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船舶智能化系统船舶监控远程操作和自动化控制随着科技的不断进步和人们对船舶运输安全要求的提高，船舶智能化系统的发展成为了当今航运行业的一个重要趋势。
在这篇文章中，我们将探讨船舶智能化系统对船舶监控远程操作和自动化控制的影响。
一、智能化船舶监控系统智能化船舶监控系统是船舶智能化系统中的一个重要组成部分，它通过集成各种传感器和监测设备，对船舶的运行状态进行实时监控和数据采集。
这些传感器可以监测船舶的位置、速度、姿态、温度、湿度等多个参数，并将数据传输到中央控制台进行处理。
在传统的船舶监控系统中，操作人员需要亲自前往各个舱室进行巡视和数据采集，这不仅耗费人力物力，而且可能存在安全隐患。
而有了智能化的船舶监控系统，操作人员可以通过中央控制台实时监测船舶的各项数据，大大提高了船舶的安全性和运行效率。
二、船舶远程操作系统船舶远程操作系统是船舶智能化系统的另一个重要组成部分，它通过网络技术实现对船舶各个系统的远程操作和控制。
借助于船舶智能化系统，船舶的各种设备和系统可以实现远程监视、远程控制和远程调试等功能。
船舶远程操作系统的出现，不仅提高了船舶的操作便利性和工作效率，还减少了操作人员的工作负担和工作风险。
例如，在船舶发生故障时，操作人员可以通过远程操作系统进行诊断和修复，避免了因为操作人员到达现场需要一定的时间和成本。
三、船舶自动化控制系统船舶自动化控制系统是船舶智能化系统中的核心部分，它通过集成各种自动化设备和控制器，实现对船舶各个系统的自动控制和调节。
船舶自动化控制系统可以通过预设参数和逻辑控制，对船舶的运行过程进行自动化管理和调整。
船舶自动化控制系统的引入，不仅提高了船舶运行的稳定性和安全性，还加快了船舶的工作效率和节能减排的能力。
例如，船舶的自动导航系统可以通过卫星导航和自动操纵技术，实现船舶的自动驾驶和路径规划，大大减少了人为操作的错误和能源的浪费。
四、船舶智能化系统的挑战与前景尽管船舶智能化系统在航运行业中具有广阔的前景，但是其发展还面临一些挑战。
船舶航行管理与监控提供船舶航行管理与监控的最佳实践和工具船舶航行管理与监控是确保船舶安全、提高运输效率的重要环节。
随着技术的不断进步，现代船舶航行管理与监控系统已经取得了显著的发展。
本文将介绍船舶航行管理与监控的最佳实践和工具，以帮助船舶公司更好地管理航行行为和提升航行安全。
1. 自动识别系统（Automatic Identification System，AIS）自动识别系统（AIS）是船舶航行管理与监控中一种常用的工具。
AIS可以通过卫星技术识别和追踪船舶的位置、航速、航向等关键信息。
船舶通过AIS可以互相通信，并及时共享船舶信息，提高整体航行安全。
此外，AIS还可以与海岸站点和其他地面设备集成，实现全方位的航行管理和监控。
2. 船舶数据记录仪（Voyage Data Recorder，VDR）船舶数据记录仪（VDR）是船舶航行管理与监控中的另一种重要工具。
VDR可以记录船舶的关键数据，如航行速度、航行航线、通信记录等。
这些数据可以用于事故分析和航行行为评估，有助于提高船舶的航行安全和运输效率。
VDR还可以提供船舶航行状态的实时监控，及时发现并解决潜在的问题。
3. 电子海图（Electronic Chart Display and Information System，ECDIS）电子海图（ECDIS）是船舶航行管理与监控中的一项关键技术。
ECDIS可以用来显示航线、航速和船舶位置等重要信息，并且与GPS、雷达等设备集成，提供全面的航行导航功能。
通过使用ECDIS，船舶可以更准确地确定航行路径，避免碰撞和搁浅等危险情况，提高航行安全性。
4. 增强现实技术（Augmented Reality，AR）增强现实技术（AR）是近年来船舶航行管理与监控中的新兴技术。
AR可以将虚拟信息叠加在实际环境中，实现对航行状态的实时监控和数据可视化。
