船舶机舱自动化监控系统研究
舰船机舱智能监控系统的设计研究
2 系 统 设 计
机 舱 综 合 监 控 模 块 的 主 要 功 能 是 完 成 机 舱 内 主
要 设 备 的数 据 的采 集 、 示 、 存 、 询 等 功 能 。采 显 备 查
用 两 层 c s软 件 体 系 的 开 发 方 法 。 系 统 的拓 扑 结 构 /
如 图 1所 示 。
助 系统 数据 历史 曲线 显示 、 警 实 时显 示 和查 询 、 报 历
史 数 据 查 询 等 。
定 的 差 距 。 因 此 开 发 自己 的 舰 船 智 能 监 控 系 统 势
在 必 行 图 l 系 来自 拓 扑 结 构 图 作 者 简 介 : 宏 智 (9 8~ ) 男 , 师 。 王 17 , 讲
5 龚卓蓉. g Ve a程序 设 计 . 京 : 北 国防 工业 出 版社 , 0 2 20 .
l 概 述
近 年 来 , 着 自动 化 技 术 、 络 计 算 机 技 术 的 不 随 网
存 模块 备 存 采 集 到 的数 据 。设 有 网 络 服 务 器 负 责
B S的 网 络 功 能 , 据 库 服 务 器 负 责 历 史 数 据 的 备 数 存 , 时 服 务 器 有 打 印 功 能 。 多 台 客 户 机 运 行 在 船 同 舶 集 控 室 以 及 高 级 船 员 房 间 作 为 客 户 端 运 行 , 行 运
王 宏 智 , : 舰 船 机舱 智 能 监 控 系统 的设 计 研 究 等
舰 船 机 舱 智 能 监 控 系统 的设 计 研 究
王 宏 智 , 冬 梅 , 小 平 张 贾
( 岛 远 洋 船 员 学 院 , 山东 青 岛 2 6 7 ) 青 6 0 1
提
船舶机舱自动化
船舶机舱自动化船舶机舱自动化是指利用先进的自动控制技术和设备,对船舶机舱内的各种系统进行自动化控制和监控的一种技术手段。
它通过集成各种传感器、执行器和控制器,实现对船舶机舱内的各种设备和系统的自动化操作和管理,提高船舶的安全性、可靠性和效率。
船舶机舱自动化系统通常包括以下几个方面的内容:1. 监测与控制系统:船舶机舱自动化系统通过安装各种传感器,对机舱内的温度、压力、流量、液位等参数进行实时监测,并通过控制器对机舱内的设备和系统进行自动控制。
例如,通过监测机舱内的温度和压力,自动调节冷却水的流量和温度,保证机舱内的设备正常运行。
2. 电力管理系统:船舶机舱自动化系统可以实现对船舶电力系统的自动控制和管理。
通过集成电力监测仪表和控制器,实现对电力负载的实时监测和自动调节,提高电力系统的效率和可靠性。
同时,还可以实现对电力系统的故障诊断和报警,及时采取措施进行修复,避免船舶停电和事故发生。
3. 液压系统:船舶机舱自动化系统可以实现对液压系统的自动控制和监控。
通过集成液压传感器和控制器,实现对液压系统的压力、流量和温度等参数的实时监测和自动调节。
例如,通过监测液压系统的压力和流量,自动调节液压泵的转速和液压阀的开度,保证液压系统的正常工作。
4. 燃油系统:船舶机舱自动化系统可以实现对燃油系统的自动控制和管理。
通过集成燃油传感器和控制器,实现对燃油的供应和消耗的实时监测和自动调节。
例如,通过监测燃油的液位和流量,自动控制燃油泵和燃油阀门的开关,保证燃油系统的正常供应和消耗。
5. 环境监测系统:船舶机舱自动化系统可以实现对机舱内环境的自动监测和控制。
通过安装各种环境传感器,实时监测机舱内的温度、湿度、气体浓度等参数,并通过控制器对机舱内的通风、空调和消防系统进行自动控制。
例如,当机舱内的温度超过设定值时,自动启动通风系统进行降温。
船舶机舱自动化系统的优势主要体现在以下几个方面:1. 提高安全性:船舶机舱自动化系统可以实时监测机舱内的各种参数,并根据设定的规则进行自动控制和报警。
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。
基于智能船舶的机舱智能化探究
基于智能船舶的机舱智能化探究随着科技的不断进步和航运业的发展,智能船舶已经成为航运行业的一个趋势。
其中,机舱智能化是智能船舶的重要组成部分。
本文将探究基于智能船舶的机舱智能化。
一、智能船舶的发展背景近年来,全球航运业快速发展,成为全球贸易的重要推动力。
然而,航运业同时也面临着一些挑战,例如安全事故、能源消耗和环境污染等。
为了应对这些挑战,智能船舶的概念应运而生。
智能船舶是指在传统航运基础上,应用信息技术、人工智能等先进技术,实现自主导航、智能控制和全方位监测等功能的船舶。
智能船舶通过自动化、智能化和网络化的手段,提高了航运效率、降低了成本,并且减少了对人力资源的依赖。
二、机舱智能化的意义机舱是船舶的控制中心,负责船舶的动力、操纵和监测等任务。
传统的机舱操作需要船员进行大量的人工操作和监测,存在人为因素的干扰和误判的可能性。
而机舱智能化的引入,能够降低人为错误的发生概率,并且提高操作的效率和准确性。
机舱智能化在以下几个方面具有重要意义:1. 提高航运安全:智能化的监控系统能够实时监测船舶各个部位的状态,并且通过数据分析给出警报和建议。
这对船舶的安全性有着重要的作用,能够防止意外事故的发生。
2. 优化船舶运行效率:智能化的机舱系统能够自动调整船舶的动力系统,根据船舶的负载和海况等因素。
这不仅提高了船舶的运行效率,还降低了能源的消耗。
3. 减少人力成本:无人值守的机舱系统可以代替部分船员的工作,减少了对人力资源的需求。
