姜振明
【摘要】:隨著科學技術的不斷發展,船舶機艙的報警系統逐漸走向了智能化。機艙監測報警系統是船舶自動化的重要組成設備之一,關系著船舶機艙的安全運營。本文結合智能型船舶機艙監測報警系統的發展歷程,介紹了幾種典型的機艙監測報警系統,并指出了船舶機艙監測報警系統的未來發展趨勢。
【關鍵詞】:船舶機艙;智能監測;報警系統
船舶機艙監測報警系統是實現船舶自動化的重要條件之一,在船舶的運行過程中,監測報警系統可以實現對船舶機艙運行故障的監測,發出報警信號,以便于技術維修人員進行維修處理,在故障處理完后解除警報信號。通過AUT20系統還可以將求助信號發送到公共場所,有利于減少人工作業,實現無人值班智能系統。先進高效的智能監測系統能夠提高船舶運營的可靠性和運行效率,極大程度地促進了船舶智能化發展進程。此外,先進的電子信息網絡技術的應用,將更好地推動船舶監測系統的智能化發展。
一、船舶監測報警系統的發展史
船舶機艙監測報警系統的發展是基于電子控制技術發展之上的,結合控制理論,其發展大概經過了以下幾個重要階段。
(一)儀表監測階段。20世紀60年代以前的過程自動化控制水平非常低,主要是建立在經典控制理論基礎上的單變量對象控制[1]。使用最多的監測工具就是儀表監測,并且是依靠有觸點式繼電器來實現監視報警功能,該系統各自獨立,難成體系。
(二)中小規模集成電子模塊及電氣監控階段。20世紀60年代后期,在電子工業大力發展的前提下,船舶機艙監測報警系統實現了電子模塊組合邏輯控制監視系統。該系統采用的是模擬是儀表監測,但在后來逐漸發展過程中,模擬式儀表越來越多的局限性,限制了船舶監測系統的發展,模擬儀表難以實現多變量解耦控制,控制精確度普遍不高,同時日益復雜的儀表控制系統使得整個控制設施的操作難度加大,此外,加大了控制系統的造價成本,因此,該系統存在眾多不足之處。
(三)集散型監控階段。集散型監控是建立在微機基礎上的,20世紀80年代初,隨著集散型控制系統的出現,更為先進的控制手段也相繼問世,加上電子計算機功能的不斷成熟,世界范圍內的許多國家相繼開發出了搭載計算機系統的船舶智能監測系統,較為常見的有微機集中監測系統和集散型微機網絡監測系統,集散型微機網絡監測系統是由多個獨立微機系統組成的,通過更高級別的微機系統對各監測系統實行控制。由于該系統具有集中型和分散型的優點,在隨后的船舶機艙監測報警系統中被大范圍應用,也是目前使用最多的船舶監測結構模式。
(四)現場總線自動化控制聯網監控階段。現場總線控制系統簡稱FCS[2],20世紀90年代,現場總線控制系統的出現,基本上實現了船舶監測控制系統的聯網自動化,它集合了控制技術、計算機技術和通信技術,實現了監測控制過程的全數字化。該系統的成功應用,實現了各節點之間的數據通信可靠性。到了21世紀后,世界各國開始了對現場總線控制系統的研究,已經擁有了相對成熟的技術,并在各類船舶中得以應用。
二、船舶監測報警系統未來發展的幾點思考
總線型船舶監測系統的應用,是船舶監測系統自動化的必然發展趨勢,目前已經得到廣泛的開發和應用。在未來網絡技術和自動化技術不斷進步的前提下,船舶機艙監測報警系統的發展應該體現在以下方面。
(一)技術統一性趨勢。自動化技術趨于總線技術的發展是必然的,雖然目前的總線技術處于各自并存的狀態,但是基于船舶配件的互換性發展要求,控制系統應以統一的現場總線為基礎,簡而言之,即朝著統一性方向發展。
(二)控制性能更加可靠。控制系統的可靠性對船舶的安全運行有著保障作用,在船舶惡劣的運行環境中,只有不斷提高監測系統的性能,才能更好地幫助管理人員及時排查控制系統的故障,保障船舶運行安全。
(三)實現“駕機合一,船岸一體化”
隨著計算機網絡的不斷發展和船舶自動化技術的不斷提高,船舶自動化監測系統正朝著集成化方向發展,基于現場總線技術和計算機網絡技術的集成管理系統將是船舶自動化的一個重要發展方向,有待實現“駕機合一、船岸一體化”[3]。
結束語
船舶機艙中包括了許多復雜的動力機械設備,這些設備的故障也是千變萬化的,實現船舶機艙監測智能化是非常困難的。隨著科學技術的不斷發展,將計算機網絡技術應用到航海事業上進行故障監測,可以促進機艙監測系統的智能化發展,但徹底實現船舶機艙智能化涉及很多方面的技術,還需要更多的投入和研究。只有通過進一步研究和改進,才能逐步實現船舶機艙監測智能化,促進我國航海事業地進一步發展。
參考文獻:
[1]沈康.試析船舶機艙監測報警系統的應用現狀及發展趨勢[J].河南科技,2014,(8):111-112.
[2]蔡新梅.基于CAN總線的微機控制船舶機艙監測報警系統[J].雞西大學學報,2013,13(1):50-51.
[3]崔清華.談船舶機艙監測報警系統[J].成功(教育版),2012,(4):287-289.