通过AR技术，船舶管理人员可以更直观地了解航行情况，并且能够实时调整航线、监控航速等关键操作，提高航行效率和安全性。
收稿日期:2009—06—27作者简介王磊(—),男,安徽人,工程师,研究方向为渤海湾客滚船安全管理及海上安全。
远洋船舶远程视频监控的应用王 磊(烟台市港航管理局,山东烟台 264000)摘要:研究船舶视频监控的目的是为了提高船舶航行安全,并且能够在紧急情况下将船舶视频信息及时准确地传回到岸上指挥中心。
详细介绍了船舶视频监控系统的组成结构及各部分的功能实现。
关键词:船舶安全;船岸通信;视频监控;I nma rsat -F中图分类号:TP311.5文献标识码:AApp li ca t i o n s of ocean -goi ng vesselsr em ote v i deo m on i tor i n gWA N G L ei(Port and S hipping Authority of Y an t a i City,Shandong Y antai 264000Ch i na)Ab stra ct:V ide o mon itoring of s h i p research ai m s t o i mp rove the sh i p navigation s afety,and can ti mely and accurate trans m it the ship vide o informati on t o shore co mmand cen ter in e mergency situati ons .The pa p erintroduces the structu re of the s h i p video mon itoringsyste m and function of each p art in detail .K ey word s:sh i p safety ;ship -s hore c ommun ication;vide o mon itoring;inmarsat -F引言研究船舶视频监控对船舶的安全有很重大的意义,通过数字视频的传输可以实现船舶视频监控。
海上船舶远程视频监控系统设计方案1.系统概述这个系统主要包括前端设备、传输网络、后端平台三个部分。
前端设备负责采集船舶上的视频信息，传输网络将这些信息实时传输到后端平台，后端平台则对视频进行存储、分析和处理。
2.前端设备前端设备主要包括摄像头、编码器、存储设备等。
摄像头负责实时捕捉船舶周边环境、甲板、机舱等关键部位的视频信息。
编码器将摄像头采集到的视频信号进行压缩编码，以便于传输。
存储设备可以临时存储视频数据，防止在传输过程中出现数据丢失。
3.传输网络传输网络是系统的神经中枢，负责将前端设备采集到的视频数据实时传输到后端平台。
这里有两种传输方式：有线传输和无线传输。
有线传输主要包括光纤、网线等，传输速度快，稳定性高；无线传输主要包括卫星通信、Wi-Fi等，适用于船舶在海上移动的场景。
4.后端平台（1）视频存储：将前端设备传输过来的视频数据进行存储，便于后续查询和分析。
（2）视频分析：利用技术，对视频中的船舶周边环境、船舶状态、人员行为等信息进行分析，为船舶安全管理提供数据支持。
（3）视频监控：通过监控大屏、手机APP等方式，实现对船舶的实时监控。
5.系统功能我们来看看这个系统的主要功能：（1）实时监控：可以实时查看船舶周边环境、甲板、机舱等关键部位的视频信息。
（2）远程控制：可以对前端设备进行远程控制，如调整摄像头角度、开关灯光等。
（3）报警联动：当系统检测到异常情况时，如船舶碰撞、火灾等，可以立即发出报警，并联动相关设备进行处理。
（4）数据统计：对船舶运行过程中的各项数据进行统计和分析，为船舶管理提供数据支持。
6.系统优势（1）实时性强：采用有线和无线传输相结合的方式，确保视频数据的实时传输。
（2）安全性高：前端设备具备防水、防尘、抗干扰等特点，确保在恶劣环境下正常工作。