这对航运企业来说是一项重要的节约成本的措施。
三、机舱智能化的实现方法实现机舱智能化需要利用现代信息技术和传感器技术,将传感器与智能控制系统相结合。
1. 传感器技术:传感器是实现机舱智能化的基础,通过各种传感器采集船舶不同部位的数据,例如温度、湿度、压力等。
这些数据可以提供给智能控制系统进行分析和处理。
2. 智能控制系统:智能控制系统利用数据分析和人工智能技术,对机舱进行自动控制和监测。
智能控制系统能够实现自主导航、动力调节、故障诊断等功能。
船舶机舱自动化
船舶机舱自动化船舶机舱自动化是指利用先进的控制系统和自动化技术,对船舶的机舱设备和系统进行智能化管理和控制的过程。
通过船舶机舱自动化系统,可以实现对船舶动力系统、电力系统、通风与空调系统、消防系统、液压系统等机舱设备的自动化控制和监测,提高船舶的运行效率、安全性和可靠性。
一、船舶机舱自动化的优势1. 提高运行效率:船舶机舱自动化系统能够实时监测和控制船舶的各项设备和系统,通过自动化调节和优化,提高船舶的运行效率,减少能源消耗和排放。
2. 提高安全性:船舶机舱自动化系统具备故障自诊断和报警功能,能够及时发现并处理设备故障,提高船舶的安全性和可靠性,减少事故发生的可能性。
3. 减轻人工负担:船舶机舱自动化系统能够自动化完成船舶机舱设备和系统的监测和控制,减轻船员的工作负担,提高工作效率。
4. 提高船舶的适航性:船舶机舱自动化系统能够对船舶的各项设备和系统进行实时监测和控制,及时发现并解决问题,确保船舶的适航性。
二、船舶机舱自动化的主要应用1. 动力系统自动化:船舶机舱自动化系统可以实现对主机、辅机、推进器等动力设备的自动化控制和监测,包括启停控制、负荷调节、故障诊断等功能。
2. 电力系统自动化:船舶机舱自动化系统能够对发机电组、配电系统等电力设备进行自动化控制和监测,包括电压、电流、频率等参数的调节和监测。
3. 通风与空调系统自动化:船舶机舱自动化系统可以实现对通风与空调系统的自动化控制和监测,包括温度、湿度、风速等参数的调节和监测。
4. 消防系统自动化:船舶机舱自动化系统能够实现对消防系统的自动化控制和监测,包括火灾报警、灭火装置控制等功能。
5. 液压系统自动化:船舶机舱自动化系统可以对液压系统进行自动化控制和监测,包括液压泵站、液压缸等设备的启停控制和压力监测。
三、船舶机舱自动化的发展趋势1. 智能化:未来船舶机舱自动化系统将更加智能化,通过人工智能和大数据分析等技术,实现对船舶设备和系统的自动化管理和优化。
基于总线控制的船舶自动化监控系统
Pr fBu —PA 、 Pr fBus o i s oi —FM S。
系统构 成及 特点
该 机 舱 监 控 系 统 由 可 编 程 序 控 制 器 、C 3 0点 到 点 通 P4 讯 模 块 、机 舱 监 控 台 显 示 面 板 、延 伸报 警模 块 、打 印输 出
C nrle D v e e。 传 统 的 工 厂 级 控 制 体 系 结 构 有 5 o t N t ei N t o / c 层, 即工 厂层 、车 间层 、单 元 层 、工 作 站 层 、设 备 层 组 成 。 而 Rcwl ok e l自动 化 系 统 简 化 为 3层 结 构 模 式 : 息 层 (t— 信 Eh ent 太 网 ) 控 制 层 (o t le 控 制 网) 设 备 层 ( e re 以 、 C nr N t o 、 D— v e e 设 备 网) o t le 层 常 传 输 大 量 的 I 和 对 等 通 iNt c 。C nr N t o / 0 讯 信 息 , 有 确 定 性 和 可 重 复性 , 密 联 系 控制 器 和 I 具 紧 / 0设 备 的要 求 。C nr N t 用 于过 程 控 制 、 自动化 制造 等 领 域 。 ot l e 应 o
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。
船舶机舱自动化监控专家系统设计
按船 舶设 计的需 要 , 置两 路报警 系统 , 为补 设 互 充 。一路 由传 感器单 元 、 数据采 集与转 换单 元 、 网络
处 理 的数 据还 可 以通过数 据通讯 接 口供局域 网 中的 其 他用 户使 用 , 系统 软 件 模 块 关 系 图如 图 2所 示 。 由于 系统 使用 的数 据采集 模块 是 3 的 A D转换 2位 / 器, 精度 非 常高 , 且 在 对 温度 、 速 等模 拟 量 进行 而 转 测 量时 , 配有补偿 输入 端 , 一步提 高 了采集数 据 还 进 的精度 , 因此 实际输 入精 度 取 决 于各 被 监控 设 备 的 参 数输 出精 度 。软 件 对 于设 备 的 采 样 频 率 设 定 为 2 z所 以系统故 障报警 延迟 约 为 0 5 , H, . s主模 块程 序
基 于 Widw 00操 作 系统 和 A cs20 no s 0 2 ces00数
作 者介 绍 : 本 坤 现 1 作于 镇 江 高 等 专 科 学 校 朱 :
作” “ 、故障诊断” “ 、 参数显 示” “ 、 时间调整 ” “ 、 帮
助 ” 6个 菜单 项 , 个 菜 单 下 有 若 干 个 功 能选 项 等 每 可 供选择 , 界面底 部设 置报警 信息文 本框 , 于报 在 用 警 信息 的实 时显 示 , 图 4所 示 。通 过 点击 菜 单下 如
1 1 设计 原理 .
