝缘和安全维护工作较为重要。
1.2 船舶电气自动化系统特点1.2.1 网络控制 网络技术、总线技术能为船舶电气自动化系统提供技术支持,其中总线技术可以合并多种信号线,在多部件、模块中拓展信息渠道,将设备进行相互连接,围绕冗余结构和分布设计方式突出系统的技术性和稳定性;网络技术具有多层次特性,可以完成多人同时操作,进而提升船舶电气自动化系统的工作效率,确保系统工作的稳定性。
1.2.2 电子信息化 电子技术的发展使得通讯技术逐渐优化完善,实现电子自动化系统中模块组态的多样性、灵活性和丰富性。
依托通信技术、网络技术能够保证船舶电气自动化系统的平稳、高效运转,借助按钮下达操作命令,提升系统的自动化、智能化运行效率,但针对系统性能和结构等方面的差异性,建议进一步完成可靠性分析。
1.2.3 技术综合 将网络技术、信息技术、计算机技术和船舶电气自动化系统相结合,能够提升系统中电气设备的模块性和系统性,通过对系统结构进行灵活的组成和优化,科学调整船舶电气机动组态,完善电气自动化系统。
2 电气自动化技术的发展趋势2.1 监控系统 电气自动化技术随着不断的发展和改进已趋于成熟,在船舶机械的应用的具体实践中得到良好的效果,简化船舶的控制,同时实现灵活多变的配置。
船舶电气自动化发展的现状及趋势

动 力 与 电 气工 程
船 舶 电气 自动化 发 展 的现 状 及 趋 势
陈 胜 ( 重庆 市港航管 理局 重庆
Байду номын сангаас
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摘 要 : 舶是我 国的领海 安全 以及航 海 能力的重要体现 , 船 而船舶 的电气化是船 舶能 力提 升的重要 保障 。 文分析 了船舶 电气 自动化 的 本 发展 现状 , 并对 其 电气化 发展 的趋势进 行 了分析 。 关键词 : 船舶 电气化 现状 发展趋势 中图 分类 号 : 6 . 1 u6 5 1 文献 标 识 码 : A 文章 编 号 : 6 2 7 1 2 1 ) 2 c一0 6 1 1 7 -3 9 ( O 0 () 1 —0 0 2 随着船 舶 电气化水平 的不断提 高 , 对 在 船 舶 达 到 重 要 的 位 置 上 进 行 目标 监 控 船 舶 用 电设 备也 在 逐 渐 增 加 , 电 负 荷 迅 等 , 制 和 操 作 各 种 设 备 。 用 控 速 增 长 , 现 代 船 舶 电 力 系 统 的 能 力 相 对 1. 一人驾 驶综 合导 航 系统 使 2 传 统船 只有 很 大 的增 长 。 同时 , 着 现 代 科 随 德 国的 ATLAS 司是 一 人驾 驶 综 合导 公 学 技 术 的 不 断 进 步 , 量 新 技 术 , 工 艺 , 航 系统 计 划 的 主 要 参 加 者 。 设 备 能 够 对 大 新 该 新 设 备 上 广 泛 应 用 的 新 船 , 成 目前 一 代 驾 驶 室 中 的 电 子 海 图 系统 、 讯 驾 驶 室 等 造 通 的 船舶 电力 系统 及 相 关设 备 在 很 多 方 面 非 进 行 监 视 。 制 能 够 达 到很 高 的 自 由度 , 控 可 常 大 的 变 化 。 先 是 在 系 统 的 电压 等 级 方 以 看 起 来像 船 只上 的 飞 行 员 坐在 驾驶 舱 内 首 面 , 些 新 建 的 大 型船 舶 和 海 洋 工程 结 构 的 控 制 。 个 设 备 它 可 以 提 供 正 确 的 船 舶 一 这 已经 采 用 了 高压 系 统 , 次 是 在 船 舶 电 气 位 置 , 向 , 度 , 达 影 像 , 机 立 即 传 其 方 速 雷 主 设 备 方 面 构 造 , 传 统 的 结 量 是 巨大 的 复 从 杂 的 , 经 营 困难 的 智 能 化 , 块 化 的 机 电 对 模 设 备移 动 时 , 成高 智 能 设 备 , 电 力 自动 集 在 化 的 技 术 方 面 , 统 的 简 单 的 机 械 和 电 气 传 控 制 等 情 报 模 式 被 网 络 、 字 化 控 制 方 法 数 逐步取代。 