船舶主机远程监控技术
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。
船舶航行远程监控技术
1.概述
巴拿马散装船M/V New Flame,2007年8月12日, 在直布罗陀海峡与一艘丹麦油轮相撞。
2006年12月6日,装载着钻井 平 台 Aleutian Key 号 的 荷 兰 半 潜 船 Mighty Servant 3 号 在 安 哥 拉 Luanda 港 水 域 作 业 时意外沉没。
系统自动向主管当局指定的相 关部门发送警报。不向任何其 他船舶发送船舶治安警报;也 不会由此启动船上任何其他警 报。
1.概述
船舶交通管理系统
(VTS——Vessel Traffic Services)
VTS具备监视水域船舶运动并对船舶提供信息、建议和指示的手段, 它能与船舶相互作用并能有效控制船舶交通流,从而在获得最大的港口 营运效益同时使船舶交通事故和环境污染的风险减至最小。
1998年IMO对将于2002年பைடு நூலகம்月生效的SOLAS公约中,增加了“通用船载 自动识别系统(AIS)”和“航行数据记录仪(VDR)”,船舶强制性装 备AIS的时间表是:最迟2008年7月1日前,国际航线300总吨以上的船舶; 国内航线客船及500总吨以上的船舶;安装AIS。
AIS设备的成本相对于雷达设备要 低的多,然而它的“可视”范围却 几乎等于雷达。为船舶提供一种有 效的避碰措施,极大地增强雷达功 能 。 AIS 的 数 据 可 以 输 出 到 ECDS 或 ARPA上,实现目标船的监控。
1.概述
1.1 船舶航行监控必要性
——自有海难记录以来的200年间,全球有100多万艘大中型船舶沉没; ——近20年来,每年沉船事故平均242艘152万吨。 ——2009年我国海上搜救行动1964次,救助遇险人员18397名,救助遇 险船舶1588艘。 ——2008年,索马里海域发生120多起海上抢劫,超过30艘船只遭劫。
浅析海事卫星在远程船舶视频监控系统中的应用
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视频监控服务器
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船载卫星终端
航运有限公司总部
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北京海事卫星 地面站
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雨季可
地面专线
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视频监控控制显示终端
视频会议终端
图1海事卫星船载通信系统示意图
舶周边环境及安保情况.以根据实际情况做出应对措施 指挥和部署。另外.船舶在具体工作中,很多情况下需要 与在岸的领导和专家进行音视频通信联络,以便得到领 导和专家直接、便捷的指挥和指导,提高远洋运输船舶管 理工作的效率和效果。海上船舶视频信号现场采集后.需 要通过卫星链路实时传送到岸上船务公司总部.这就需 第四代海事卫星采用三颗地球同步静止卫星覆盖 全球北纬78。至南纬78。的区域.卫星运行于赤道上方 36000km地球同步轨道处,完成通信信号的转发。卫星与 船载卫星终端之间使用L波段通信.该频段最大的优势在
四、结束语
第二十二届北京国际广播电影电视设备展览会(B1RTV2013)将于8月2l-24日在北京召开。目前,展会的招展工 作已全面启动,相关筹备工作也在顺利进行。从已收到的反馈中可以看出,厂商的参展热情大大超过了往年。这得益于 广播影视繁荣发展的态势,得益于行业内新技术、新产品的不断涌现,更得益于广大参展厂商的积极态度和对BIRTV 的充分信任。 今年展览会以“媒体的期待我们的行动”为主题,将继续发挥汇聚行业力量、集成优势资源、传播先进理念、促 进创新发展的行业平台作用,并在丰富展览内容、创新展览形式、完善服务项目、提升展览效果等四个方面不断加强工 作,提升服务水平。
FB是最新一代海上海事卫星 宽带通信设备,可靠、高速的 IP通信和常规语音通信可以同 时进行。FB产品中的250系列、 500系列最高数据速率可以分 别达到284kb/s,432kb/s.可以 很好地满足视频会议、视频监 控高带宽数据速率的要求。 FB设备专门针对海上环
船舶航行管理与监控提供船舶航行管理与监控的最佳实践和工具
船舶航行管理与监控提供船舶航行管理与监控的最佳实践和工具船舶航行管理与监控是确保船舶安全、提高运输效率的重要环节。
随着技术的不断进步,现代船舶航行管理与监控系统已经取得了显著的发展。
本文将介绍船舶航行管理与监控的最佳实践和工具,以帮助船舶公司更好地管理航行行为和提升航行安全。
1. 自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)自动识别系统(AIS)是船舶航行管理与监控中一种常用的工具。
AIS可以通过卫星技术识别和追踪船舶的位置、航速、航向等关键信息。
船舶通过AIS可以互相通信,并及时共享船舶信息,提高整体航行安全。
此外,AIS还可以与海岸站点和其他地面设备集成,实现全方位的航行管理和监控。
2. 船舶数据记录仪(Voyage Data Recorder,VDR)船舶数据记录仪(VDR)是船舶航行管理与监控中的另一种重要工具。
VDR可以记录船舶的关键数据,如航行速度、航行航线、通信记录等。
这些数据可以用于事故分析和航行行为评估,有助于提高船舶的航行安全和运输效率。
VDR还可以提供船舶航行状态的实时监控,及时发现并解决潜在的问题。
3. 电子海图(Electronic Chart Display and Information System,ECDIS)电子海图(ECDIS)是船舶航行管理与监控中的一项关键技术。