理后 的数 据保存 在 系统数 据库 中 。当发现有 报警 时
则 调用报 警模块 提 供 声 光报 警 , 通 过 数据 库通 讯 并
接 口将报 警信 息记 录到报警 数据 库 中 , 供查询 、 分析
使 用 , 要 时 可以使 用 历 史 曲线 绘 制 等 其 他 功 能 。 必
基于PLC的船舶电站自动化监控系统的研究
P C VB L
出合I 令。 嗣指
船舶作为重要的交通依然保持 着无可替代的地位 。在全球 经济一 体 化的发展过程 中, 船舶承担着 9 %以上的国际贸易货运量 , 应新的 0 适 航 运要求 的船舶不断 出现 。 船舶 电站是船上重要的辅助动 力装置 , 供给 辅 助机械及全船所需 电力 , 它是船 舶电力系统的重要组成部分 , 是产生 连续供应全船 电能的设备_ l 】 。船舶 电站是由原动机 、 电机和 附属设 备 发 及 配电板组成 的。 发电机组容量据全船 电动 频率有 5 O赫兹和 6 0赫兹两种。本系统由两个 工 作母 站( 1个备用 )三个工作子站组 成 , 、 通常一个 工作 母站设在 机舱 监控室 , 另一个设在驾驶室 。两个 工作母 站完全独立 , 同时或单独操 可 作, 并互 为备用 。主控 系统选用体积 小 、 模块化 、 功能强大 的三菱 P C L ( X N) F 2 为核心 , 配合使用可视化软件 V B来集 中监控 , 从而最 大程度地 提 高船舶航行 的安全性 、 可行性和经济性 。 2船 舶 电 站 监 控 系 统 工 作 原 理 . 随着船舶 自动化程度的不断提 高, 电站 自动化 由局部 的 、 的监 就地 控, 必然发展到综合的 、 中的 自动化 电站目 集 。自动化电站的基本功能包 括 : 号 自检 、 信 自起 动 、 自动准 同步并车 、 自动恒压恒频及 功率分配 、 自 动解列 、 自动停机 、 自动无功补偿 、 重载询问等功能。本文对其 中的一些 模 块 作 了分 析 。 监控系统的总体框 图如 图 1 所示 ,它包含了 自动化 电站应具备 的 各项功能 , 由总体监控逻辑把它们有机组 织在 一起 , 各功能相互独立 又 相互联系 , 同完成电站的 自动运行。 共
基于单片机的船舶机舱环境监控系统设计与实现
基于单片机的船舶机舱环境监控系统设计与实现船舶机舱环境监控对提升船舶航行安全性、提高船舶自动化水平具有重要的意义。
本文基于STM32F103C8T6单片机设计了一套船舶机舱环境监控系统,实时采集船舶机舱的温度、湿度、烟雾参数,并集成报警功能。
实现船舶机舱环境的自动监控。
标签:船舶机舱;单片机;环境监控1 引言随着现代经济和社会的发展,信息化程度越来越高,智能化的监控系统应用越来越广泛。
其中基于单片机的监控系统广泛应用于工业、农业等各个领域。
目前我国在船舶自动化控制和机舱报警系统等方面具有较高的自动化水平,但在艙内环境监测、火灾预警等方面的自动化程度相对较低。
船舶机舱里有许多重要的设备,且布线错综复杂,温度过高,湿度过大等环境参数的变化会直接影响机舱设备的正常运行,甚至导致火灾事故的发生,影响人命财产的安全,实现舱室内环境自动监测、火灾实时预警对改善船舶机舱环境舒适度、提升船舶航行安全性、提高船舶自动化水平具有重要的意义。
随着科技的进步,为了提高船舶机舱的自动化水平,相关的组织机构相继开展了关于船舶机舱环境自动监控的研究与开发[1-3]。
本文在文献研究的基础上汲取优点,设计了一种基于单片机的船舶机舱环境监控系统,机舱的重要环境参数有烟雾、温度、湿度、震动、甲烷等,本系统以烟雾、温度和湿度参数监控展开设计,基于ZigBee技术,实现对船舶机舱环境参数的实时采集与监测,能实现设备的自动化设置,并支持多路信号输出,集成了报警功能。
从而达到加强船舶机舱安全性,提高机舱自动化水平的目的。
2 系统组成本系统用于船舶机舱环境,系统通过ZigBee实时采集船舶机舱温湿度以及烟雾信息,转换成数字量,并将数据通过RS485接口上传到数据监控中心进行处理并存入数据库,操作人员可以随时调用数据进行实时监控。
系统由信息采集及传输单元,数据存储单元以及信息管理与显示单元3部分组成。
a.数据采集及传输单元本系统的前端数据采集设备主要包含了船舶机舱的不同的传感器模块:烟雾传感器、温湿度传感器,配合ZigBee实现对机舱内部环境参数的实时监测。
船舶机舱智能监控系统的设计研究
匐
船 舶 机 舱 智 能监 控 系 统 的 设 计研 究
Th des gn of m ar ne engi e oom nt l e i i 。 n r i eli gent sur eil v l ance and cont oli ys em r lng s t
号 实时的 传输到各 个船舶 监管人 员房间的P 机 ,用 C
以实时 监控 显示 、数 据分析 等 ,监控 系统框 架结构
图如图l 示 。 所
网络 视 频 技 术 的 介 入 为 船 舶提 供 了一 个 更 为 多元 化 的 工 作 环 境 ,利 用这 样 的特 点 和 优势 ,相 关 工 作 人 员可 以 根 据 需 要 ,在 日常 的 工 作 中开 展