（3）智能化程度高：利用技术对视频数据进行实时分析，提高船舶安全管理水平。
（4）易用性强：系统界面简洁，操作方便，便于船舶管理人员快速上手。
船舶智能监控系统掌握船舶智能监控系统的关键技术和应用案例船舶智能监控系统，作为航运行业的重要组成部分，起到了确保船舶安全和运行效率的关键作用。
本文将介绍船舶智能监控系统的关键技术，并通过实际应用案例展示其在航运行业中的重要性。
一、船舶智能监控系统的关键技术1. 传感技术传感技术是船舶智能监控系统的核心技术之一。
通过感知环境的各种参数，如温度、湿度、气压等，传感器能够实时监测船舶各个系统的状态，并将数据传输到监控系统中进行分析和处理。
2. 数据采集与传输技术船舶智能监控系统需要从各个传感器和设备中采集大量的数据，并将其传输至监控中心进行处理。
数据采集与传输技术的发展，如无线传输技术和物联网技术的应用，使得船舶智能监控系统能够实现远程数据传输和集中管理。
3. 数据分析与处理技术传感器采集到的海量数据需要进行高效的分析和处理，以提取有用信息并为决策提供依据。
数据分析与处理技术如数据挖掘、大数据分析等，能够从海量数据中发现规律和关联，并为船舶运营提供决策支持。
4. 告警与预测技术船舶智能监控系统可以根据监测到的数据进行实时告警和预测，以提前发现潜在的问题并采取相应措施。
告警与预测技术的发展，如机器学习和人工智能算法的应用，为船舶运营管理者提供了更准确的预警和预测能力。
二、船舶智能监控系统的应用案例1. 船舶结构监测船舶结构监测是船舶智能监控系统的重要应用之一。
通过在船体上布置传感器，可以实时监测船体的变形和应力情况，判断船体结构的完整性和稳定性。
一旦发现异常，可以及时采取修复措施，确保船舶的安全运行。
2. 船舶机械设备监测船舶机械设备监测是船舶智能监控系统的又一重要应用。
传感器可以实时监测船舶发动机、泵站、液压系统等机械设备的运行状态和性能指标，如温度、压力、转速等，并通过数据分析和处理提供设备故障预警和维护建议。
3. 船舶能效管理船舶能效管理是船舶智能监控系统的一项关键任务。
通过监测燃油消耗、航速、航线等数据，并结合船舶设计参数和气象海况等因素，可对船舶的能效进行分析和评估，并提出相应的节能措施，从而达到降低运营成本和环境污染的目的。
一种远程船舶动态监控系统的研究与展望0 引言船舶自动识别接收系统（Automatic Identificati-on System）AIS是集现代通信、网络和信息技术于一体的多门类高科技新型航海助航设备和安全信息系统[1]，已陆续安装在各类船舶上。
船用AIS既要保证船舶航行的安全性，避免和其它船舶发生碰撞事故，维护航行水域交通的有序性，又要保证船舶活动的隐蔽性和保密性，在编队运动时，还要保证编队内船舶间的交通管理和组织指挥顺畅。
AIS是在VHF海上移动频段传输数据，广播距离有限。
但是随着中国海军走向深蓝，远洋航行任务增多，为保证船舶的远洋航行保障能力，加强船舶的远海域动态监控变得刻不容缓。
卫星AIS与远程与识别跟踪系统（long range identification and tracking ，LRIT）都可用于远海域动态监控，但它们在船舶上应用存在局限性。
本文基于对卫星AIS以及LRIT在船舶远洋航行动态监控中应用情况及局限性的分析，结合北斗系统与AIS的功能特点，构想了北斗AIS的逻辑结构，并对其优势进行了探讨和分析。
1 卫星AIS系统1.1 卫星AIS的概况卫星AIS是一种船舶定位技术，通过低轨道的卫星接收船舶发送的AIS报文信息，卫星将接收和解码AIS报文信息转发给相应的地球站，从而让陆地管理机构掌握船舶的相关动态信息，实现对远洋海域航行船舶的监控[3]。
从概念上讲，卫星探测AIS即使用一颗或者多颗低轨道的卫星(卫星轨道高度在600km到1000 km)，在这些卫星上面搭载AIS收发机来接收和解码AIS报文并将信息转发给相应的地球站，从而让陆地管理机构掌握船舶的相关动态信息[4]。
卫星AIS系统主要用于传输AIS报文信息，以短消息数据传输为主。