ECDIS可以用来显示航线、航速和船舶位置等重要信息,并且与GPS、雷达等设备集成,提供全面的航行导航功能。
通过使用ECDIS,船舶可以更准确地确定航行路径,避免碰撞和搁浅等危险情况,提高航行安全性。
4. 增强现实技术(Augmented Reality,AR)增强现实技术(AR)是近年来船舶航行管理与监控中的新兴技术。
AR可以将虚拟信息叠加在实际环境中,实现对航行状态的实时监控和数据可视化。
通过AR技术,船舶管理人员可以更直观地了解航行情况,并且能够实时调整航线、监控航速等关键操作,提高航行效率和安全性。
远洋船舶远程视频监控的应用
收稿日期:2009—06—27作者简介王磊(—),男,安徽人,工程师,研究方向为渤海湾客滚船安全管理及海上安全。
远洋船舶远程视频监控的应用王 磊(烟台市港航管理局,山东烟台 264000)摘要:研究船舶视频监控的目的是为了提高船舶航行安全,并且能够在紧急情况下将船舶视频信息及时准确地传回到岸上指挥中心。
详细介绍了船舶视频监控系统的组成结构及各部分的功能实现。
关键词:船舶安全;船岸通信;视频监控;I nma rsat -F中图分类号:TP311.5文献标识码:AApp li ca t i o n s of ocean -goi ng vesselsr em ote v i deo m on i tor i n gWA N G L ei(Port and S hipping Authority of Y an t a i City,Shandong Y antai 264000Ch i na)Ab stra ct:V ide o mon itoring of s h i p research ai m s t o i mp rove the sh i p navigation s afety,and can ti mely and accurate trans m it the ship vide o informati on t o shore co mmand cen ter in e mergency situati ons .The pa p erintroduces the structu re of the s h i p video mon itoringsyste m and function of each p art in detail .K ey word s:sh i p safety ;ship -s hore c ommun ication;vide o mon itoring;inmarsat -F引言研究船舶视频监控对船舶的安全有很重大的意义,通过数字视频的传输可以实现船舶视频监控。
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。
船舶动态监控系统(船舶端)
EIRP 值
6~19dBW
电源性能
直流供电
9~40V
环境适应性
工作温度
-25℃~+70℃
存储温度
-55℃~+70℃
湿度
98%(+45℃)
物理特性
外型尺寸
见结构尺寸图
重量
1.5Kg
安装方式
支架安装
结构尺寸
主机结构
注:北斗通信终端尺寸和颜色以实际供货为准。
2、通信服务器技术规格:
1) 嵌入式硬件平台 2) x86 架构 3) 无风扇,冰翅散热 4) 防振功能:0.5g rms/5~500Hz 5) MTBF:50000 小时 6) 2 个 100/1000MB 网口 7) 工作温度:-5°C to 55°C 8) 存储温度:-20°C ~ 80°C 9) 工作湿度:10% ~ 93%,40℃,无冷凝 10) 尺寸:195 mm (W) x 200 mm (D) x 65 mm (H) (7.7" x 7.9" x 2.6") 11) 嵌入式 Linux 系统 12) 无病毒干扰 13) 无人执守、运行稳定 14) Shock protection: 20G, half sine, 11ms, IEC60068-2-27 15) Vibration protection Random: 0.5Grms @5~500 Hz according to IEC68-2-64 Sinusoidal: 0.5Grms @5~500 Hz according to IEC68-2-6 16) 供电:DC 9-36V 17) 功率:65W 18) 重量:2.5kg
船舶动态监控系统 (船舶端)
1. 概述
“船舶动态监控系统” 由安装运行于信息专网的陆地监控指挥系统(以下 称“陆地系统”),和安装在多艘执法船舶上的船载导航监控终端(以下称“船 载终端”)两大部分组成,陆地系统可以通过 VSAT 海上宽带或北斗卫星通信方 式,接收海上船载终端实时回传的船舶航行状况及目标动态数据,进行船岸双向 通信,使得陆地用户能够在信息专网(全国范围)的计算机终端上,实现对海上 船舶的动态监控,对海上重大事件的应急监视、调查取证,了解海上敌我态势, 调度并指挥执法船舶作业航行和维权执法。
船舶智能监控系统掌握船舶智能监控系统的关键技术和应用案例
船舶智能监控系统掌握船舶智能监控系统的关键技术和应用案例船舶智能监控系统,作为航运行业的重要组成部分,起到了确保船舶安全和运行效率的关键作用。
本文将介绍船舶智能监控系统的关键技术,并通过实际应用案例展示其在航运行业中的重要性。
一、船舶智能监控系统的关键技术1. 传感技术传感技术是船舶智能监控系统的核心技术之一。
通过感知环境的各种参数,如温度、湿度、气压等,传感器能够实时监测船舶各个系统的状态,并将数据传输到监控系统中进行分析和处理。
2. 数据采集与传输技术船舶智能监控系统需要从各个传感器和设备中采集大量的数据,并将其传输至监控中心进行处理。
数据采集与传输技术的发展,如无线传输技术和物联网技术的应用,使得船舶智能监控系统能够实现远程数据传输和集中管理。
