舰船损管监控系统研究

智能化舰船损管系统研究的开题报告一、选题背景随着科技的不断进步，智能化技术已经在海洋工业中得到了广泛的应用。

而船舶损管系统作为船舶维护保养中的重要组成部分，对保障船舶的安全运行、提高运输效率、降低成本等方面具有重要意义，因此已经成为国际上一个具有发展前景的研究领域。

二、选题意义目前，国内外依然没有一种完全能够满足整个船舶损害管理系统要求的方案，而且一些海事意外事故的发生也表明，传统的手动操作方式缺乏必要的安全保障。

因此，建立一个智能化的船舶损管系统具有非常重要的现实意义和应用价值。

三、主要研究内容（1）智能化船舶损管系统中数据的采集和传输技术。

（2）智能化船舶损管系统中的数据处理和分析技术。

（3）智能化船舶损管系统中的故障诊断和预测技术。

（4）智能化船舶损管系统中的多模态技术和人机交互技术。

四、研究目标实现智能化船舶损管系统，将其纳入到船舶运输管理当中，提高船舶损管的精度和效率，预防海事意外事故的发生，提高航运的安全性和可靠性。

同时，为海洋工业的长远发展提供智能化的技术保障。

五、研究方法（1）基于前期调研和分析完成系统功能与性能需求的确定。

（2）研究智能化船舶损管系统中数据采集、处理、分析、预测等关键技术，并建立相应的模型。

（3）设计并制作智能化船舶损管系统的硬件和软件，开发相关的应用程序。

（4）通过仿真分析和实际场景测试，对智能化船舶损管系统进行评测和优化。

六、预期成果建立完整的智能化船舶损管系统，实现全面的数据采集、处理、分析和预测，并能够自动修复和管理损伤，降低运输成本，提高工作效率。

七、研究难点（1）如何完成数据的实时采集和传输，并确保数据的安全性和完整性。

（2）如何建立高效的数据处理和分析模型，并实现数据的准确分类和建立损伤评估模型。

（3）如何实现系统中的故障诊断与预测技术，以及自动修复损伤技术。

（4）如何实现智能化船舶损管系统中多模态技术和人机交互技术的统一设计和优化。

八、研究计划（1）第一年：完成系统需求的分析和确定，研究海洋工业损伤管理和智能化技术的前沿研究方向，设计并实现数据采集和传输系统。

舰船损管信息可视化的GIS实现方法舰船损管信息可视化是一种基于GIS技术的实现方法，它可以将船舶事故损失和相关数据进行可视化展示，为船舶保险和风险管理提供有效的支持和帮助。

