基于絞吸式挖泥船疏浚集成監視與控制系統的分析

李毅俊　周振燕

【摘 要】挖泥船的智能控制系統主要聯合計算機網絡終端、PLC技術與現場總線布置條件進行框架梳理，由于技術項目全面進展，有關此類系統的創新改造活動也進行得如火如荼，最終形成某種集成形態的監控與控制系統。本文主要聯合PLC以及網絡調試機理進行統籌規劃，重點闡述“新海豚”絞吸式挖泥船智能歸控機理；同時延展出上層與下層模塊，對疏浚設備、自動電站數據進行高度收集，穩固全船各類系統圖形操作潛力，確保內部故障隱患能夠得到及時排查，為后期相關工序協調延展灌輸全新規范活力。

【關鍵詞】PLC；數據采集；機艙監測；疏浚軌跡；通訊網絡

0 引言

“新海豚”型號絞吸式挖泥船的集成監視與管理體系廣泛吸納電氣、機械等專業化理論，同時聯合配電終端與疏浚儀器進行綜合管理。按照既定功能調試動機研究，有關整個系統架構具體可以延展為數據采集監控系統、疏浚軌跡顯示界面與機艙安全情況探測儀器等調試單元，不同個體之間主要依靠特定格式的數據模塊與調試設備進行有機轉換；之后聯合整體網絡框架實施總線傳遞流程，穩定系統工作協調特性，確保分散部件的科學監控，避免疏浚工作出現任何瓶頸限制危機。

1 涉及絞吸式挖泥船集成形態歸控、監視系統的研究

為了有效提升挖泥船清淤能力，有關設計人員開始針對機械疏浚流程進行細化監控，涉及液壓與柴油機驅動裝置特性參數未能得到科學梳理。為了全面強化研究實效，技術人員開始設計挖泥船演練模型，運用電機模擬各類驅動裝置，同時配合接近開關完成鋼樁以及臺車的行程調節目標。該類系統架構主張運用三類壓力變送設備進行船體吃水深度的檢驗，并且配合傳感器完成船體與鉸刀架交叉角度測量工作；為了有效穩固船體方位測量質量，船體系統模型模擬操作過程中需要安裝特定的方位角傳感儀器。

該系統具體可分劃為三類調試模塊，上述內容已有介紹，按照子系統的統一管制需求定位，有關PLC與Controller Link的交互式規劃活動已經火熱進行。計算機終端為了穩定不同測控單元與中央控制室內部的數據傳輸功能，決定利用PLC既定網絡完成船舶監控系統的連接任務。

1.1 數據采集與監控結構

此類分散單元聯合三臺數據采集與監控工作站進行網絡節點銜接。在設計流程中，將必要的網絡延伸規模規劃完畢，同時配備必要的交互式信息傳輸接口。需要注意的是，整個船舶任何單位工作站都匹配相同的操作軟件，并聯合密碼保護菜單進行功能同步切換，這樣便能夠科學滿足系統的通用性功能，避免包括備用冗余在內任何故障危機的滋生、蔓延結果。該系統主張運用光纖工業以太網絡與總線延伸通道進行融合改造，精簡系統布局架構，穩固樹立相關工作的靈活性效用；另外，提供銅纜損耗調試方案，維護總體經濟效能的長期延續能力。運用光纖作為信號傳遞介質，能夠全面保障系統工作的穩定性成果，穩固電刺激兼容性能的延伸潛質。光纖系統在發生線路銜接混亂現象時，內部主體程序會對網絡進行快速重新調整，因為交換機設備處于分散布置形態，這樣便為系統的抗損性能樹立適應保障，避免網絡工作績效出現偏差隱患。