在 船 舶 电 气 设 备 中 , 要 包 括 船 舶 电 主 厂 , 气 传 动 和 控 制 系统 , 电 自动化 系 统 , 照 明 和信 号 系 统 , 舶 通 讯 系 统 等 。 船 舶 电 船 在 力 技 术 的 发 展 , 舶 动 力 技 术 的 发 展 不 断 船 进 步 , 第 一 次 使 用 继 电控 制 技 术 在 2 世 从 0 纪6年 代 , 0 实现 了 船 舶 机 械 设 备 的 自动 化 控 制 , 后 控制 的 晶 体 管 分 离技 术 , O 纪 事 2世 7 年 代 的 小 规 模 集 成 电路 电路 , 规 模 集 0 大 成 数字 , 拟 电路 控 制 技 术 , 个 世 纪 8 年 模 上 0 代 的 微 处 理 器控 制 技 术 , 0 代 的P C控 9年 L 制 技 术 , 舶 电气 设 备 的 自动 化 地 位 也 从 船 早期的简单单 台设备 , 自动 化 控 制 系 统 集 成 开 发 自动 控 制 , 展 为 轮 机 自动化 控 制 发 系 统 , 及 全 船 自动 化 系 统 。 以 送 , 个检 查 警 告 等 实物 , 船 舶航 行 自动 每 使 监 测 , 在 安 全 的 最 佳船 舶 航 线 , 但 并能 自动 采 集 和 危 险 目标 的 区 别 , 行 有 效 的 船 舶 实 碰 撞 回避 行 动 。 有 一 人 驾 驶 综 合 导 航 系 装 统 船 舶 在航 行 时 , 驾驶 室 只 需 要 一 人操 作 , 可以省略其他服务 员。 1 3全 球海 上遇 险安 全 系统 . 1 7 年 , 国首 先 开 始 使 用 海 洋 卫 星 6 美 9 通 信 。 1 7 年 7 国 际海 事 卫 星组 织 的 国 在 99 月 际 海 事 卫星 通 信 组 织 宣 告 正 式 成 立 , 建 并 成 了覆 盖全 球 的 国 际 海 洋 卫 星 通信 系 统 , 可以提供服 务的世界 , 国际 海 事 卫星 组 织 提 供 了一 种 被 称 为 增 强舰 艇 编 队 , 求 调 要 用 ( GC 的服 务 , E ) 它通 过 大 容 量 , 可 靠 的 高 卫 星 通 信 信 道 的 海 域 , 配 到 舰 队 人 群 发 分 送 海情 , 暴 等 危 险情 况 , 个 系统 整 体 上 风 这 由卫 星 , 站 系 统 , 岸 网络 协 调 站 与船 舶 电台 由于 电 气 设 备 已 经 实 现 了 强 大 的 功 能 , 在 船 舶 中得 到 了广泛 的 普 及 , 并 系列 化 可 实 现 灵 活 配 置 为 ; 着 计 算 机 技 术 的 迅 随 速发展 , 实现 了人 机 接触 表 面 的 设计 标 准 , 操作灵活 , 主菜 单 建 立操 作 方 便 , 分类 图片 的 运 作 和 转 型 是 灵活 的 , 有 的 功 能 选择 所 可 以 完 成 软 件 , 过 屏幕 按 钮 直 接 选择 , 通 提 供 了系 统 监控 的一 体 化 的重 要 基 础 。 当然 , 根 据 不 同 的需 求和 性 能 要 求 不 同 的船 只 在 新 世 纪 的 先 进 程 度 , 单 机 的应 用 程 序 必 但 将 逐 步 向 综 合 监 测 系统 过 渡 , 为 使 用 了 因 综 合 监 督 的 形 式 , 以 构 成 双 重 或 多 重 冗 可 余 , 于 提 高 系 统 或 整 个 船 舶 整 体 的 可 靠 对 性 具 有 积 极 的意 义 。 2 2系统 的 网络化 . 目前 , 字 化 技 术 和 总 线 技 术 已 经接 数 受 了船 舶 电场 。 