3. 数据分析与处理技术传感器采集到的海量数据需要进行高效的分析和处理,以提取有用信息并为决策提供依据。
数据分析与处理技术如数据挖掘、大数据分析等,能够从海量数据中发现规律和关联,并为船舶运营提供决策支持。
4. 告警与预测技术船舶智能监控系统可以根据监测到的数据进行实时告警和预测,以提前发现潜在的问题并采取相应措施。
告警与预测技术的发展,如机器学习和人工智能算法的应用,为船舶运营管理者提供了更准确的预警和预测能力。
二、船舶智能监控系统的应用案例1. 船舶结构监测船舶结构监测是船舶智能监控系统的重要应用之一。
通过在船体上布置传感器,可以实时监测船体的变形和应力情况,判断船体结构的完整性和稳定性。
一旦发现异常,可以及时采取修复措施,确保船舶的安全运行。
2. 船舶机械设备监测船舶机械设备监测是船舶智能监控系统的又一重要应用。
传感器可以实时监测船舶发动机、泵站、液压系统等机械设备的运行状态和性能指标,如温度、压力、转速等,并通过数据分析和处理提供设备故障预警和维护建议。
3. 船舶能效管理船舶能效管理是船舶智能监控系统的一项关键任务。
通过监测燃油消耗、航速、航线等数据,并结合船舶设计参数和气象海况等因素,可对船舶的能效进行分析和评估,并提出相应的节能措施,从而达到降低运营成本和环境污染的目的。
船舶机舱网络化监控系统教材
青岛远洋船员公司培训部 第二节 分布式处理单元DPU
• 2.热电偶输入模块(RAi-10tc) • ①、为各种热电偶传感器专门设计的模拟量输入模块 ,10个输入通道 • ②、特别适用于检测柴油机的排烟温度。 • ③、具有内建的热电偶冷端补偿和量程、量纲转换功 能和参数越限报警功能。 • ④、如果采用外部冷端补偿,则需采用外部放大电路 ,并以RAi-16模块进行输入。
青岛远洋船员公司培训部 第二节 分布式处理单元DPU
三 以下介绍DC C20系统中常用的DPU模块: • 1.模拟量输入模块(RAi-16) • ①、具有16个通道的模拟量输入模块 • ②、每个通道的输入类型可以是电压、电流或电阻信 号 • ③、具有内建的量程和量纲转换功能和参数越限报警 功能。 • ④、模块还包含一个计数器通道,计数频率为5~ 500HZ。 • ⑤、适用于检测机舱的各种温度、压力、液位和转速 等模拟量信号。
青岛远洋船员公司培训部 第二节 分布式处理单元DPU
• ⑸、DPU • ①、作为传感器或执行器的接口,对来自模拟量、开关量传感器的信号进行 处理、监视和报警,或向不同设备输出模拟量、开关量控制信号。 • ②、DPU通过双芯屏蔽电缆或双绞线等连接到双冗余CAN总线,实现DPU 单元之间的互联以及DPU单元与ROS和LOS之间的数据通信。 • ⑹、ROS通过网络能对DPU的工作状态进行连续监视,并可通过网络向各 个DPU下载相应的软件和参数,使得不同的DPU具有相应的不同功能,例 如,某些用于监视与报警、某些用于控制、某些用于安全保护或这些功能的 混合。 • ⑺、按照数据输入输出类型的不同,DPU模块也分为不同的类型: • ①模拟量输入模块 ②热电偶输入模块 • ③模拟量输出模块 ④开关量输入模块 • ⑤开关量输出模块 ⑥输入输出混合模块
一种远程船舶动态监控系统
一种远程船舶动态监控系统的研究与展望0 引言船舶自动识别接收系统(Automatic Identificati-on System)AIS是集现代通信、网络和信息技术于一体的多门类高科技新型航海助航设备和安全信息系统[1],已陆续安装在各类船舶上。
船用AIS既要保证船舶航行的安全性,避免和其它船舶发生碰撞事故,维护航行水域交通的有序性,又要保证船舶活动的隐蔽性和保密性,在编队运动时,还要保证编队内船舶间的交通管理和组织指挥顺畅。
AIS是在VHF海上移动频段传输数据,广播距离有限。
但是随着中国海军走向深蓝,远洋航行任务增多,为保证船舶的远洋航行保障能力,加强船舶的远海域动态监控变得刻不容缓。
卫星AIS与远程与识别跟踪系统(long range identification and tracking ,LRIT)都可用于远海域动态监控,但它们在船舶上应用存在局限性。
本文基于对卫星AIS以及LRIT在船舶远洋航行动态监控中应用情况及局限性的分析,结合北斗系统与AIS的功能特点,构想了北斗AIS的逻辑结构,并对其优势进行了探讨和分析。
1 卫星AIS系统1.1 卫星AIS的概况卫星AIS是一种船舶定位技术,通过低轨道的卫星接收船舶发送的AIS报文信息,卫星将接收和解码AIS报文信息转发给相应的地球站,从而让陆地管理机构掌握船舶的相关动态信息,实现对远洋海域航行船舶的监控[3]。
从概念上讲,卫星探测AIS即使用一颗或者多颗低轨道的卫星(卫星轨道高度在600km到1000 km),在这些卫星上面搭载AIS收发机来接收和解码AIS报文并将信息转发给相应的地球站,从而让陆地管理机构掌握船舶的相关动态信息[4]。
卫星AIS系统主要用于传输AIS报文信息,以短消息数据传输为主。
且运行卫星数量较少,属于低轨小卫星系统。
从小卫星提供的通信业务来划分。
卫星AIS属于非实时通信系统。
系统对船舶位置的覆盖不是一直持续的。
要实现系统全球范围的覆盖并保证一定数量地球站的使用,有必要使用存储转发技术来传输AIS数据。
船舶自动化和远程控制技术