王宏 智 ,高学 东 ,贾 小平 ,赵 扬 ’
W ANG n — h , Ho g z GAO e d n , l a — i g , AO n Xu — o g。 J A Xio p n ZH Ya g
( . 京 科 技 大 学 ,北 京 1 0 8 1北 0 0 3;2 青 岛远 洋 船 员 学 院 ,青 岛 2 6 7 . 6 0 1)
线 网 络实 时 传 输 到 岸地 , 同 时 将 采 集的 各种 机 舱状 态 信
模 块
图 1 船 舶 智能 监控 系统 框 架 结 构 图
收 稿 日 期 :2 1-1—2 00 0 7 作 者 简 介 :王 宏智 (9 8一), 男 ,河 北 承 德 人, 博 士研 究 生 ,主 要 从事 数 据 挖 掘 与 船 舶 管理 信 息 系 统 领域 的 研 究 工 作 。 17
Doi 1 3 6 / .s n. 0 -0 4. 0 1 4 ) 0 : 9 9 J is 1 9 1 0. 0 3 21 .( .6
“船舶机舱自动化”课程教学改革研究
高校 理科研 究
‘ ‘ 船舶相 舱自动化’ ’ 课程教学 改量研 究
江 苏科技 大学 电子信 息 学院 尚 婕
[ 摘 要] 本文 以我校船舶 综合 管理 系统 实验 室建设 为依托 , 从分析 “ 船舶机舱 自 动化 ” 程的教 学现状入 手 , 出作 为专业方 向必 课 提 修课程 , 应针对新 形势下教 学 中出 的问题 , 理论教 学和实践教 学两方面进行 改革 。 现 在 [ 关键词 ] 船舶机舱 自动化 教材 改革 教 学手段 实验环 节
பைடு நூலகம்
挥 。因此 , 作为《 船舶机舱 自动化》 教学改革 的重要 内容之一 , 开发和使
用符合教学特点 、 满足本科教学需求的 , 与新教材 配套 的多媒体 课件势 在必行。 本课 件以建 构主义学习观为思想源泉 ,以船舶 电气 自动化 方向学 生为中心 , 照科学性 、 观性 和趣味性原则 , 遵 直 根据本课程 的需要 , 采用 基于流程图的可 视化多媒 体开发 工具 A t ra , u ow r 将素材库分为文本类 h e 单元、 图文类单元 、 画类 单元 、 动 听觉类单元 、 像类单 元及题 库类单 摄 元 。文本类单元 主要存储一些用 于解 释概念 、 描述现象 、 阐述理论 的文 字信息 ; 图文类 单元主要存 储本课程 中用 于表现 自动化设 备 、 仪器 、 仪 表 以及系统 的形态 、 结构 、 原理 的图表 、 照片等 ; 动画类单元主要是存储 通过 f s 、D A l h 3 M X等软件制作 的一些 能够形象反应设备 的结构 、动作 a 过程 等 , 将枯燥 、 抽象 的教学 内容通过声 、 、 、 光 色 画形象生 动地加 以展 示, 极大地调动学生的学习兴趣。 4 自主开发 实验室 。 、 开展船舶机舱 自动化综合实验 事实表明 ,不经过理论与实践 的结合 ,就谈不 上真正意义上的创 新。因此 , 要培养创新精 神和创新 能力 , 就需要通过加强实践环节 , 在教 学 中营造创新性运用书本 知识 的环境 。 由于条件限制 , 多年来 我校船舶 电气类实验仅有船舶 电站实验室 ,
船舶机舱自动化
船舶机舱自动化船舶机舱自动化是指利用先进的电子技术和自动化控制系统,对船舶机舱内的各种设备和系统进行自动化管理和控制的技术和方法。
它可以提高船舶的安全性、可靠性和效率,减少人力成本,提升航行的舒适性和环境保护能力。
一、船舶机舱自动化的基本概念和原理船舶机舱自动化是基于船舶机械系统的工作原理和船舶运行的特点,采用先进的传感器、执行器和控制器等设备,通过数据采集、信号处理、控制算法和执行机构等技术手段,实现对船舶机舱内各种设备和系统的监测、控制和调节。
船舶机舱自动化系统包括以下几个方面的内容:1. 监测与检测:通过传感器对船舶机舱内的温度、压力、流量、液位等参数进行实时监测和检测,获取准确的工作状态数据。
2. 控制与调节:根据监测到的数据,通过控制器对船舶机舱内的各种设备和系统进行自动控制和调节,以实现良好的工作状态和性能。
3. 报警与保护:当船舶机舱内浮现异常情况或者故障时,自动化系统能够及时发出报警信号,并采取相应的保护措施,确保船舶和人员的安全。
4. 人机界面:为了方便操作和监控,船舶机舱自动化系统提供了直观、友好的人机界面,使船员能够实时了解船舶机舱的工作状态,并进行必要的操作和调整。
二、船舶机舱自动化的应用领域船舶机舱自动化广泛应用于各类船舶,包括客船、货船、油轮、渔船、军舰等。
它主要应用于以下几个方面:1. 主机控制:船舶的主机是推动船舶前进的关键设备,船舶机舱自动化系统可以实现对主机的自动控制和调节,提高主机的运行效率和可靠性。
2. 辅机控制:船舶的辅机包括发机电、冷却系统、供油系统等,船舶机舱自动化系统可以对这些辅机进行自动控制和监测,提高船舶的能源利用效率和工作性能。
3. 舱室控制:船舶的舱室包括货舱、客舱、机舱等,船舶机舱自动化系统可以实现对舱室的自动控制和调节,提高船舶的货物装卸效率和舒适性。