且运行卫星数量较少，属于低轨小卫星系统。
从小卫星提供的通信业务来划分。
卫星AIS属于非实时通信系统。
系统对船舶位置的覆盖不是一直持续的。
要实现系统全球范围的覆盖并保证一定数量地球站的使用，有必要使用存储转发技术来传输AIS数据。
船舶主机远程监控技术
一、背景与意义
船港航新技术中，船舶主机远程监控技术近年越来越受到人们的关注。
当前，研究开发网络型船舶监控系统是我国由海洋大国走向海洋强国的必然要求。
船舶主机远程监控技术除了能改善船员的工作条件，减轻他们的劳动强度，避免人为的操作差错外，还能提高船舶的整体操纵性和经济性，也是“无人机舱”发展的必要环节。
船舶主机的远程监控是轮机自动化的核心，是船舶监控的关键。
网络化是船舶监控的发展方向，而我国大部分船舶设备都处于单独控制状态，没有网络体系化的产品。
因此，研究开发网络型船舶监控系统已经迫在眉睫。
二、主机远程监控国内外研究现况
主机远程监控，既要有监视又要有控制，是主机监视报警与主机遥控的简称；是指远离机旁在集控室或驾驶室通过自动控制系统监视与操纵主机的方式。
目前以柴油机作为主机的船舶占绝大多数。
柴油主机监控分为柴油机现场的自动化控制和柴油机的远程控制。
柴油主机的远程控制先后经历了由轮机当班人员在机旁的本地控制，到机舱集控室的集中控制，现在正朝着到“无人机舱”方向发展。
我国是造船大国，但我国所制造的船舶的自动化水平都不高，主机监控技术在我国发展缓慢。
在国外，一些世界造船强国，如美国，日本，韩国等，其船舶配套业的发展水平已经远远高于国内的发展水
平，船用大功率低速柴油机、船舶自动化系统、船舶导航设备等配套产品都比国内先进很多。
目前我国自动化船舶上大多采用“分散式”控制系统：采用多台计算机分别对主机等船舶设备的各个局部系统进行监控，例如，采用单片机的柴油机燃油喷射自动控制、主机遥控和集中监视系统等。
基于这种控制方式的船舶监控系统产品有CJBW、JK-88YK、DYT-88J、MCS-90、CWJK-88 等。
三、船舶主机远程监控发展趋势
“无人机舱”对船舶主机监控系统提出了更高的要求。
主机不仅不需要相关的轮机人员去值班，而且可以由未经过专门培训的船员来控制主机。
主机本身的自动控制越来越智能化，远程控制向着模块化、实时化发展。
今后，船舶主机远程监控系统将在如下方面进一步发展：
(1)构建高可靠性的网络体系，进行系统化、模块化发展；
(2)增添多媒体技术，优化屏幕显示和控制技术；
(3)智能优化控制和故障预测、诊断；
(4)加强网络安全和数据安全。
四、船舶主机远程监控系统
1）、船舶监控系统总体网络体系
随着计算机技术和网络技术的不断融合，以网络技术为核心的网络分布式总线控制系统出现，船舶监控系统现已形成了网络化。
它将船舶自动化分拆成多个模块，如船舶主机监控、船舶辅机监控、船舶舵机监控等。
主机网络分布式控制系统有着明显又灵活的构成方式：由设备层、控制层、网络层三层构成。
现场控制站、数据采集站和底层单片机等构成了设备层，它们属于最底层也是最关键的控制器件；控制层由集控室，集控室工作站，远近程控制转换器等构成；操作员工作站、数据库、交换机、工业控制计算机等构成了控制系统的最上层——网络层。
分散在底层的数据采集站、现场控制站和底层单片机等完成过程控制，实现就地数据采集处理、人工控制和自动控制；底层单片机中设置相应的程序进行自动调节主机运行状态，保证主机运行安全，它和工业控制计算机一起构成通讯系统的上下位机；数据通过数据通信网络传送至工业控制计算机中。
工业控制计算机对来自底层单片机中的数据进行集中操作管理，如各种优化计算、统计报表、故障诊断、显示报警等，并实现主机远程监视和控制。
通过局域网辐射功能将主机运行数据发送至多个局域网工作站，使船员办公移动化，改善船员工作环境，比如在轮机长房间计算机里装上主机监控系统客户端，轮机长就可以在房间里对主机运行状态进行监视和控制。
2）、主机远程监控系统设计要求
设计一种柴油主机的远程监控服务器软件，船舶轮机人员可以利用该软件对船舶柴油机进行远程监视和控制，并且利用其服务器特性可以设立多台工作站。