船舶自动化和远程控制技术1. 背景在当前全球化的贸易和物流网络中,船舶扮演着至关重要的角色随着技术的发展,船舶的自动化和远程控制技术日益成熟,为航海业带来了更高的效率和安全本文将从专业的角度分析船舶自动化和远程控制技术的现状及发展2. 船舶自动化技术船舶自动化技术指的是利用一系列先进的设备和系统,减少在航行过程中所需的人工操作这些技术主要包括导航系统、动力管理系统、船舶监控系统等2.1 导航系统现代船舶的导航系统集成了GPS、雷达、自动识别系统(S)等多种技术,能够实现对船舶位置的精确确定和对周围环境的实时监测通过这些技术,船舶能够实现自动航线规划,自动避让障碍物,大大提高了航行安全2.2 动力管理系统船舶的动力管理系统主要包括自动控制引擎的启动、停止和运行状态监控通过采用智能化的控制系统,能够根据船舶的运行状态和负载自动调整引擎的输出,实现能源的最优化使用,提高能效2.3 船舶监控系统船舶监控系统通过安装在船舶各关键部位的传感器,实时收集船舶的运行数据,并通过数据分析系统进行处理,实现对船舶状态的实时监控一旦发现异常,系统会立即报警,并自动采取措施,确保船舶的安全3. 远程控制技术远程控制技术是指通过卫星通信、无线电通信等手段,实现对船舶的远程操控这包括远程控制船舶的导航、动力和监控系统等3.1 远程导航控制远程导航控制技术使得船舶的操控人员可以在陆地上对船舶的航行进行实时监控和控制通过远程操控系统,操控人员可以接收船舶的实时数据,对船舶进行实时操控,如调整航向、速度等3.2 远程动力控制远程动力控制技术允许操控人员在远程中心对船舶的引擎进行控制,包括启动、停止和运行状态的调整通过这种技术,可以实现对船舶能源使用的优化,提高能效3.3 远程监控控制远程监控控制技术通过卫星通信,将船舶的实时数据传输到远程监控中心操控人员可以通过数据分析系统,实时监控船舶的状态,一旦发现异常,立即进行处理,确保船舶的安全4. 结论船舶自动化和远程控制技术的发展,为航海业带来了更高的效率和安全通过引入先进的导航系统、动力管理系统和船舶监控系统,船舶的自动化水平得到了显著提高同时,远程控制技术使得船舶的操控人员可以在远程中心对船舶进行实时操控,大大提高了船舶的运行效率和安全随着技术的不断进步,未来船舶自动化和远程控制技术将更加成熟,为航海业带来更高的效益以上内容为文章的相关左右后续部分将深入分析船舶自动化和远程控制技术的应用案例,以及这些技术带来的经济和社会效益5. 船舶自动化和远程控制技术的应用案例5.1 自动化集装箱船自动化集装箱船是船舶自动化技术的一个重要应用这种船舶采用自动化装卸系统,能够实现集装箱的自动识别、抓取和放置通过这一技术,能够显著提高装卸效率,减少人力成本5.2 无人船无人船是完全不需要船员的船舶,所有的操作都可以通过远程控制中心完成这种船舶可以用于海洋调查、货物运输等任务,具有很高的安全性和效率5.3 船舶远程维护船舶远程维护技术通过卫星通信,将船舶的实时数据传输到远程维护中心维护人员可以通过数据分析系统,实时监控船舶的运行状态,及时发现并处理故障,确保船舶的正常运行6. 船舶自动化和远程控制技术的经济和社会效益6.1 经济效益船舶自动化和远程控制技术能够显著提高船舶的运行效率,降低运营成本通过这些技术的应用,能够实现对船舶能源的最优化使用,减少人力成本,提高航行的安全性6.2 社会效益船舶自动化和远程控制技术的发展和应用,不仅能够提高船舶的运行效率和安全,也能够推动航海业的可持续发展通过减少人为错误和提高航行安全,能够减少海上事故的发生,保护海洋环境7. 结论船舶自动化和远程控制技术的发展,为航海业带来了更高的效率和安全通过引入先进的导航系统、动力管理系统和船舶监控系统,船舶的自动化水平得到了显著提高同时,远程控制技术使得船舶的操控人员可以在远程中心对船舶进行实时操控,大大提高了船舶的运行效率和安全随着技术的不断进步,未来船舶自动化和远程控制技术将更加成熟,为航海业带来更高的效益8. 挑战与未来发展8.1 技术挑战虽然船舶自动化和远程控制技术取得了显著的进步,但仍面临一些技术挑战例如,船舶的自动化系统需要更加智能化,能够更好地适应复杂多变的海上环境此外,远程控制系统的通信技术也需要进一步发展,以提高通信的稳定性和安全性8.2 安全挑战船舶自动化和远程控制技术的发展也带来了一些安全挑战例如,船舶的自动化系统可能面临黑客攻击的风险,导致船舶的失控因此,需要加强对自动化系统的安全防护,确保船舶的安全运行8.3 法规和标准随着船舶自动化和远程控制技术的应用越来越广泛,需要建立相应的法规和标准来规范其发展这些法规和标准应该涵盖船舶自动化系统的设计、建造和运行等方面,以确保船舶的安全和高效运行9. 国际合作与竞争船舶自动化和远程控制技术的发展需要国际间的合作与竞争各国应该加强合作,共享技术研发的成果,推动船舶自动化和远程控制技术的快速发展同时,各国也需要在技术研发和市场拓展方面展开竞争,以取得更多的市场份额和技术优势10. 结论船舶自动化和远程控制技术的发展,为航海业带来了更高的效率和安全通过引入先进的导航系统、动力管理系统和船舶监控系统,船舶的自动化水平得到了显著提高同时,远程控制技术使得船舶的操控人员可以在远程中心对船舶进行实时操控,大大提高了船舶的运行效率和安全然而,船舶自动化和远程控制技术仍面临一些挑战,需要加强技术研发和安全防护,建立相应的法规和标准此外,国际合作与竞争也是推动技术发展的重要因素随着技术的不断进步,相信未来船舶自动化和远程控制技术将更加成熟,为航海业带来更高的效益。
船舶动力系统的智能监控技术
船舶动力系统的智能监控技术在现代航运领域,船舶动力系统的稳定运行对于船舶的安全航行和高效运营至关重要。
随着科技的不断进步,智能监控技术正逐渐成为保障船舶动力系统可靠运行的关键手段。
船舶动力系统是一个复杂的综合性系统,包括主机、辅机、传动系统、推进系统等多个部分。
传统的监控方式主要依赖人工巡检和定期维护,但这种方式存在着诸多局限性,如难以实时发现潜在故障、检测精度有限、对人员经验依赖度高等。
而智能监控技术的出现,有效地弥补了这些不足。
智能监控技术的核心在于各种先进的传感器和监测设备。
这些传感器被安装在船舶动力系统的关键部位,能够实时采集诸如温度、压力、转速、振动等多种参数。
通过高精度的传感器,哪怕是微小的异常变化也能被及时捕捉到。
采集到的数据会被迅速传输到中央处理单元,在这里,强大的数据处理和分析软件开始发挥作用。
这些软件运用复杂的算法和模型,对数据进行深入分析。