1.2 疏浚軌跡顯示界面

根據船舶疏浚施工流程中的定位標準與顯示界面質量進行協調分析，滿足技術人員在等深電子或者數字地形模型的船位檢索動機需求，確保細化的水深背景資料、航道鎖定方向等即時性信息能夠達到全面記錄、整合要求，穩固遠距離水利疏浚圖像的顯示質量。在這種系統功能的強力支撐下，技術人員就能夠靈活適應不同水深環境，鞏固后期相關操作的實效性地位。該類模塊架構主要聯合船舶停靠位置與動態交流信息進行長遠布局，疏浚設備運用數據采集與監控程序進行必要現場管理數據收集，過程中相關的泵機、電站與系統進行同步管理。按照駕駛室設置專門數據收集與監控系統工作站，保證通用軟件的相互切換功能。

1.3 機艙報警系統

PLC單位模塊保留獨立的電氣保護功能，并且運用專業邏輯控制理念進行系列產品開發工作。透過網絡模塊與冗余空間的交互影響，促成PLC系統的自檢能力。如若PLC網絡終端管理衍生故障危機時，細致化的盲點隱患就會立刻被掃描，在顯示主機界面的同時發出警告信號，確保技術人員能夠第一時間予以調節。網絡系統主要借助兩臺服務器進行管理，涉及實時數據的存儲工作與冗余備用功能都是借助分散服務器進行有機交接，確保全船工作站與PLC系統在數據收集上能夠穩固不間斷的工作績效；服務器職責就是將歷史工作數據進行廣泛收集，盡量為其余非實時工作站軟件提供處理先機。

2 現場特定工序的調節措施分析

在疏浚作業開展期間，有關監控活動的主要研究對象就是干沙產量、原狀土體積濃度以及泥漿流量等參數機理。所謂干沙產量，其實是衡量整體疏浚工程實效的必要檢測指標，其聯合原狀土體積濃度與泥漿流動特性進行作業時限測量。關于上述技術參數內容大致交由相關部件傳感裝置與終端PLC監控主體進行綜合管理，并在數據整合完畢之后繪出產量曲線圖，為科學工作疏導手段奠定適應基礎。

按照疏浚工程標準分析，聯合PLC系統進行機艙集控臺主站空間設置，關于從站銜接媒介主要依靠Profibus-DP現場總線布置，實際操作流程如下：

首先，將控制主體PDCC上相關控制設備以及監視資源進行從站PLC單元模塊連接；其次，初始從站模塊需要配備疏浚專屬監測儀表與傳感裝置，保證在液壓分布式系統架構中能夠完成齒輪箱-柴油機-應急液壓機械的信號收集任務指標；至于后部從站PLC模塊則直接與疏浚監視儀器、液壓電磁閥連接。

在機艙報警系統設置流程中，主張不同分布式從站按照就近連接動機進行機艙報警信息管理，同時確保各類節點響應信號能夠在第一時間傳輸給監控總站，并在計算機終端界面上顯示現場狀況。涉及網絡總線的布置工作主要如下所述：按照挖泥船既定工作特點分析，工作現場總線網絡布局樣式主要運用星型結構標準進行延展，內部網關冗余配置為系統工作的可靠性灌輸良好的疏通力度；技術人員主要應用數據采集模塊進行雙絞線連接，有關終端在現場信號分布空間進行就近安裝，并借此穩固系統工作水準，節約信號電纜的使用數量，維持現場工作布置合理的經濟成本規模。后期經過現場工作情況調查發現，必要監控界面基本滿足直觀、清晰的要求，絞吸式挖泥船在布置作業活動中也達到智能管理標準，為相關作業安全管控質量樹立協調保障，全面降低工作人員的勞動強度，有效的優化疏浚工程質量。

3 結語

目前，PLC控制系統已經在整個船舶控制環境中得到廣泛應用，有關特定節點與信號傳輸能力得到全面維護。關于這部分自動化監視與控制系統仍舊存在廣泛的開發空間，為了積極引導作業活動的先進性地位，需要相關技術人員進行不懈努力與科學研究，爭取達到整個疏浚工程的科學管理標準，維持特定經濟結構的長期可持續發展潛力。

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[責任編輯：孫珊珊]