其是 总 线 技 术 , 尤 它实 际上 各 个 信 号 线 的 集 合 , 种 设 定 提 供 了模 块 这 化 德 机 场 , 了 每 个 部 分 之 间的 种 类 和 标 为 准 模 块 的信 号提 供 了通 道 。 场 总 线 是 一 现 种 互 连 外 地 器 具 ( 模 块 ) 控 制 系统 之 间 或 和 的 双 向数 字 通 信 网络 。 网络 系统 由于 采 用 了数 字 化 技 术 以及 更 高 层 次 的 自动 化 技 术 的 使 用 , 代 了以 替 往 大 量 冗繁 的 人 力 操 作 , 但 提 高 了 工作 不 效 率 , 且 对 于 设备 的 准 确 性 以 及 可 靠性 而 都 有 了很 大 的 提 升 , 免 了 频 繁 操 作 人 力 避 所 带 来 的误 操 作 , 解放 了人 力 劳 动 , 得船 使 舶 的 安 全 得 到 了有 效 的 保 障 。
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船舶自动化发展现状
全船综合自动化层次发展将成为船舶自动化技术的发展方向,全船综合自动
化,是集机舱自动化、机械自动化、航行自动化、装载自动化等一体的多功能综
合系统,该系统通常有两个工作母站、若干个分控制系统及若干个工作分站组成。
通常一个工作母站设在机舱控制室,另一个工作母站设在驾驶室。两个工作母站
完全独立,可单独或同时操作,并互为备用。分控制系统将根据船舶种类和自动
化程度而定,如主机遥控、电站管理、机舱检测报警等。所有工作母站和分控制
系统采用高速传输技术组成一个综合网络系统,在网络上根据需要连接一定数量
的工作分站,从而达到在船舶重要部位对各设备进行检测和操纵等目的。同时,
其工作分站可以作为一个窗口,执行岸与船、船与船之间的对话,进行各种信息
交流、咨询、设备维护、故障诊断、资料查阅、备件查询、船舶管理等业务活动,
通过与船舶对外通信设备联网,借助于数据传输、电子邮件等各种通信手段,从
而最大程度提高船舶航行的安全性、可靠性和经济性。
标签:船舶;综合自动化;集成控制系统
随着我国船舶工业的电气自动化程度,电气化性能和技术水平已有了迅猛发
展,不少设备通过引进、消化、吸收国外先进技术,也以达到了国际先进水平。
随着我国综合国力的提高,船舶自动化技术必将有新的更大的突破。
当今世界在船舶自动化方面正在进行着根本性地变革。航海人员对船舶自动
化的理想已成为现实。
船舶航行技术的现代化,卫星通讯、卫星导航、智能型柴油机、无人操控机
舱、电脑自动控制配载仪、自动导航设备、各种船用自动控制设备等等,给了IT
行业、电气行业等带来了研发课题和发展空间,使船舶行业和信息产业链之间连
接更密切。近年来我国信息产业、IT产业的发展也为船舶工业的发展给予了极
大的支持。电脑技术在船舶上的应用越来越广泛,船舶自动化、信息化水平也越
来越高。
从船舶导航与驾驶自动化技术的发展来看,现代船舶对操纵安全性、可靠性
到航行的成本有更高的需求。20世纪70年代,国外海上自动航行系统,即初期
的综合桥楼系统(IBS)就适应这种用户要求问世了。目前,世界上先进国家已
研制推出第三代、第四代不同类型的综合桥楼系统(IBS)。应用计算机、现代控
制、信息处理等技术,将船上的各种导航、操作控制和雷达避碰等设备有机的组
合起来,对导航、驾驶、机动航行、航行管理、航线计划、避让、轮机监控、自
动监测、自动报警等功能实施控制,以最少的人力、最低的人力消耗,实现船舶
自动化航行。系统的主要特点是具有完善的综合导航、自动操船、自动避碰、丰
富的图形界面、通信和航行管理控制自动化等多种功能,从而实现船舶航行的高
度自动化,提高航行的安全性、经济性和有效性。船舶导航与驾驶自动化系统是
具有航海专家数据库的支持,以及国际通用电子海图技术支持的数字化、智能化、
模块化和集成化的综合导航与驾驶控制的网络系统。
船舶机舱自动化系统及设备技术的发展,是船舶工业科技战略发展应用研究
的重要技术之一。机舱自动化系统包括主动力系统、发电系统等多个子系统的控