它们不仅能够识别当前的运行状态是否正常,还能通过对历史数据的比对和趋势分析,预测可能出现的故障。
例如,通过对主机的振动数据进行长期监测和分析,软件可以发现振动频率和幅度的细微变化。
如果这种变化呈现出某种特定的趋势,就可能预示着主机内部某个部件即将出现故障。
在故障实际发生之前,船员就能收到预警,从而提前安排维修和保养,避免故障的进一步恶化,减少因故障导致的停航时间和经济损失。
智能监控技术还具备自动诊断的功能。
当系统检测到异常数据时,它能够迅速定位故障的位置和类型。
相比传统的依靠人工逐步排查的方式,大大提高了故障诊断的效率和准确性。
此外,智能监控技术在燃油管理方面也发挥着重要作用。
通过实时监测燃油的消耗情况和动力系统的工作效率,系统可以为船舶的运营提供优化建议,帮助船舶在保证动力输出的前提下,降低燃油消耗,实现节能减排和成本控制。
在实际应用中,智能监控技术需要与船舶的整体控制系统进行无缝集成。
这意味着不仅要实现数据的流畅交互,还要确保监控系统的指令能够被船舶的其他系统准确执行。
船舶 监控 方案
船舶监控方案引言在船舶运输领域,船舶监控是非常重要的一项工作,它可以帮助船舶管理人员实时监测船舶的状态和位置,及时发现可能出现的问题,并采取相应的措施,保障船舶运行的安全和顺利。
本文将介绍一种基于现代化技术的船舶监控方案,包括硬件设备、通信技术和软件系统等方面的内容。
硬件设备船舶监控方案的硬件设备主要包括以下几个方面:船舶传感器船舶传感器是监测船舶各项参数的重要设备,它能够实时采集船舶的位置、速度、姿态、温度、湿度等信息,并传输给监控系统。
常见的船舶传感器包括GPS定位模块、惯性导航系统、气象传感器等。
摄像头摄像头可以安装在船舶的关键位置,如船头、船尾和船舱等地方,用于实时监控船舶周围的环境。
通过摄像头,船舶管理人员可以远程观察船舶的运行状况,及时发现异常情况。
通信设备船舶监控方案需要可靠的通信设备来传输监测数据和接收指令。
常用的通信设备包括卫星通信系统、无线电通信设备和移动通信网络等。
这些设备可以实现船舶与岸基监控中心之间的双向通信。
通信技术船舶监控方案中采用的通信技术对实时监测和数据传输起着重要作用。
以下是几种常用的通信技术:卫星通信卫星通信是一种可靠的远程通信方式,船舶可以通过卫星通信系统与岸基监控中心进行数据传输和指令交互。
卫星通信具有全球覆盖的优势,适用于大范围的海洋运输。
无线电通信无线电通信是一种常用的短距离通信方式,船舶可以通过无线电设备与附近的船舶和岸基监控中心进行通信。
无线电通信具有实时性强的特点,适用于船舶之间的交流和协作。
移动通信网络移动通信网络是一种广泛应用于陆地的通信技术,船舶可以通过接入移动通信网络,使用移动网络提供的通信服务进行数据传输和通信。
移动通信网络的稳定性和覆盖范围较广,适用于近海和沿岸航行的船舶。
软件系统船舶监控方案的核心是一个完善的软件系统,它可以接收和处理传感器采集的数据,实时显示船舶的状态和位置,并提供相关的报警和预警功能。
以下是软件系统的几个关键模块:数据采集与存储软件系统需要能够实时接收传感器的数据,并对其进行处理和存储。
船舶智能化技术介绍船舶智能化技术的应用和优势
船舶智能化技术介绍船舶智能化技术的应用和优势船舶智能化技术是指将智能化科技与船舶行业相结合,利用先进的软硬件技术实现船舶的自动化、智能化运行。
随着科技的不断发展和航运业的日益繁荣,船舶智能化技术在船舶设计、航行安全和船舶管理等方面取得了显著的进展。
本文将介绍船舶智能化技术的应用以及其带来的优势。
一、船舶智能化技术的应用1. 船舶自动驾驶技术船舶自动驾驶技术是目前船舶智能化技术的重点研究方向之一。
通过利用全球卫星导航系统(GNSS)、惯导系统和传感器等设备,船舶可以实现自主导航、航线规划和实时航行监控。
船舶自动驾驶技术不仅提高了船舶的航行安全性,还能减少人力成本,提高运输效率。
2. 船舶智能控制系统船舶智能控制系统是船舶智能化的核心。
该系统利用传感器、控制器和网络等技术,将船舶的各个系统进行集成管理,实现对船舶行为的控制和监测。
例如,船舶智能控制系统可以自动控制船舶的速度、航向和操纵等,从而提高船舶的操纵性和安全性。
3. 船舶能源管理技术船舶能源管理技术是通过智能识别和监测船舶的能源消耗情况,以实现船舶能源的合理利用和节约。
该技术可以通过船舶的能源储备管理、能源分配和能源调度等手段实现船舶的节能减排和运营成本的降低。
4. 船舶智能维护技术船舶智能维护技术是利用传感器和远程监测技术对船舶设备的状态进行实时监测和预测,以实现对船舶设备的维护和故障排除。
该技术可以提高维护工作的效率和准确性,减少船舶维护过程中的停航时间和维护成本,提高船舶的可靠性和可用性。
二、船舶智能化技术的优势1. 提高船舶的安全性船舶智能化技术可以实现船舶的智能导航、远程监控和风险预警等功能,提高船舶的安全性。
例如,船舶自动驾驶技术可以减少人为操作引起的事故,船舶智能控制系统可以实时监测船舶的工作状态,及时发现并解决潜在的安全隐患。
2. 提高航行效率船舶智能化技术可以提高航行效率,减少航程时间和能源消耗。
船舶自动驾驶技术可以根据航行条件和交通情况自动调整航向和航速,避免航行过程中的拥堵和能源浪费。
船舶航行安全监控与预警系统
船舶航行安全监控与预警系统船舶航行安全一直是航海行业的重要关注点。
为了确保船舶航行的安全性和有效性,船舶航行安全监控与预警系统应运而生。
这一系统利用先进的技术手段,实时监测船舶的航行状态,并能够及时发出预警信号,以保障船舶和船员的安全。
一、船舶航行安全监控系统的基本原理船舶航行安全监控系统主要基于全球卫星定位系统(GPS)和自动识别系统(AIS)等技术,通过收集和分析船舶的位置、速度、航向等数据,实现对船舶航行状态的监控。
1. GPS技术GPS技术是船舶航行安全监控系统的核心。
通过GPS接收器,系统可以实时获取船舶的位置信息。
