淺談船舶自動化技術的應用和發展

朱進渝 廖鑫海 杜小明 張德均

【摘要】船舶自動化技術是關系到船舶穩定性，經濟效率以及安全可靠性能的重要技術，目前國內外已經有了非常好的發展，并且日漸成熟。本文從船舶自動化進程的發展歷史等方面進行了論述。自動化船舶技術已經發展得非常迅猛，并且向著綜合自動化不斷地發展進步，在未來其有著重要的地位和非常樂觀的前景。

【關鍵詞】船舶；自動化；前景；應用

0引言

隨著科學技術的發展和進步，自動化技術在船舶上的應用也是越來越多。然而對于船舶自動化技術今后的發展方向怎樣，仍然是一個需要深入探討的話題。進入21世紀以來，計算機和互聯網技術更是得到了飛速的發展，這樣也帶動了一系列技術在船舶自動化上的應用。特別是近幾年智能化隨機事件處理系統，多部門遙控和通訊技術，以及空間高精度定位系統技術迅猛發展，為船舶自動化、智能化的進展更是起到了推動的作用。

對于船舶整體綜合自動化技術的發展以及應用對于船舶工業的發展是一個非常重要的話題，下面我們將會就船舶自動化的應用進行闡述并且對船舶自動化的發展進行展望。

1機艙自動化發展情況

機艙的自動化是為了避免船舶上的操作人員，出現判斷以及操作上的錯誤，同時機艙的自動化可以很大程度上減少船上工作人員體力的重復消耗，因此加強船舶機艙的自動化水平，可以很大程度上提升船舶的生命力以及戰斗能力。而且對于民用船舶來說，船舶機艙的自動化不僅可以減少因為船員錯誤操作引起的安全因素，而且使用和升級船舶的自動化水平可以很有效地減少船舶運行的開支，達到經濟并且安全的效果。

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、報警等于一體化的監控系統， 例如主機遙控、機艙監測報警、電站管理、泵控制等。通過近一百年的發展，機艙的自動化經歷了單機艙自動化階段、無人機艙階段以及一人橋樓階段。比如滬東船廠在82年就建造了4000馬力的無人機艙多功能拖船，出口到了澳大利亞。該船廠還一直有著護衛艦搖籃的美譽，在機艙的自動化進程中取得了非常不俗的成績。在一些船舶也運用了國內自行研發的無人機艙自動化技術，實現了主機遙控、主輔機運行、計算機監測、火災報警、燃油輸送控制、清水供應、輔助設備等多系統的自動化控制，代表了內河船舶自動化技術的發展方向。

2船舶電站自動化的情況

作為船舶的最重要的組成之一，電站的自動化水平是船舶自動化的重要內容。電站是否經濟可靠對于整個船舶的經濟和安全起著至關重要的作用和意義，也是整個船舶自動化的關鍵。目前國際上來說，船舶的發展方向還是多功能化以及大型化，那么這樣對船舶的電站系統就提出了非常高的要求。最近幾十年以來，船舶的電站系統也是發展非常迅猛的，當然發展的關鍵詞就是自動化。

船舶電站的自動化，即是實現船舶電站的安全保護自動化，操作控制自動化，監測報警系統自動化，以及數據傳輸自動化。船舶電站自動化的發展是從手動操作階段進步到手動遙控，后來發展成半自動化控制，目前基本已經實現了電站全自動控制的無人值班的水平。20世紀60年代，日美英德等國家就實現了電站的每個單元的自動化。八十年代，互聯網技術和計算技術的發展更加迅猛成熟，這樣使得很多國家研發生產出了分布式計算機網絡型的船舶電站自動化系統，并在現代船舶建造中廣泛運用。

我國在電站自動化的發展是比較落后的，互聯網技術以及微機技術也遠遠落后于發達國家，所以在電站自動化的水平上是落后于發達國家的。最近幾年來，隨著我國改革開放的深入以及科學技術的迅猛發展，國內一些單位也研制出了很多基于單微機的自動化電站產品。當然國內的產品在可靠性、精度以及穩定性上表現都不是很好，非常實際的問題在于，萬一計算機出了問題，整個電站就癱瘓了，會嚴重影響船舶的安全航行。所以基于單微機的自動化電站系統的應用是非常有限的，對于大型化的船舶更是這樣。所以功能多樣齊全，穩定可靠的基于計算機的分布式的自動化電站是國際上發展的趨勢和方向。

3船岸信息一體化系統的發展

隨著計算機信息技術、通信技術和網絡技術的迅速發展，船舶船岸信息一體化系統技術已逐步運用到了現代船舶之上。該技術是為船舶航行提供航行狀態的實時監視、調度、管理、指揮、導航的自動管理系統，并由電子海圖、雷達、GPS、船舶自動識別系統AIS、航行數據記錄儀VDR、計算機遠程監測系統等，通過無線網絡數據傳輸，在船岸之間實現船舶公司對航行船舶的有效管理，進而在船舶耗能監控、海損事故分析、機艙遠程控制、船舶自動導航等方面發揮積極作用。船岸信息一體化技術系統的運用，以南京云帆公司開發的IMAS2000 系列V2.2版計算機監測系統為例，它主要完成船舶熱工參數、液位參數及其他參數的集中遙測、自動數據處理及報警、輔助控制等功能，通過無線VPN路由器和岸站聯網，實現船岸之間數據實時傳輸，極大地推進了船舶管理單位機務數字化建設。

船岸信息一體化網絡技術的發展、船舶支持管理系統的軟件平臺技術、陸上信息管理與指揮調度系統的軟件平臺技術、船舶導航系統和輔助決策系統數據信息信息、船舶自動識別系統等均是船岸信息一體化系統技術發展的關鍵。例如近幾年由長江航道局研發并投入使用的長江電子航道圖（2.0版）系統，采用基于數據庫的方式進行數據生產與更新，基于網絡的數據服務，以綜合數據庫為支撐向港航企業提供航運管理、監控調度等應用服務。電子航道圖應用與服務系統可通過在線下載等方式獲取產品數據，整合GPS、AIS、雷達、測深儀等多傳感信息，并基于數據服務系統向終端用戶提供基本導航以及豐富實用的助航與信息服務。該系統的推廣和應用對船舶船岸信息一體化技術在內河船舶的發展具有重要意義。

4總結

在信息化浪潮的席卷之下，船舶企業世界性的競爭將日趨激烈。船舶自動化技術正朝著數字化、智能化、模塊化、網絡化、集成化的方向迅速發展，在未來的發展中，會有很多公司并且是越來越多的公司努力開發和建造高度綜合自動化船舶，隨著計算機運用技術等科學技術的迅速發展，也必將帶動一系列技術在船舶自動化上的應用。在不就的將來，我們所期待的全智能的無人駕駛的船舶也會出現，就如我們今天看到的無人駕駛飛機和汽車一樣。

在本論文中，筆者淺析了船舶自動化進程的應用和發展方面，得出如下結論，自動化船舶技術已經發展得非常迅猛，并且向著綜合自動化不斷的發展進步，在不久的將來船舶自動化技術會有非常重大的突破。

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［責任編輯：張濤］