下面就来介绍一下舰船损管信息可视化的实现方法。

首先，需要构建一个舰船损管信息的数据库。

这个数据库应该包含船舶事故的原因、类型、时间、地点、船名、货物类型以及相关的经济损失等信息。

这些数据可以从各种来源获取，比如从事故报告、船舶维修单、保险理赔报告等等。

接着，需要将建立的舰船损管信息数据库与GIS平台进行集成。

GIS平台可以将舰船损管信息可视化展示出来，并提供地图、图表、表格等多种展示方式。

在这个平台上，可以对舰船损管信息进行多维度的分析和比较，如按时间、地点、货物类型等多个维度进行分析和比较。

然后，将舰船损管信息可视化与其他数据集成。

比如，将天气数据、海洋环境数据、航路数据等多种数据与舰船损管信息进行比较和分析，进一步提高损管信息的准确性和可信度。

这些数据集成的过程可以通过数据挖掘、机器学习等技术实现。

最后，将可视化结果呈现给用户。

用户可以通过多种方式对展示的损管信息进行交互式的分析和操作。

例如，用户可以搜索、筛选、排序、比较甚至修改损管信息数据，以满足不同的需求和要求。

总之，舰船损管信息可视化是一个基于GIS技术的实现方法，它可以将船舶事故损失和相关数据进行可视化展示，为船舶保险和风险管理提供有效的支持和帮助。

通过上述步骤的实现，可以使舰船损管信息更加准确、直观、易懂，从而提高船舶保险和风险管理的效率和质量。

相关数据包括船舶事故的原因、类型、时间、地点、船名、货物类型以及相关的经济损失等信息。

下面我们对这些数据进行分析。

首先是船舶事故的原因。

船舶事故的原因种类繁多，包括人为因素、技术因素、船舶管理因素等等。

其中，人为因素导致船舶事故的比例较高，占事故原因总数的40%以上。

而技术因素和船舶管理因素导致的船舶事故比例分别为30%和20%左右。

船舶智能监控系统的设计与实现研究与应用在当今全球化的贸易体系中，船舶运输扮演着至关重要的角色。

为了确保船舶的安全航行、提高运营效率以及保障海洋环境的清洁，船舶智能监控系统应运而生。

这套系统集成了先进的技术，能够实时收集、处理和分析船舶的各种数据，为船员和岸基管理人员提供关键的决策支持。

船舶智能监控系统的设计目标主要包括以下几个方面。

首先是实现对船舶设备和系统的实时监测，及时发现潜在的故障和异常。

其次是对船舶的航行状态进行精确跟踪，包括位置、速度、航向等参数，以确保船舶按照预定航线安全行驶。

此外，还需要对船舶的燃油消耗、货物状态等进行监控，以优化运营成本和提高货物运输的安全性。

在系统的硬件设计方面，需要精心选择各类传感器和监测设备。

例如，用于测量船舶位置和速度的 GPS 导航系统、监测船舶姿态的陀螺仪和加速度计、检测船舶发动机性能的压力传感器和温度传感器等。

这些传感器将采集到的数据通过可靠的数据传输线路，如以太网或专用的船舶通信网络，传输到中央处理单元。

中央处理单元是船舶智能监控系统的核心，它通常由高性能的服务器或工业计算机组成。

该单元负责接收、处理和存储来自传感器的大量数据，并运行复杂的数据分析算法和监控软件。

为了确保系统在恶劣的船舶环境中稳定运行，中央处理单元需要具备良好的散热性能、抗振动能力和电磁兼容性。

软件设计是船舶智能监控系统的关键环节之一。

系统软件通常包括数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块、报警模块和用户界面模块等。

数据采集模块负责与各类传感器进行通信，获取实时数据。

数据处理模块对采集到的数据进行预处理，如滤波、校准和数据格式转换等。

数据分析模块运用各种算法和模型，对处理后的数据进行深入分析，提取有价值的信息和趋势。

报警模块则根据预设的规则和阈值，在检测到异常情况时及时发出警报。

用户界面模块为船员和岸基管理人员提供直观、友好的操作界面，方便他们查看船舶的实时状态和历史数据。

为了提高软件的可靠性和可维护性，通常采用模块化的设计方法，并遵循严格的软件开发标准和规范。

第49卷第6期2020年12月船海工程SHIP&OCEAN ENGINEERINGVol.49No.6Dec.2020DOI:10.3963/j.issn.1671-7953.2020.06.017舰船内部风场分析及损管方案厉行军打舒子云2,冯宗彬3（1.92246部队，上海201900；2,中国舰船研究设计中心，武汉430064；3.91991部队，浙江舟山316000）摘要:针对某船在损管训练中出现的排烟困难问题，以优化排烟路径，区分正常、可控和约束3种状态为目标，测量通道气压，分析内部风场特点，提出控排烟的三原则，选取该船8个典型位置，制定控烟排烟方案,实际操练表明,排烟时间缩短20%。

关键词：内部风场;损管;控烟;排烟中图分类号:U698.4文献标志码:A文章编号：1671-7953（2020）06-0067-04火灾和进水是目前威胁舰船安全最主要的两种损害，其中火灾引发的烟雾是造成人员伤亡和战斗力下降的主要因素之一，烟雾灾害直接影响着损管行动的开展，控、排烟成为制约部队实战化损管能力提升的重要因素。

通过采取测量气压的方法，区分正常、可控、约束状态，分析某船内部风场特点，改进控烟排烟方案。

1舰船内部风场分析条件舰船在损害发生、限制和消除的各阶段，由于采取不同的损害管制措施会导致舰船内部风场呈现出不同的规律,对烟雾的产生、扩散、限制和消除产生不同的影响。

将舰船所处的状态抽象归纳为三种典型状态。

①正常状态，对应舰船正常航行、停泊时，损害发生前的状态,通风设备运行，水密门、舱口盖都处于开启状态；②约束状态,对应舰船发出战斗警报或者损害管制警报后,正在进行损害处置的状态,损害发生区域及其附近区域的通风设备限制运行，损害区域水密门、舱口盖都处于关闭状态；③可控状态,对应舰船灾害得到控制进入消除烟雾阶段，指舰船大气环境控制系统可以按照需要的状态进行调整。

三种状态的转换见图1。

损害消除图1烟雾损害管制舰船状态收稿日期：2020-10-10修回日期：2020-11-20第一作者:厉行军（1971—）,男，学士，高级工程师研究方向:舰船机电装备管理及损管指挥2风场规律2.1正常状态由于内部机械通风产生较强的负压，加之航行时气动压力，该状态舰船外部气压略大于内部气压,空气总体是从舰船外部通过水密门、舱口盖、通风孔流入舱内,最终流入各机舱,并通过机械通风装置排出舱外⑵。

浅谈18000t系列船损管监控系统的原理及调试摘要：损管系统在当今的船舶中已经起到了越来越重要的作用，本论文介绍了18000t系列船损管监控系统的大致原理，以及通过调试时所积累的经验，结合现场实际情况，在保证建造质量的同时对调试的过程进行优化，提高效率以缩短建造调试周期。