这使得监控系统能够准确地追踪船舶的航行轨迹,及时发现潜在的安全隐患。
2. AIS技术AIS技术是一种基于无线电通信的船舶自动识别系统。
船舶通过AIS设备发送和接收船舶信息,包括船舶的名称、呼号、位置、速度等。
船舶航行安全监控系统可以通过AIS技术获取船舶的实时信息,实现对船舶的追踪和监控。
二、船舶航行安全预警系统的功能船舶航行安全预警系统的主要功能是及时发现并预警潜在的危险情况,保障船舶航行的安全性。
1. 碰撞预警船舶航行安全预警系统可以通过GPS和AIS技术,实时监测船舶的位置和航向,并与其他船舶的信息进行比对。
当发现船舶之间的距离过近或航向相交时,系统会发出碰撞预警信号,提醒船舶避免碰撞。
2. 气象预警船舶航行安全预警系统还可以通过气象传感器获取气象数据,如风力、海浪等信息。
系统会根据这些数据分析船舶的稳定性和适航性,当发现恶劣天气条件时,系统会发出气象预警信号,提醒船舶采取相应的措施。
3. 航道预警航道的安全性对船舶航行至关重要。
船舶航行安全预警系统可以通过地图和测深仪等设备,实时监测航道的水深和障碍物情况。
当发现航道存在隐患时,系统会发出航道预警信号,提醒船舶避免潜在的危险。
三、船舶航行安全监控与预警系统的优势船舶航行安全监控与预警系统具有许多优势,对航海行业具有重要意义。
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。
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. 应用目标运输船舶:实现运输船舶的本地视频监控管理、陆地视频监控管理和突发事务发生时的远程调度指挥,削减财产损失和保障生命平安,为水上交通平安供应有力的支持和保障。
海上救援:当发生海事事故或海上突发事务时,海上救助打捞船只刚好救援抢险,实现陆地应急指挥中心对突发事务现场状况的刚好掌控和调度指挥。
2. 整体设计2.1. 整体网络拓扑整体网络拓扑图整个系统分为陆地调度指挥中心、船舶集团监控中心及船舶无线视频监控管理系统。
陆地调度指挥中心、船舶集团监控中心设置中心管理平台及显示大屏幕系统,实现把船舶无线视频监控在一个监控平台进行管理、限制。
整体网络拓扑如图所示。
2.2. 需求分析2.2.1. 船上的摄像机数量和安装位置镜头1:安装在船头甲板上空对着甲板处,能看到船上甲板的实时状况。
镜头2:安装在船的左铉对着甲板左侧,能看到甲板左侧实时状况。
镜头3:安装在船的右铉镜头对着甲板右侧,看到甲板右侧实时状况。
镜头4:(可选待定)安装驾驶仓里面看到驾驶仓人员操作或驾驶仓后上面看到船的尾部。
(可根船的结构改动镜头的位置和数量。
)2.2.2. 设备需求1、要求摄像机设备是防暴、防水、防腐、带有红外功能。
2、设备要求有升级空间、兼容以后发展的网络。
如3G、4G 等相关的网络。
3、能够兼容以前的监控设备。
2.2.3. 功能实现需求1、能保证白天和晚上视频能看到甲板的实时状况。
2、船上的全部的视频能保存30天。
3、保证本地录像清晰流畅,在有信号状况下远程查看图像清晰流畅。
4、可以将以前的船舶监控整合到同一个操作平台上。
2.3. 设计描述依据以上需求,设计接受远程无线视频监控系统+船舶本地视频监控系统结合的方案,无线视频监控系统链路接受海事卫星和中国联通CDMA1x线路,保障无线通信稳定牢靠。
系统能够兼容下一代网络扩展,系统能够对原有系统进行利用改造。
其设计图如下:2.3.1. 四卡无线视频服务器CB系列四卡无线视频服务器,基于海事卫星BGAN和CDMA1x网络传输而设计。
船舶 监控方案
船舶监控方案引言船舶监控是船舶运营和安全管理中的重要环节。
通过合理的船舶监控方案,船舶管理者和船舶操作人员可以实时监测船舶的状态,确保航行安全,提高运营效率。
本文将介绍一种船舶监控方案,包括监测设备的选择和布局,数据传输和存储方案以及实时监控和远程控制功能等。
监测设备选择和布局船舶监控方案的核心是监测设备。
为了实现全面的监测功能,可以选择以下几类设备:1.传感器:船舶传感器可以监测船舶的各种物理量,例如温度、湿度、水位、压力等。
这些传感器可以安装在关键位置,如船舱、机舱、舵室等,以及船体各部分。
传感器的选择应根据具体需要进行,同时需要考虑传感器的稳定性和可靠性。
2.摄像头:摄像头可以监测船舶内外的状况,如甲板上的货物情况、船舶周围的水面情况等。
可以布置多个摄像头以实现全方位监控。
摄像头应选择抗震性能好、适合海上环境的型号,同时可以考虑选择支持夜视和防水功能的摄像头。
3.位置传感器:位置传感器可以监测船舶的位置和航向。
通过安装GPS模块和罗盘传感器,可以实时获得船舶的地理位置和航向信息。
这些数据对于船舶的航行安全和位置追踪非常重要。
监测设备的布局需要充分考虑监测的需要和可行性。
合理的布局可以避免盲区和重叠监测区域,并确保监测设备的稳定性。
数据传输和存储方案船舶监控方案需要将监测数据传输到监控中心以进行实时监测和分析。
为了实现数据传输和存储,可以考虑以下几种方案:1.有线网络:船舶可以使用有线网络连接监测设备和监控中心。
有线网络通常具有稳定、快速的特点,适用于船舶内部和附近的监测设备。
2.无线网络:对于船舶远离陆地的情况,可以使用无线网络进行数据传输。
可以选择适合海上环境的无线网络技术,如卫星通信或者长程无线通信。
3.存储装置:船舶监控方案需要一个可靠的数据存储装置来存储监测数据。
可以选择高容量、抗震、防水的存储设备,如硬盘阵列或者闪存驱动器。
同时,应该考虑备份机制以防止数据丢失。
4.数据传输协议:选择适当的数据传输协议对于船舶监控方案至关重要。
基于物联网的船舶远程监控系统设计与实现
基于物联网的船舶远程监控系统设计与实现随着物联网技术的飞速发展,许多传统行业都开始逐渐向智能化、自动化方向转变。
尤其是在众多物流行业中,物联网技术的应用已经成为了行业发展的必然趋势。