4. 环境监测:船舶机舱自动化系统可以实时监测船舶机舱内的环境参数,如温度、湿度、气体浓度等,以保证船舶机舱内的环境安全和船员的健康。
基于智能船舶的机舱智能化探究
基于智能船舶的机舱智能化探究随着科技的不断进步和应用,智能化成为了许多领域的关键词。
智能船舶作为航运行业的一个重要组成部分,也逐渐得到了广泛关注。
其中,机舱智能化是智能船舶建设的重要方面之一。
本文将探究基于智能船舶的机舱智能化,分析其意义、挑战以及未来发展趋势。
一、机舱智能化的意义机舱作为船舶的核心部分,管理、监控和控制船舶各系统的运行是至关重要的。
传统的机舱管理依赖于船员的经验和手动操作,效率有限且容易出错。
而机舱智能化的应用可以实现自动化、智能化的管理和控制,为船员提供更高效、准确和安全的操作环境。
首先,机舱智能化可以提高船舶的安全性。
通过智能监测系统,可以及时发现并预警机舱内的异常情况,例如温度过高、压力异常等,避免因此造成事故或设备损坏。
其次,机舱智能化可以提高船舶的运行效率。
智能化的控制系统可以实现对机舱各系统的自动化控制,减少船员的工作负担,提高作业效率。
同时,智能化的数据分析与处理,可以提供运营管理的指导,优化航行路线和节约燃料消耗。
最后,机舱智能化可以提高船舶的舒适性。
通过智能化的环境控制系统,可以实现对机舱内温度、湿度、空气质量等方面的精确控制,为船员提供更加舒适的工作和生活环境。
二、机舱智能化的挑战机舱智能化的实施面临一些挑战。
首先是技术挑战。
船舶机舱涉及多个系统,包括电力、通风、供水等,各个系统之间的协调和集成是一个复杂的工程。
同时,机舱智能化还需要兼顾稳定性和安全性,确保系统的可靠性和防护能力。
其次是成本挑战。
智能船舶的建设需要大量的资金投入,包括硬件设备的购置和安装,以及软件的开发和维护。
此外,机舱智能化带来的能源节约和效益提升需要长期运营才能体现出来,对于船舶企业而言是一项长期投资。
最后是人员挑战。
机舱智能化需要船员具备一定的技术素质和操作能力,对船员的培训和技术提升提出了新的要求。
同时,机舱智能化也对船员的岗位职责进行了重新定义,需要船员具备更多的技术与管理能力。
三、基于智能船舶的机舱智能化的未来发展趋势随着科技的不断进步,基于智能船舶的机舱智能化将展现出以下几个发展趋势:首先,智能感知技术的应用将进一步增强机舱的监测和预警能力。
基于船舶机舱智能监控系统的研究
基于船舶机舱智能监控系统的研究随着自动化技术的不断发展,并在各行各业中获得广泛的应用,造船业的自动化集成度也有了很大的提高。
为了保证船舶动力设备安全可靠的运行,为管理人员的操作提供可靠、准确的实时信息,以及减少人为因素的错误判断和人力的极大浪费,设计了基于CAN总线的船舶机舱监控系统。
该系统提高对船舶动力设备参数的实时检测,可以实时显示设备各重要的运行参数和状态。
论文发表。
当检测到设备的运行状态出现故障时,系统就会自动报警并记录故障;同时调节设备的运行参数,实现对远程设备的控制。
控制器局域网CAN(Controller Area Network)是Bosch公司提出的一种串行数据通信协议,它的模型结构包括物理层、数据链路层和应用层,信号传输介质是双绞线,通信速率最高1Mbps(40 m),直接传输距离最远10km(5Kbps),每条总线可挂接设备多达110个,特别适用于实时性要求很高的网络。
CAN总线是一种串行通信协议,具有较强的抗干扰能力,可以应用在电磁噪声比较大的场合。
本文正是利用CAN总线技术的这些特性,以CAN总线技术为基础构建一种以PC机为上位机,以DSP系统为下位机,利用多种传感器对船舶机舱与人员、设备及生产安全密切相关的柴油机转速、燃油进机压力、燃油进机温度、主轴瓦温度、滑油进机压力、滑油进机温度、滑油出机温度、涡轮增压器滑油进口压力、海水冷却水压力、淡水冷却水进机压力、淡水冷却水出机温度等方面相关的参数进行实时监测,并根据监测结果采取及时有效的措施。
其系统总体结构如图1所示。
DSP选择与CAN模块功能设计TMS320LF2812数字信号处理器集成了增强型CAN总线通信接口,该接口与CAN2.0B标准接口完全兼容。
它有32个可配置的接收、发送邮箱,支持信息的定时邮递功能。
可以使用该接口构建高可靠的CAN总线控制或检测网络。
TMS320LF2812处理器的CAN控制器为CPU提供完整的CAN协议,减少了通信时CPU 的开销。
船舶机舱自动化
船舶机舱自动化船舶机舱自动化是指利用先进的自动化技术和设备,对船舶机舱内的各种系统和设备进行监控、控制和管理的过程。
通过船舶机舱自动化系统,船舶的动力、供电、通信、监测等各个方面的系统可以实现自动化运行,提高船舶的安全性、稳定性和效率。
一、船舶机舱自动化系统的概述船舶机舱自动化系统由多个子系统组成,包括动力系统、供电系统、通信系统、监测系统等。
这些子系统通过传感器、执行器和控制器等设备相互连接,形成一个完整的自动化系统。
船舶机舱自动化系统的主要功能包括监测机舱内各种参数、控制机舱内各种设备的运行、进行故障诊断和报警等。
