信息化船舶主机监控系统的最新发展研究

摘 要：信息化船舶主机监控系统是现今船舶发展的主要的方向，是指通过计算机网络、主机控制器、网关等设备把独立的各个系统纳入到统一的管理平台，实现对机舱各个设备的综合统一管理。文章主要根据对国内外信息化船舶主机监控系统的调查研究及对比分析，针对信息化船舶主机监控系统提出几点方案。

关键词：信息化船舶；主机监控系统；信息化管理平台

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）20-0090-02

随着科学技术的迅猛发展，信息技术已经逐渐应用到各个领域中。在现今船舶业中融入信息技术，能够有效推动船舶技术的高速发展，提高船舶的生命力、机动性、可操作性。从而使船舶机组人员的操作压力得到缓解，船舶的安全性也得到了极大的提高。故而，在船舶主体监控系统中引入信息化以及智能化的理念，是现今船舶业发展的主要方向。

1 信息化船舶主机监控系统的现状

根据调查可以发现，国外在船舶的信息化主机监控系统的研究上取得了一定的成效，以挪威Kongsberg公司的C20主机遥控系统为例，C20系统主要由驾驶台操纵单元、集控室操纵单元，主机接口单元，电子调速器单元和主机安全单元几个部分构成，是一种集安全保护与控制于一体的综合主机遥控系统，各个模块之间通过冗余CAN线连接通信。由于C20系统每个模块采取的是标准化设计，所以可以通过软件对各个模块进行灵活性组态，使该系统适用于各种不同类型的主机。其主要机舱主要遥控系统，如图1所示。

我国船舶的监控系统系统的推进方式目前有很多不同的种类，包括有CODOG推进方式、CODAD推进方式以及电力推进方式等，所以，我国船舶的主机监控系统也有着不同的种类，最常用的是总线型网络微机系统和两级网络机舱自动化网络系统。

其中，总线型网络微机系统中两套动力系统是分别设置的，都有着独立的系统，然后通过主监测机对两个系统的控制站进行连接。两级网络机舱自动化网络系统，在监控层和现场层分别采用以太网和冗余的现场总线，在监控层上实现了对监测数据的实时传输，而现场层则包括有中央站、控制站、网关等硬件设备。

2 信息化船舶主机监控系统的设计模式及公共体系 结构

对信息化船舶主机监控系统的设计从过去对硬件的重视逐渐转变为对软件的重视，更加侧重于对网络、标准通用模块、软件等的研究，完成船舶主机自动生成系统的设计模式。该设计模式根据通用方式把主机监控系统分为不同功能的通用功能模块，根据船舶主机监控系统的特点，把所需要的功能模块，以及相关网络设备结合，从而形成与船舶相对应的主机监控系统。该系统在船舶的寿命周期中，可以通过对功能模块的变更或升级来提高整个系统的实用功能，从而使系统能够更加符合船舶的需求。

主机监控的公共系统是指船舶机舱自动化系统体系结构标准的设计软件平台，是在标准的“三化”I/O模块、标准显控台、现场处理站、非系统以及各功能模块的基础上，把数据库、图形、数据查询、分析计算、信息管理、标准数据等集合在一起而形成的自动化系统体系结构。

公共系统最大的特点是能够根据船舶的不同需要而自动生成最符合船舶标准的船舶机舱自动监控系统，可以自动对数据进行保存、分析，生成最符合自身需求的公共体系数据表，而且不需要系统开发人员对系统程序进行改动，使系统的可操作性以及可维护性都大大提高。同时，该系统可以根据对个别功能模块的变更或者升级，便能够实现整个系统的升级，使系统的寿命周期也得到了延长。

3 船舶主机监控系统的信息化平台

船舶主机监控系统的信息化平台通常以驾控操作层面、集控操作层面和机旁操作层面三个部分为主。

所谓驾控操作层面，其中主要包括数字化手柄及车钟指示，机舱内仪表指示，车钟打印，标准显控台以及网关，集控操作层面主要包括数字化手柄及车钟指示，机舱内仪表指示，标准显控台，中继站以及网关，机旁操作层面主要包括现场采集模块，机旁操作面板，主机控制器，中继站。

三个操作层面所包含的设备都是通过双冗余的现场总线，进而形成各自的独立网络，然后通过中继站把各个层次的网络连接起来。驾控操作层面和集控操作层面都是通过标准显控台以及网关连接到上层网络。

此外，船舶主机监控系统信息化平台还要注意系统的标准化、网络化、数字化以及智能化等几个特点。

首先，船舶主机监控系统信息化平台的标准化，主要是指主机监控系统所采用的现场处理站、显控台以及控制器等设备都要应用标准化的软硬件模块，这样，就可以根据船舶的不同，调整相应的功能模块，从而生成符合船舶要求的主机监控系统。

其次，是网络化。在船舶的主机监控系统中，包括手柄、车钟指示在内的所有设备都要进行网络连接，这样不仅能够减少主机监控系统的接线，还能有效提高主机监控系统的可靠性，降低系统的成本，同时还能方便监控系统与各个设备的综合统一管理。

再次是数字化。对船舶上的设备信号进行数字化改造，然后传送到网络上，这样，能够使系统模拟量的传输距离减少，使监控性更加具有可靠性，对各个设备进行数字化的监测也会更加准确直观。

最后，是智能化，主机监控系统在运行的过程中会依据实际情况进行自学习、自组织并对系统不足之处进行自修复，从而实现对船舶主机监控的智能化。在主机系统出现故障的时候，还能根据船舶监控的备份数据重新生成新的信息化主机监控系统。

4 结 语

总而言之，现今船舶业发展的主要方向是对现代信息技术在船舶主机监控系统中的应用，实现船舶主机监控系统的数字化、网络化、信息化以及智能化，使船舶的操控更加智能，船舶的主机监控管理更加统一，从而有效的提高船舶的安全性以及船舶的寿命周期和可操作性，从而推动船舶业的快速发展，因此，信息化船舶主机系统的推进研究是时代发展的必然趋向。

参考文献：

[1] 魏云鹏.基于PLC的船用高速主机监控报警系统仿真[D].厦门：集美大 学，2015.

[2] 林沧.船舶自动化系统网络监测数据获取子系统的设计与实现[D].哈 尔滨：哈尔滨工业大学，2014.

[3] 周志玉.工程船舶船岸支持一体化系统研究[J].船电技术，2013，（10）.

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