而船舶行业作为物流行业中的一个重要部分,也在着手开发基于物联网的远程监控系统。
本文将介绍基于物联网的船舶远程监控系统的设计与实现。
一、系统设计基于物联网的船舶远程监控系统主要由六部分组成,分别是船舶传感器、基站、云平台、手机客户端、Web管理端和数据中心。
1.船舶传感器船舶传感器是整个系统的核心部分,主要负责监测船舶的各项实时数据。
通过设备传感器、气象传感器等多种方式,实现对船舶的航行状态、温度湿度、气压等参数的实时监测。
2.基站基站是船舶传感器和云平台的中转站,是整个系统的关键部分。
通过基站与传感器的通讯,将传感器所收集的各类数据传送到云平台上进行处理。
3.云平台云平台是系统的数据处理中心,主要负责对来自传感器的数据进行清洗、处理、分析,并建立起数据仓库。
同时,云平台还为手机客户端、Web管理端等提供数据接口。
4.手机客户端手机客户端是系统的一个重要组成部分,主要是为船舶船长和货运人员提供便捷的监控方式。
在手机客户端上,用户可以随时了解到船舶状态、货物运输情况等实时数据。
同时,手机客户端还可以提供报警提醒等功能。
5.Web管理端Web管理端主要是给系统管理员、维修人员等提供一个便捷的管理工具。
通过Web管理端,管理员可以对传感器、基站等硬件设施进行远程维护和管理。
同时,Web管理端还可以提供数据分析和报表生成等功能。
6.数据中心数据中心将所有传感器收集到的数据进行归档存储,并为其他部分提供数据支持。
在数据中心上,管理员可以进行数据备份、数据恢复等管理操作。
二、系统实现系统实现主要有四个方面:硬件实现、物联网协议、云计算平台、数据处理等。
1.硬件实现硬件实现主要包括船舶传感器、基站、服务器等。
传感器主要负责数据的采集、处理和传输功能,基站主要负责传感器与云端之间的数据传输,服务器则是数据中心和云平台的核心部分。
风车安装船的自动化控制系统和远程监控技术
风车安装船的自动化控制系统和远程监控技术近年来,随着新能源的快速发展,风能已成为重要的可再生能源之一。
为了开发海上风电资源,风车安装船被广泛应用于风电场的建设和维护。
然而,在海上施工环境复杂且具有较高的安全风险,传统的人工操作方式已经无法满足高效、安全、可持续的需求。
因此,风车安装船的自动化控制系统和远程监控技术成为必要的解决方案。
风车安装船的自动化控制系统是指通过集成传感器、执行器、控制器等设备,实现对船舶动力系统、作业设备和安全装置等的自动控制。
该系统采用先进的控制算法和可编程逻辑控制器(PLC),通过设定事先规定的任务和程序,实现自动、精确、协调的操作。
首先,自动化控制系统可实现风车安装船的位置控制和动作控制。
在风电场建设过程中,风车安装船需要完成多个任务,如定位、吊装、安装等。
传统的人工操作需要船员在海上风浪中进行操作,存在安全风险和施工效率低下的问题。
而自动化控制系统能够通过卫星定位和惯性导航等技术,实现对船的定位和姿态的准确定位,从而确保风车的正确安装和位置控制。
其次,自动化控制系统能够实现风车安装船的动作控制。
在吊装和安装过程中,需要精确控制吊装设备和船体的姿态,确保风车准确、平稳地安装。
通过传感器的数据采集和处理,自动化控制系统可以根据事先设定的参数和算法,实现对吊装设备的精准控制,确保整个施工过程的安全和高效。
此外,风车安装船的自动化控制系统还应包括对船舶动力系统的自动控制。
风车安装船需要经常在海上工作,需要保持稳定的动力系统以应对风浪等海上环境的变化。
通过自动化控制系统,可以实现对主机和辅机的自动控制和监测,包括发动机、传动系统、航行设备等,确保船舶具有足够的动力和稳定性。
除了自动化控制系统,远程监控技术也是风车安装船的重要组成部分。
远程监控技术通过无线通信和互联网等手段,将风车安装船的实时数据传输到岸上的监控中心,实现对船舶设备和施工过程的远程监控和管理。
首先,远程监控技术可以实时显示风车安装船的位置和姿态信息。
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船舶主机远程监控技术
一、背景与意义
船港航新技术中,船舶主机远程监控技术近年越来越受到人们的关注。
当前,研究开发网络型船舶监控系统是我国由海洋大国走向海洋强国的必然要求。
船舶主机远程监控技术除了能改善船员的工作条件,减轻他们的劳动强度,避免人为的操作差错外,还能提高船舶的整体操纵性和经济性,也是“无人机舱”发展的必要环节。
船舶主机的远程监控是轮机自动化的核心,是船舶监控的关键。
网络化是船舶监控的发展方向,而我国大部分船舶设备都处于单独控制状态,没有网络体系化的产品。
因此,研究开发网络型船舶监控系统已经迫在眉睫。
二、主机远程监控国内外研究现况
主机远程监控,既要有监视又要有控制,是主机监视报警与主机遥控的简称;是指远离机旁在集控室或驾驶室通过自动控制系统监视与操纵主机的方式。
目前以柴油机作为主机的船舶占绝大多数。
柴油主机监控分为柴油机现场的自动化控制和柴油机的远程控制。
柴油主机的远程控制先后经历了由轮机当班人员在机旁的本地控制,到机舱集控室的集中控制,现在正朝着到“无人机舱”方向发展。
我国是造船大国,但我国所制造的船舶的自动化水平都不高,主机监控技术在我国发展缓慢。
在国外,一些世界造船强国,如美国,日本,韩国等,其船舶配套业的发展水平已经远远高于国内的发展水
平,船用大功率低速柴油机、船舶自动化系统、船舶导航设备等配套产品都比国内先进很多。
目前我国自动化船舶上大多采用“分散式”控制系统:采用多台计算机分别对主机等船舶设备的各个局部系统进行监控,例如,采用单片机的柴油机燃油喷射自动控制、主机遥控和集中监视系统等。
基于这种控制方式的船舶监控系统产品有CJBW、JK-88YK、DYT-88J、MCS-90、CWJK-88 等。
三、船舶主机远程监控发展趋势
“无人机舱”对船舶主机监控系统提出了更高的要求。