二、船舶机舱自动化系统的主要组成1. 动力系统:船舶的动力系统包括主机、辅助机组、推进器等。
船舶机舱自动化系统可以监测主机的转速、温度、压力等参数,并能控制主机的启停、转速调节等操作。
同时,还可以对辅助机组进行监测和控制,确保船舶动力系统的正常运行。
2. 供电系统:船舶的供电系统包括发机电、电池组、配电装置等。
船舶机舱自动化系统可以监测发机电的电压、电流、频率等参数,并能控制发机电的启停、负载分配等操作。
此外,还可以对电池组进行监测和管理,确保船舶供电系统的稳定性和可靠性。
3. 通信系统:船舶的通信系统包括无线电通信、卫星通信、雷达通信等。
船舶机舱自动化系统可以监测通信设备的工作状态,并能进行通信设备的控制和管理。
例如,可以自动选择最佳的通信方式,确保船舶与岸上和其他船舶的通信畅通。
4. 监测系统:船舶的监测系统包括温度、压力、液位、浓度等各种参数的监测。
船舶机舱自动化系统可以通过传感器实时监测这些参数,并将监测数据传输到控制中心进行处理和分析。
同时,还可以根据监测数据进行故障诊断和报警,提前预防和解决潜在问题。
三、船舶机舱自动化系统的优势1. 提高安全性:船舶机舱自动化系统可以实时监测船舶各个系统和设备的工作状态,及时发现并报警异常情况,提高船舶的安全性和可靠性。
2. 提高稳定性:船舶机舱自动化系统可以实现对船舶动力、供电、通信等系统的自动控制和管理,确保这些系统的稳定运行,提高船舶的稳定性和航行性能。
基于无线以太网的船舶机舱自动化监控系统的设计
基于无线以太网的船舶机舱自动化监控系统的设计作者:林井南冯旭晨高楠来源:《科技探索》2013年第04期摘要:本文以船舶机舱监控作为研究背景,介绍了借助无线以太网实现了机舱内部设备的压力、电流、频率等监控及船舱的压力、温度等安全监控和报警,并以语音、图像远程传输的自动化监控方案。
同时介绍了该系统的基本组成、功能和软、硬件的设计。
该设计系统将多媒体技术、计算机技术以及数字通信技术集中应用于一体。
克服了船舶远洋航行时的恶劣环境产生的干扰,实现了远程监控、自动报警、图像与语音的输出、信息查询打印的功能。
从实践验证结果中可以得知,该系统具备稳定可靠的运行状态,且性能优良。
是实现“无人机舱”的关键设备。
在一定程度上促进了船舶机舱监控自动化水平的提高。
关键词:数据采集机舱自动化监控无线以太网引言随着科学技术的不断发展和进步,船舶制造业也在蓬勃发展,船舶自动化的应用也有了更新的要求。
为了能够确保船舶在运行过程中的正常行驶,船员能够方便快捷的对主机、辅机、滑油、燃油、锅炉、冷却水等机舱设备的工作情况进行了解掌握,需要对船舱内各工作部件的进行实时监控。
在本机舱的自动化程序运行中,是将每个设备的全部参数点数据采集并存贮在计算机数据库中,然后再进行处理并输出显示。
通过现代局域网技术的应用,实现了集中远程监控,对监控设备实现远程操作,能够快速、高效的实现控制机舱内部设备工作情况。
并且能够通过远程监控及操作对一些海上突发事件进行快速应急处理。
与此同时,码头工作站也能够集中监控多艘船舶,确保了轮船运行的安全性。
1、实例分析和系统组成、功能本系统应用在辽宁省大连市某58K散货船。
对于这艘船舶的运行,是根据船舶设计需要在监控室和驾驶室分别装置了一台工控机,为了采集、处理船舶中各设备的运行参数,并为网络中其他设备提供数据依据。
工控机是以数据采集模块间的通讯来实现数据的采集的,可以通过局域网来实现两台工控机同时对数据采集模块的端口的访问并读取监控数据。
基于无线以太网船舶机舱自动化监控系统设计
基于无线以太网的船舶机舱自动化监控系统的设计摘要:本文以船舶机舱监控作为研究背景,介绍了借助无线以太网实现了机舱内部设备的压力、电流、频率等监控及船舱的压力、温度等安全监控和报警,并以语音、图像远程传输的自动化监控方案。
同时介绍了该系统的基本组成、功能和软、硬件的设计。
该设计系统将多媒体技术、计算机技术以及数字通信技术集中应用于一体。
克服了船舶远洋航行时的恶劣环境产生的干扰,实现了远程监控、自动报警、图像与语音的输出、信息查询打印的功能。
从实践验证结果中可以得知,该系统具备稳定可靠的运行状态,且性能优良。
是实现“无人机舱”的关键设备。
在一定程度上促进了船舶机舱监控自动化水平的提高。
关键词:数据采集机舱自动化监控无线以太网引言随着科学技术的不断发展和进步,船舶制造业也在蓬勃发展,船舶自动化的应用也有了更新的要求。
为了能够确保船舶在运行过程中的正常行驶,船员能够方便快捷的对主机、辅机、滑油、燃油、锅炉、冷却水等机舱设备的工作情况进行了解掌握,需要对船舱内各工作部件的进行实时监控。
在本机舱的自动化程序运行中,是将每个设备的全部参数点数据采集并存贮在计算机数据库中,然后再进行处理并输出显示。
通过现代局域网技术的应用,实现了集中远程监控,对监控设备实现远程操作,能够快速、高效的实现控制机舱内部设备工作情况。
并且能够通过远程监控及操作对一些海上突发事件进行快速应急处理。
与此同时,码头工作站也能够集中监控多艘船舶,确保了轮船运行的安全性。
