21世紀艦船自動化技術的最新發展

胡思魯+常成+周鑫磊+王晗+吳迪+尹越

摘 要：隨著科技的飛速發展和社會的不斷進步，交通行業與時俱進，其中的艦船技術也在向著自動化的方向邁進。本文概括了艦船的發展歷史并且主要介紹了21世紀艦船技術的最新發展，深入探索了艦船的自動化技術，以期艦船可以安全環保地航運并且可以更好的造福人類。

關鍵詞：21世紀；艦船；自動化技術；最新發展

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.194

1 艦船自動化發展歷史

早在20世紀七十年代艦船的自動化技術就開始萌芽了，最初只是為了達到節約人力物力的目的。最初艦船的自動化設備相對而言也比較簡單，只是包括輪機自動化、導航自動化、無人值班機艙、慣性導航、自動操控儀、GPS無線電導航、自動裝卸吊機、自動絞纜機、航行信號、氣笛以及報警設備等。

到了九十年代以后，海洋運輸提出了綠色安全的要求，這一要求使得艦船自動化技術不得不進一步提高與創新。為減緩溫室效應，國際海事組織還對艦船環保節能、高效航運提出了相應的要求。另外，目前世界上有較多的海盜，安全航運地問題得到了高度重視，因此艦船設備必須要有很好的安全措施，一來可以很好防止艦船事故發生，二來能對艦船故障進行遠程監控以及快速高地修復。由此可見，生產一批船岸一體化的安全航行自動化設備尤為重要，這也是當務之急。

2 艦船自動化技術的發展方向

傳統的艦船自動化設備完好率不高，因此艦船自動化發展的方向就是安全可靠。當代的艦船自動化技術采用了功能強大的電子控制模塊，通過對電腦進行輕微二次編程設置，使得大量的自動化設備可以在同一個模塊上運轉。當模塊上的某一個自動化設備出現了故障，只需更換相應的模塊，再將自動化設備的電腦設置傳輸過去，就可以完成對自動化設備的管理和維修。此艦船自動化設備的完好率高達90%。

3 AutoNet和PCC200的三項創新技術

3.1 AutoNet信息平臺

AutoNet是可以提供船岸信息一體化的平臺，其具有容量大、數據廣、成本低的優點。其具體的運轉過程為：在一條由有線或無線充當介質的以太網上鏈接船岸上的所有服務器以及電腦，然后在每一個節點上都安裝有數據庫芯片和平臺工作軟件包。這樣做的目的是使每個節點的數據庫可以作為全平臺的數據，以實現對艦船的監控與管理。將其運用于防止海盜、安全航運領域，起到了極大的作用。

分布數據庫信息平臺是在此基礎上進一步優化改進得到的，此技術采用了芯片DRP2000，并將此芯片作為每個節點的材料，有著使用簡單、快捷高效的優點。另外，此技術又可以分為三項，包括高速響應實時監控、控制管理一體化以及信息平臺，根據具體的環境選取最合適的技術會取得事半功倍的效果。

AutoNet信息平臺有兩個獨立的以太網，兩個以太網之間又相互連通。如果出現報文丟失、報錯或者斷網線的情況，因AutoNet信息平臺獨特的結構，上述情況對可靠性也不會產生影響，平臺系統如圖1所示。

3.2 PCC200控制器

PCC200控制器是一種全功能的可進行二次編程的控制器，其可以解決艦船自動化設備完好率不高的問題。此PLC技術最終的自動化設備只有一種，這有利于操作人員的管理和維護，加之該程序可以進行二次編程，這就使得船員可以根據實際需要對原程序進行改動，使自動化設備有更強大的功能。另外，改動后的程序也會存儲在中心電腦上，船員再次維修時只需要從中心電腦上設置就可以實現。以PLC技術為基礎的PCC200全功能通用的控制器有著以下特點：

（1）編程邏輯圖有著與、或、非三種邏輯關系，且多個邏輯圖之間還可以通過引入中間變量來實現混合邏輯，此功能可以運用在絕大多數的輔機控制中。

（2）對于延時器編程，可以設置不同的狀態，包括常關、常開和延時，只需要在表格中寫上要進行的狀態即可。

（3）要設定模擬量的多少以及模擬量與邏輯編程之間的關系，只需要在邏輯圖上寫上數據庫號即可。

（4）如果輸入端子需要用可編程放大器接傳感器時，要采用萬能采集編程。

4 將AutoNet及PCC200運用于艦船與海洋工程的實例

某大型艦采用船岸一體化系統，在2000年以后新造的20艘軍艦都運用了AutoNet及PCC200技術。全國絕大多數救撈局的船只，其監控系統都運用了AutoNet及PCC200技術，其中一些民船運用PCC200技術對電力系統進行監控。同樣，某大型艦輔助系統也采用了AutoNet及PCC200技術，并且加入了不同的指令對上百個設備進行同時控制，極大的實現了自動化，且穩定性好。

上海救撈局“自航八錨精密定位工程船”全船采用AutoNet 及PCC 整船配套技術，包括機艙及甲板機械。

5 結語

通過以上成功的案例，說明AutoNet及PCC200技術在艦船及海洋工程中得到了廣泛的應用。可見，AutoNet及PCC200可以解決艦船信息平臺存在問題，抵御網絡病毒、設計安全可靠、且成本較低。將這些技術加以優化創新，可以更好地實現綠色安全環保航運，可以提高海洋工程新任務。將這些技術進行推廣創新，艦船自動化技術將會打造出更廣闊的天地。

參考文獻：

[1]葉家瑋.船海工程自動化的前沿應用領域[J].中國造船行業協會艦船電氣與通導學術報告集，2015：12.