主机不仅不需要相关的轮机人员去值班,而且可以由未经过专门培训的船员来控制主机。
主机本身的自动控制越来越智能化,远程控制向着模块化、实时化发展。
今后,船舶主机远程监控系统将在如下方面进一步发展:
(1)构建高可靠性的网络体系,进行系统化、模块化发展;
(2)增添多媒体技术,优化屏幕显示和控制技术;
(3)智能优化控制和故障预测、诊断;
(4)加强网络安全和数据安全。
四、船舶主机远程监控系统
1)、船舶监控系统总体网络体系
随着计算机技术和网络技术的不断融合,以网络技术为核心的网络分布式总线控制系统出现,船舶监控系统现已形成了网络化。
它将船舶自动化分拆成多个模块,如船舶主机监控、船舶辅机监控、船舶舵机监控等。
主机网络分布式控制系统有着明显又灵活的构成方式:由设备层、控制层、网络层三层构成。
现场控制站、数据采集站和底层单片机等构成了设备层,它们属于最底层也是最关键的控制器件;控制层由集控室,集控室工作站,远近程控制转换器等构成;操作员工作站、数据库、交换机、工业控制计算机等构成了控制系统的最上层——网络层。
分散在底层的数据采集站、现场控制站和底层单片机等完成过程控制,实现就地数据采集处理、人工控制和自动控制;底层单片机中设置相应的程序进行自动调节主机运行状态,保证主机运行安全,它和工业控制计算机一起构成通讯系统的上下位机;数据通过数据通信网络传送至工业控制计算机中。
工业控制计算机对来自底层单片机中的数据进行集中操作管理,如各种优化计算、统计报表、故障诊断、显示报警等,并实现主机远程监视和控制。
通过局域网辐射功能将主机运行数据发送至多个局域网工作站,使船员办公移动化,改善船员工作环境,比如在轮机长房间计算机里装上主机监控系统客户端,轮机长就可以在房间里对主机运行状态进行监视和控制。
2)、主机远程监控系统设计要求
设计一种柴油主机的远程监控服务器软件,船舶轮机人员可以利用该软件对船舶柴油机进行远程监视和控制,并且利用其服务器特性可以设立多台工作站。
设计中采用RS485 网络和Modbus 通讯协议从下位机(底层单片机)读取主机运行数据、TCP/IP通讯协议将读取的数据通过局域网辐射到客户端中;用Visual C++进行主程序的设计,用Microsoft SQL Server 进行数据库的构建,用Flash 和Photoshop
进行界面的美化;在需要进行保密的数据应当设置加密算法。
船舶主机远程监控系统需具备的具体要求如下:
(1)具备可靠的通讯系统,能从下位机(底层单片机)准确读取数据。
(2)准确并优美的显示和下位机通讯得来的数据。
动态显示主机几个主要参数,并时时刻刻显示在主界面上,以供轮机人员实时监视。
(3)局域网服务器。
系统中应该具备局域网服务器功能,以便接受客户端发过来的请求,并根据客户端的请求向其发送相应的数据,同时也可以作为服务器管理人员和客户端监控人员沟通的工具。
(4)预警和报警。
主机安全运行是船舶航行中上最重要的一项,任何一个参数出现差错都造成主机运行状态的变化,给主机安全运行造成不稳定的因素。
虽然底层单片机会处理一些简单状况,但是也得向轮机人员报告并将数据存入数据库,以便以后调用。
所以,需要对每一个监测点设置预报警,如达到要求那就应该进行灯光和声音的预报警。
对于主机运行的重要参数设置停机报警指示,如主机超速停车报警,滑油进机低压停车报警,淡水出机高温停车报警,紧急停车报警等。
(5)报警消声。
在一些特殊时段需要主机在报警以后继续进行运行,当轮机人员按下消声按钮后,报警声音停止,但报警指示灯依然为红色。
只有当故障消除后,报警指示灯才熄灭。
(6)数据打印,数据备份还原。
轮机人员可以对数据库中的数据随时进行数据打印,也可以对主机服务器中的数据库进行备份或者还原。
(7)数据库远程复制。
由于主机服务器、辅机服务器、舵机服务器等多个均连接在同一个局域网里,所以需要建立一个专门的数据库来统一管理整船的数据,因此要求主机服务器中的数据库能远程将其中的数据进行远程复制。
3)、监控参数
主要针对空气启动的船舶柴油主机的运行状态进行远程监控设计,在监视参数的基础上达到控制的功能。
该系统需要采集的参数如下表所示。
参数编号检测参数名称单位
1 淡水出机温度度
2 淡水进机压力Bar
3 海水进空冷器温度度
4 海水进空冷器压力Bar
5 滑油进滤器温度度
6 滑油进滤器压力Bar
7 滑油进机压力Bar
8 滑油进增压器压力Bar
9 燃油进机温度度
10 燃油进机压力Bar
11 增压器空气温度度
12 增压器空气压力Bar
13 主机转速RMP
14 增压器转速RMP
15 启动空气压力Bar
系统将以上15 个参数从底层单片机中读取,并且完成显示储存等功能。
根据设置要求,底层单片机需要对柴油机实施保护,对主机运行中关于柴油机安全的关键参数进行独立监控,并通过通讯传递给本系统。
监控系统传感器的输出信息可分为模拟量和数字量两种:模拟量指电子模拟信号,如电压或电流;数字量指电子数字信号即脉冲电信号,如柴油机转速、时间等。
根据传感器的两种不同形式的输出信号,应该设置不同的信号输入通道,比如模拟量就增设A/D 转换器。
采集的参数中除了转速以外都是模拟量,在系统的设置中需要添加A/D 转换电路。
五、总结与展望
近年来,我国船舶行业由造船业向船舶配套业倾斜,船舶主机远程监控技术越来越受到国家的重视。
当前,网络化是船舶监控的发展方向,研究开发网络型船舶监控系统是我国实现海洋强国的必然要求。
根据船舶柴油机的工作原理,针对船舶主机远程监控系统的设计要求,提出了一种基于局域网的船舶监控系统结构模式,设计出一种网络型的船舶主机远程监控系统。
系统设计中,采用Visual C++6.0 作为软件开发平台,根据MODBUS协议和TCP/IP 协议,利用RS-485 总线技术和以太网络技术,构建出以客户端计算机、工业控
制计算机、单片机为三级控制平台的结构网络体系,具有较好的工程实用价值和广阔的应用前景。