1、实例分析和系统组成、功能本系统应用在辽宁省大连市某58k散货船。
对于这艘船舶的运行,是根据船舶设计需要在监控室和驾驶室分别装置了一台工控机,为了采集、处理船舶中各设备的运行参数,并为网络中其他设备提供数据依据。
工控机是以数据采集模块间的通讯来实现数据的采集的,可以通过局域网来实现两台工控机同时对数据采集模块的端口的访问并读取监控数据。
在整个系统中,数据采集模块中各种监控参量是通过传感器接口转换成数量并向计算机中传输,其中开关量需经过编码,模拟量的需要经过转换。
船舶机舱自动化
船舶机舱自动化标题:船舶机舱自动化引言概述:随着科技的发展,船舶行业也在不断追求自动化技术的应用,其中船舶机舱自动化是其中重要的一环。
船舶机舱自动化可以提高船舶的运行效率和安全性,降低人力成本,是船舶行业发展的必然趋势。
一、自动化控制系统1.1 传感器技术:船舶机舱自动化系统需要大量的传感器来监测船舶各个部位的运行状态,包括温度、压力、液位等。
1.2 控制器:控制器是船舶机舱自动化系统的核心部件,根据传感器的反馈信息来控制船舶的各种设备,如泵、阀门等。
1.3 数据通信:船舶机舱自动化系统需要实现与船舶其他系统的数据通信,以实现信息共享和协调运行。
二、自动化监控设备2.1 监控屏幕:船舶机舱自动化系统通常配备有监控屏幕,船员可以通过监控屏幕实时监测船舶各项参数的运行情况。
2.2 报警系统:船舶机舱自动化系统还需要配备报警系统,一旦出现异常情况,系统会自动报警并采取相应的措施。
2.3 远程监控:一些船舶机舱自动化系统还支持远程监控功能,船员可以通过手机或电脑远程监测船舶的运行状态。
三、自动化维护系统3.1 预防性维护:船舶机舱自动化系统可以通过传感器监测设备的运行情况,实现预防性维护,提前发现设备故障并进行维修。
3.2 远程维护:一些船舶机舱自动化系统支持远程维护功能,船舶公司可以通过远程方式对船舶设备进行维修和调试。
3.3 数据分析:船舶机舱自动化系统还可以对船舶运行数据进行分析,为船舶公司提供运营建议和优化方案。
四、自动化节能技术4.1 节能设备:船舶机舱自动化系统可以通过控制船舶设备的运行状态来实现节能效果,如调节发动机转速、控制冷却系统等。
4.2 能源监测:船舶机舱自动化系统还可以监测船舶的能源消耗情况,为船舶公司提供节能优化方案。
4.3 绿色航行:船舶机舱自动化系统可以实现船舶的绿色航行,减少对环境的影响,符合现代社会的可持续发展理念。
五、自动化安全技术5.1 火灾监测:船舶机舱自动化系统可以监测船舶机舱的温度和烟雾情况,一旦发现火灾,系统会自动报警并采取相应的措施。
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船舶机舱自动化监控系统研究
摘要:随着造船业及市场需求的发展,船舶结构日趋复杂,功能不断增强,机
舱是船舶的心脏,集中了船舶的主要动力设备。
研究设计先进的机舱监控系统对
于推进机舱自动化的发展具有重要意义。
传统的机舱监控系统以中小型计算机集
中监控为主,难以实现远程控制,已不能适应造船业的迅猛发展。
我国已进入造
船大国行列,研究新型的船舶机舱监控系统对于提高船舶自动化水平,推动我国
船舶工业的迅速发展具有重要意义。
关键词:船舶机舱,自动化监控
引言
机舱监控系统提供了机舱管理的权限设定、机舱管理人员登录密码设定、数
据备份、初始化以及监控系统机舱日常管理的系统日志的生产和打印等功能。
机
舱监控信息系统根据机舱货品的实际信息以及机舱运行的实时信息,为货品的入
舱提供科学合理的储区和储位,从而提高监控系统机舱的整体运作效率。
一、船舶机舱自动化发展历程
1.随着陆用自动化技术的发展与进步,船舶自动化也取得了一定的突破。
自
上世纪50年代末起,在船舶上就开始广泛运用反馈控制理论,机舱内所有运行
参数也由此实现了控制的自动化,基于当时的电子技术,船舱集中监视与参数越
限报警系统也得到了开发与应用。
到了上世纪60年代,“无人机舱”开始得到运用,并且随着计算机技术的不断发展,该项技术得到了越来越广泛的应用,船舶机舱
自动化系统也由此得到了迅猛的发展。
2.基于网络技术的网络控制系统。
尽管分散型系统已经解决了集中型系统中
存在的诸多问题,然而受限于各个系统之间的独立性与分散性,系统之间的信息
通信无法实现,因此对于集中管理与控制的实现有着不利的影响。
虽然有将集中
监视系统设置在集控室,然而监视系统与各个分散系统之间的数据通信仍然无法
实现,仅仅是进行分散系统报警信号的接收,起到的作用也局限于监视警报,在
管理与控制上有所缺失。
在计算机通信技术不断发展的背景之下,到了上世纪80
年代末,网络型微机监控系统在新造船舶中开始得到运用。
这种系统采用的是多
微机分布式控制方法,尽管不同的设备与系统采用的微机控制依然具有独立性,
然而微机之间的数据通信已经实现,通过网络可以将各个分散系统连接到一起,
为集中管理与控制的实现提供了强有力的支持。
与集中型与分散型控制系统相比,网络监控方式同时继承了上述两者的优点,在目前以及未来船舶机舱自动化发展