设计中采用RS485 网络和Modbus 通讯协议从下位机(底层单片机)读取主机运行数据、TCP/IP通讯协议将读取的数据通过局域网辐射到客户端中；用Visual C++进行主程序的设计，用Microsoft SQL Server 进行数据库的构建，用Flash 和Photoshop
进行界面的美化；在需要进行保密的数据应当设置加密算法。
船舶主机远程监控系统需具备的具体要求如下：
(1)具备可靠的通讯系统，能从下位机(底层单片机)准确读取数据。
(2)准确并优美的显示和下位机通讯得来的数据。
动态显示主机几个主要参数，并时时刻刻显示在主界面上，以供轮机人员实时监视。
(3)局域网服务器。
系统中应该具备局域网服务器功能，以便接受客户端发过来的请求，并根据客户端的请求向其发送相应的数据，同时也可以作为服务器管理人员和客户端监控人员沟通的工具。
(4)预警和报警。
主机安全运行是船舶航行中上最重要的一项，任何一个参数出现差错都造成主机运行状态的变化，给主机安全运行造成不稳定的因素。
虽然底层单片机会处理一些简单状况，但是也得向轮机人员报告并将数据存入数据库，以便以后调用。
所以，需要对每一个监测点设置预报警，如达到要求那就应该进行灯光和声音的预报警。
对于主机运行的重要参数设置停机报警指示，如主机超速停车报警，滑油进机低压停车报警，淡水出机高温停车报警，紧急停车报警等。
(5)报警消声。
在一些特殊时段需要主机在报警以后继续进行运行，当轮机人员按下消声按钮后，报警声音停止，但报警指示灯依然为红色。
只有当故障消除后，报警指示灯才熄灭。
(6)数据打印，数据备份还原。
轮机人员可以对数据库中的数据随时进行数据打印，也可以对主机服务器中的数据库进行备份或者还原。
(7)数据库远程复制。
由于主机服务器、辅机服务器、舵机服务器等多个均连接在同一个局域网里，所以需要建立一个专门的数据库来统一管理整船的数据，因此要求主机服务器中的数据库能远程将其中的数据进行远程复制。
3）、监控参数
主要针对空气启动的船舶柴油主机的运行状态进行远程监控设计，在监视参数的基础上达到控制的功能。
该系统需要采集的参数如下表所示。
参数编号检测参数名称单位
1 淡水出机温度度
2 淡水进机压力Bar
3 海水进空冷器温度度
4 海水进空冷器压力Bar
5 滑油进滤器温度度
6 滑油进滤器压力Bar
7 滑油进机压力Bar
8 滑油进增压器压力Bar
9 燃油进机温度度
10 燃油进机压力Bar
11 增压器空气温度度
12 增压器空气压力Bar
13 主机转速RMP
14 增压器转速RMP
15 启动空气压力Bar
系统将以上15 个参数从底层单片机中读取，并且完成显示储存等功能。
根据设置要求，底层单片机需要对柴油机实施保护，对主机运行中关于柴油机安全的关键参数进行独立监控，并通过通讯传递给本系统。
监控系统传感器的输出信息可分为模拟量和数字量两种：模拟量指电子模拟信号，如电压或电流；数字量指电子数字信号即脉冲电信号，如柴油机转速、时间等。
根据传感器的两种不同形式的输出信号，应该设置不同的信号输入通道，比如模拟量就增设A/D 转换器。
采集的参数中除了转速以外都是模拟量，在系统的设置中需要添加A/D 转换电路。
五、总结与展望
近年来，我国船舶行业由造船业向船舶配套业倾斜，船舶主机远程监控技术越来越受到国家的重视。
当前，网络化是船舶监控的发展方向，研究开发网络型船舶监控系统是我国实现海洋强国的必然要求。
根据船舶柴油机的工作原理，针对船舶主机远程监控系统的设计要求，提出了一种基于局域网的船舶监控系统结构模式，设计出一种网络型的船舶主机远程监控系统。
系统设计中，采用Visual C++6.0 作为软件开发平台，根据MODBUS协议和TCP/IP 协议，利用RS-485 总线技术和以太网络技术，构建出以客户端计算机、工业控
制计算机、单片机为三级控制平台的结构网络体系，具有较好的工程实用价值和广阔的应用前景。
