船舶綜合自動化

隨著計算機技術的高度發展,帶動了該技術在船舶上的日益發展和廣泛套用,展望21世紀船舶自動化技術,將不斷向全船綜合自動化這個高層次階段發展。船舶綜合自動化,是集機艙自動化、航行自動化、信息一體化、裝載動化等於一體的多功能綜合系統,該系統通常由二個工作母站、若干個分控制系統及若干個工作分站組成,通常一個工作母站設在機艙控制室另一個設在駕駛室。兩個工作母站完全獨立,可同時或單獨操作,並互為備用。分控制系統將根據船舶的種類和自動化的程度而定,例如主機遙控、機艙監測報警、電站管理、泵浦控制、液位遙測和壓載控制,冷藏貨櫃監控、自動導航等。所有工作母站和分控制系統採用高速傳輸技術組成一個綜合網路系統,在網路上根據需要連線一定數量的工作分站,以達到在船舶重要部位對各設備進行監測、控制和操縱等目的。

基本介紹

  • 中文名:船舶綜合自動化
  • 外文名:無
  • 詞性:名詞
  • 類別:自動化
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引簡介

同時,其工作分站可以作為一個視窗,與船舶對外通信設備聯網,藉助於數據傳輸、電子郵件等各種通信手段,執行岸與船,船與船之間對話,進行各種信息交流;諮詢、設備維護、故障診斷、資料查閱、備件查詢、船舶管理等業務活動,從而最大程度地提高船舶航行的安全性、可行性和經濟性。下面淺談未來船舶自動化發展的總趨勢。

船舶導航與駕駛自動化技術

現代船舶對操縱從安全性、可靠性到航行的成本都提出了新的要求,並且引起船舶配套設備研製生產廠家的重視。20世紀70年代,國外海上自動航行系統,即初期的綜合船橋系統(IBS)就適應這種用戶要求問世了。
目前,世界上先進國家已研製推出第3代、第4代不同類型的綜合船橋系統(IBS),其套用計算機、現代控制、信息處理等技術,將船上的各種導航、操作控制和雷達避碰等設備有機地組合起來,對導航、駕駛、機動航行、航行管理、航線計畫、避讓、輪機監控、自動監測、自動報警等功能實施控制,以最少的人力、最低的燃料消耗,實現船舶自動化航行。系統的主要特點是具有完善的綜合導航、自動操船、自動避碰、豐富的圖形界面、通信和航行管理控制自動化等多種功能,從而實現船舶航行的高度自動化,提高航行的安全性、經濟性和有效性。
船舶導航與駕駛自動化系統是具有航海專家資料庫的支持,以及國際通用電子海圖技術支持的數位化、智慧型化、模組化和集成化的綜合導航與駕駛控制的網路系統,其技術今後主要需求航海專家資料庫技術、通用型電子海圖顯示信息系統技術、多導航感測器多數據集的信息融合處理技術、在開放式體系中的實時多任務作業系統基礎上的系統集成技術、系統導航功能模組化技術等的支持。

船舶機艙自動化系統及設備技術

船舶機艙自動化系統是集機艙動力系統及輔助系統自動控制、監測、報警等於一體化的監控系統,船舶機艙自動化技術是船舶工業科技戰略發展套用研究的重要技術之一,是涉及計算機網路、數位化信息技術、現代控制技術、通訊、信息處理、光纖、感測器、電力電子等多種學科和技術綜合套用的一體化產物。
機艙自動化系統包括主動力系統、發電系統等多個子系統的控制與監測,例如,主機遙控、機艙監測報警、電站管理、泵控制等,需要研究數字監控技術(包括單元系統模組技術、電子模組技術、系統接口模組技術)、光纖數字傳輸技術、網路技術(包括船用光纖、現場匯流排、工業乙太網等技術)、智慧型柴油機電控技術、全電力電子技術、微機電技術等,以集成化、網路化、標準化、模組化、智慧型化、系列化等方式,向實現機艙綜合自動化這個高層次階段發展。其是開放式和網路化的未來船舶機艙自動化的創新模式,具有自動化程度高、可靠性高、維護簡潔等特點。
而船舶機艙自動化系統及設備技術是以計算機網路、現場匯流排技術為標誌的集成平台管理系統IPMS技術、柴油機遙控技術、全自動電站及電能管理技術、全電力推進系統的監控技術、標準操控台的數字監控系統技術、設備軟硬體模組化、標準化、系列化技術、船舶光纖數字傳輸技術、船舶機艙微機電系統的新技術、機艙自動化系統可靠性理論為基礎上發展起來的。

船舶船岸信息一體化系統技術

船舶船岸信息一體化系統技術是船舶配套技術科技戰略發展需要研究和開發的重要課題。船舶船岸信息一體化系統技術是為遠洋運輸和遠洋漁業捕撈隊等在世界各海域中執行各項作業任務的大中型民船提供船舶航行狀態的實時監視、調度、管理、指揮的大型的自動管理系統。國外有些“船舶自動報告系統”已出現了由電子海圖(ECDIS)、船舶自動識別系統(VIS)、船載航行數據記錄儀(VDR)等主要設備,通過擴充遠程無線網路通信功能,而實現海上數字交通,並且通過衛星通信網、陸地計算機廣域網和區域網路,以規定的報告格式實時地與基地指揮台自動進行通信,構成船岸信息一體化網路,成為集導航、通信、控制為一體的船舶自動化系統。
這對於海上船舶航行安全有很重要意義。此船岸信息一體化網路使船舶自動化上升到新的台階。船舶船岸一體化網路技術和產品,例如,有法國 ALSTON公司、美國SBS公司、德國MTU公司等電子產品公司的船舶船岸信息一體化網路技術,以及國際VTS船舶交通管理系統、ECDIS電子海圖顯示與信息系統、VIS船舶自動識別系統、VDR船舶航行數據自動記錄器等。
船岸信息一體化網路的結構分析與組建、船台綜合後勤支持管理系統的軟體平台技術、船岸動態信息傳輸技術和導航與通信綜合集成技術、陸上信息管理與指揮調度系統的軟體平台技術、船岸一體化網路通信安全性和高可靠性理論、航行目標、狀態信息、作業操控等的虛擬現實技術、智慧型化的航海知識資料庫技術、船舶自動識別系統、船舶航行數據自動記錄器、船舶智慧型化自動航行系統等技術則成為船岸信息一體化系統技術發展的主要方向。

液貨裝卸自動化系統技術

液貨裝卸自動化系統是實現船舶綜合後勤支持管理自動化,以及船舶裝卸與系泊自動化的主要裝置。其以資料庫為核心,將數個控制模組集成在一起運行,可實時地模擬、檢測、控制液貨裝卸船在靜水和波浪中各種完整和破艙狀態下的靜水力、耐波性效應,自動監測控制貨油系統、壓載系統、水密門,通過高精度監測吃水和對液位遙控實施對船的浮態控制,以確保船的浮態和穩性。
液貨裝卸自動化系統技術未來的發展趨勢有:集成監測控制技術、靜水力性能模擬監控技術、動力性能模擬監測技術、吃水和液位遙測遙控技術、貨油裝卸模擬監測控制技術、自動壓載控制技術、水密門監測控制技術、船上掌上電腦無線監控技術、衛星—Internet岸基監控管理等。

未來發展

船舶自動化是船舶科學技術的重要組成部分,其系統及設備發展極其迅速,更新換代的速度也是驚人的,而船舶自動化技術正朝著數位化、智慧型化、模組化、網路化、集成化的方向迅速發展,這也是21世紀國際船舶自動化技術發展總趨勢.

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