中必然得到广泛的应用。
现阶段,国际上各主要生产厂商在船用控制系统的制造
中也开始广泛运用网络型控制系统。
二、船舶机舱自动化监控系统研究设计
船舶机舱监控系统的发展经历了集中监控系统、分布式监控系统及现场总线
网络型监控系统的发展阶段,自上世纪80年代末以来,有几种现场总线技术已
逐渐形成其影响并在一些特定的应用领域中显示了自己的优势,如LonWorks、Profibus、cAN总线等。
对于局域网体系结构来说,目前国内外应用较广泛的是以
太网,它的最大优点是检测故障容易,扩展或改变网络布局容易,安装、管理、
使用简单和成本低。
虽然双绞线抗干扰能力弱,因此在铺设双绞线时要与电力电
缆分开并采用屏蔽双绞线。
局域网通信协议采用统一的协议标准TCP/IP以太网
架构,这不仅确保了信息准确、快速、完整地传输,还可以极大地简化系统设计,网络设备、网络接口及软件开发环境都与主流市场相同,很容易达到资源共享的
目的,适合新造船舶的网络集成。
结合现场总线与以太网技术在相关领域的应用,通过现场总线和以太网双层网络搭建系统的网络架构,实现信息的本地采集、传
输及远程监控功能。
分散型系统可以有效地处理集中型系统存在的不足,但是,
因为各个系统中都具备一定的分散性质,每个系统之间都不可以进行数据交换,
所以,不能很好地实现对船舶机舱进行实时的管理和监控。
根据目前的情况来看,虽然船舶机舱监管依然设置了集中监控系统,但是由于各个系统不能进行及时的
数据交换,使得该系统只能对接受的数据进行报警,但不能对这些数据进行集中
管理和监控。
三、实时数据显示功能
1.监控系统机舱管理信息系统的出入舱管理模块主要是对机舱进行出入舱实
时监控和显示,以及相关的操作进行显示。
监控系统机舱中货品的入舱操作可以
分为货架前区的入舱、各加工区的入舱。
按照货品的不同的类别可以分为采购入舱、领用退回入舱以及生产产品入舱。
根据货品类型的不同的采购入舱、领用退
回入舱以及生产产品入舱的流程是一样的,入舱的时候根据货品的类型的不同,
在入舱的时候把货品类型选定好就可以。
货架前区的入舱一般是货品的类别是采购、领用退回的,这些货品一般在机舱的入舱口,仓管员接到纸质入舱单,使用
监控系统机舱管理信息系统生产入舱任务,监控系统机舱管理信息系统后台会根
据机舱储位以及货品的基本信息等对入舱任务进行储区和储位分配优化,然后把
优化的储区和储位信息通过通信接口传递给堆垛机控制系统,堆垛机控制系统接
收到入舱任务后控制堆垛机完成入舱任务。
2.控制系统运用了嵌入式电子技术的数字化传感器与数字化执行机构,与集
散型控制系统相比具有更强的先进性。
关于现场总线型控制系统的特点,具体包括:第一,基于对数字化传感器与执行机构的运用,该系统在硬件设备上更加简单,信号传递的可靠性更强;第二,与集散型控制系统相比,FCS将分层多级的
结构形式打破,并采用全分布式的串行双向的通信系统,并在现场进一步下放控
制功能;第三,采用的公开化、标准化设计方案,与DCS系统相比不再受到专用
通信网络的限制,根据统一的国际标准,实现不同厂家在设备生产中想同一个FCS系统的集成,同时在互换性与互操作性上具有更强的优势。
3.硬件积木化主要是应用松耦合的多微机进行结构分布,并应用标准化的模
式进行标准化设计,进而具有较强的可用性。
通常情况下,客户可以结合船舶实
际情况来合理选择应用的模板,并采用积木式的方式进行整合,进而保证设备的
灵活性。
软件的模块化设计和组态功能系统具备多种功能设备:控制设备,显示
设备,报表打印设备。
客户可以结合船舶实际的情况来来对这些功能设备进行随
意搭配,这样不仅可以实现控制功能,同时也有效提升了应用灵活性。
4.船舶机舱监控系统作为船舶自动化系统的重要组成部分,主要实现对船舶
机舱动力设备的运行状态及热工参数的监控,一旦设备故障或者运行参数越限自
动发出声光报警并进行报警信息打印,它还能定时的对有关设备的运行参数进行
打印制表。
系统将按标准化、模块化、系列化进行设计,采用现场总线和以太网
搭建双层网络架构:基于现场总线的机舱监控网络和基于以太网的上位机网络。
在机舱监控网络中,监控装置直接挂接在现场总线之上,实现对机舱重要设备的
监控,如对船舶主机、辅机、齿轮箱、锅炉等设备的滑油、燃油压力、冷却水压
力以及液位的监控。
上位机网络接收机舱监控网络上传的设备运行状况和热工参数,存储于服务器数据库中以备查询,并对报警信息进行实时显示、打印。
结束语:
在船舶机舱控制系统中应用自动化监控技术,不仅可以实现船舶机舱的运行安全,同时也能推动我国船舶行业更好发展。
但是根据目前的情况来看,在进行船舶机舱自动化控制时,总是会存在一定的故障,这些故障的出现严重阻碍了船舶自动化今后的发展。
因此。
需要采取有效的机舱自动化监控系统故障自诊断方法。
参考文献:
[1]喻方平.微型计算机在船舶中的应用.北京:电子工业出版社,2017
[2]缪学勤.现场总线现状与发展趋势.自动化仪表.2017,(1):22-28
[3]白广来.朱绍庐.现场总线技术与机舱自动化的研究.中国航海.2016,(43):74-77。