制与监测,例如,主机遥控,机舱监测报警,电站管理,泵控制等。今后发展趋
势是以计算机网络、现场总线技术为标志的集成平台管理系统IPMS技术、柴油
机遥控技术、多种动力装置的推进控制技术:CODOG(柴油机和燃气轮机交替
推进)、CODAG(柴油机和燃气轮机联合并机推进)、双柴油机并机、四柴油机
两两并机等。
全船综合自动化层次发展将成为船舶自动化技术的发展方向,全船综合自动
化,是集机舱自动化、机械自动化、航行自动化、装载自动化等一体的多功能综
合系统,该系统通常有两个工作母站、若干个分控制系统及若干个工作分站组成。
通常一个工作母站设在机舱控制室,另一个工作母站设在驾驶室。两个工作母站
完全独立,可单独或同时操作,并互为备用。分控制系统将根据船舶种类和自动
化程度而定,如主机遥控、电站管理、机舱检测报警、泵閥控制、液位遥测和压
载控制、冷藏集装箱监控、自动导航等。所有工作母站和分控制系统采用高速传
输技术组成一个综合网络系统,在网络上根据需要连接一定数量的工作分站,从
而达到在船舶重要部位对各设备进行检测和操纵等目的。同时,其工作分站可以
作为一个窗口,执行岸与船、船与船之间的对话,进行各种信息交流、咨询、设
备维护、故障诊断、资料查阅、备件查询、船舶管理等业务活动,通过与船舶对
外通信设备联网,借助于数据传输、电子邮件等各种通信手段,从而最大程度提
高船舶航行的安全性、可靠性和经济性。
21世纪将会有越来越多的新建船舶配套船舶综合自动化系统,用计算机进
行全船智能管理,保证安全、经济地操作。船舶电气自动化系统发展的趋势,系
统监控的综合化由于电器设备已经日趋通用化,计算机所有功能选择均能通过屏
幕软件按钮直接完成,为系统监控的综合化提供了必要的基础。
数字化技术和总线技术应用已经发展得相当成熟,现场总线是一种互联现场
设备与控制系统之间的双向数字通信网络。采用双层网,第一层为数据采集与传
送网,第二层为控制网。控制网络可采用冗余结构,可以保证系统的可靠性。由
于考虑到危险分散原则,按系统分,又分成若干子网,如:推进系统、管道系统、
电力监控系统等独立子网。通过系统的网络化,功能上集各子系统的功能,从可
靠性角度出发又是一个分布式系统;在数据采集和控制平台上各分系统密切结
合,但在系统结构上又是一个主动性极强的系统,在平台某系统局部受损时不影
响独立工作;采用网络冗余和设备冗余设计不间断后备电源,生存能力很强;具
有图像控制功能,人机界面和对话效果。网络系统的优势在于采用数字化和高层
次的自动化技术大体大量繁琐的人工操作,提高工作效率。有助于减少频繁操作
和减轻船员疲劳,把船员从恶劣的工作环境中解救出来。船舶电气自动化领域展
望,机电一体化使学科交叉互相渗透,电力与电子、强电与弱电更难分难解,人
工智能和模糊技术的应用使船舶电气自动化领域更加宽广,必将会对造船和航运
业带来重大变革。新一代大功率半导体电力电子器件,在材料、理论、机理、制
造工艺和应用技术等方面的研究开发,船舶设备将会进一步向高可靠、性能型发
展,将会对船舶电力推进和辅机电力拖动技术带来重大变革。在船舶控制中,可
编程序控制器和单片机将逐渐发展成为一种普遍控制方式。计算机监控系统正在
经历着从集中型计算机监控系统到分散型微机监控系统到集散多级、多微机监控
系统到网络型计算机监控系统。而这些技术的发展会使船舶工业向着智能综合自
动化、微机监视、智能控制、卫星通信导航、全球定位系统、船岸信息直接交流、
全船自动化领域延伸船舶电气化程度的提高对船舶航行和安全有着重大影响。
参考文献
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[2] 孟松,徐慧朴.追踪船舶自动化发展趋势加强嵌入式系统教学[J].航海教
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作者简介:牟鸣浩(1993.03—),男,海军工程大学,本科。