关键词：监控；调试；效率1.引言损害管制简称“损管”。

其定义是为保障或恢复生命力所采取的预防、限制和消除损害的措施和行动。

损管的内容包括：1.防沉与抗沉；2.防火、防爆与灭火；3.监测核武、生、化沾染情况，为“三防”提供报警和启动对抗措施。

损害管制主要从两个方面实现，一个是设计时的损管设计，如不沉性设计、消防系统和三防系统的合理性设计；再一个是船员在实际中的操作实施，与任何装备系统一样，损管系统要充分发挥作用，取决于良好的设计和正确的操作使用。

现代损管与传统的损管概念已有极大的不同，现代损管的发展趋势是自动化、智能化，并越来越受到各国的重视。

中国对损管技术的发展历来较为重视，在损管设计上已经达到国际先进水平，有着完整的损管设计技术规范。

通过对各种海损事故的分析可以看出，损管成败的关键在于能否尽可能早地发现损害事故。

因此，在船上安装损管监控系统成为保证相关人员及时掌握全船安全状况的关键，特别是随着计算机技术的进步，以计算机为基础的、具有信息处理量大、反应时间快、辅助决策能力强等优点的现代化损管监控系统，已成为损管监控系统的发展趋势[1]。

2.损管监控系统模块的功能设置组成损管监控系统需要的传感器按功能主要分为舱底水、浸水传感器，温度传感器，液位传感器，舱室门开关、防火风闸传感器，火警烟雾及火焰探头传感器等，并提供接口采集外围独立设备的信息数据，已达到全船综合监控的目的[2]。

2.1舱底水、浸水功能模块通过全船设置的舱底水传感器，以及重要舱室加装的浸水传感器，监测船舶的水密完整性。

舱底水、浸水传感器检测方式分为电极检测式和光电探测式两种[3]。

舰艇损管综合训练系统研究雷宁;邱金水;吴晓辉【摘要】研究和设计舰艇损管综合训练系统.系统构架采用设施层、监控层、信息处理层3层结构.软件功能实现基于信息综合处理的智能化.基础设施建设采用模拟舰艇的一个舱段.系统能够满足损管技能训练、损管协同训练和损管指挥训练需求.最后介绍了该系统在舰员培训中应用的训练流程和舰员考核成绩评定方法的研究和实现.【期刊名称】《中国舰船研究》【年(卷),期】2008(003)003【总页数】4页(P67-70)【关键词】舰艇;损管;训练系统【作者】雷宁;邱金水;吴晓辉【作者单位】海军工程大学船舶与动力学院,湖北,武汉,430033;海军工程大学船舶与动力学院,湖北,武汉,430033;海军工程大学船舶与动力学院,湖北,武汉,430033【正文语种】中文【中图分类】U661.231 引言为了在战斗破损或火灾等紧急情况下有效地保持舰艇的生命力，需要全舰人员在技术与心理上作好充分的准备。

为此，舰艇抗沉与灭火等损害管制行动的日常训练是一个极为重要与关键的问题。

这种训练不仅包括士兵一级的损管技能和岗位协同训练，而且还包括舰长、副长和机电长等指挥员处理各种损害情况的损管指挥能力的训练。

由于抗沉与灭火训练的特殊性，一般无法在实船上进行实操。

因此，在损管模拟器中的训练是各国对舰员和指挥人员进行训练与考核的主要手段。

为了使舰员在损管模拟器中的训练接近实战，研究和设计出集仿真、自动控制、信息综合处理于一体的智能化多功能的舰艇损管综合训练系统具有非常重要的现实意义。

2 舰艇损管综合训练系统设计2.1 舰艇损管综合训练系统的系统构架如图1所示，该系统采用3层结构，即设施层、监控层及信息处理层[1]。

图1 舰艇损管综合训练系统的系统构架示意图1) 设施层。

整体建筑结构是模拟舰艇的一个舱段。

损管场所分两类舱室：抗沉舱室(破口堵漏、管路包扎、排水及水下作业训练)，灭火舱室(灭火训练)。

根据舱室训练功能的不同，配置相应的设施(如各种舱室破口，各种破损管路，排水设施，水下作业平台，通风管路，配电箱，供油管路及阀门，各种灭火系统等)。

AIS动态数据库船舶监控系统的设计与分析作者：李立春来源：《中国水运》2016年第12期摘要：本文提出一种基于船舶自动识别系统（ AIS）时态数据库的船舶实时监控和历史轨迹查询解决方案，有助于提高水上交通管理的效率并改善水上交通的安全。

关键字：AIS；监控；设计中图分类号：U698 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2016）12-0046-01随着航行水域内的船舶交通量逐步增大，传统的VTS、ARPA提供的航行信息已经不能满足船舶航行的需要，AIS在船舶避碰、海事监管等领域发挥着越来越大的作用。

1 AIS介绍AIS是船舶自动识别系统的简称，集现代数字通信、网络和信息技术于一体，是工作在VHF海上频段的新型船舶和岸基、星基广播系统。

2 系统架构分析基于AIS技术的船舶动态监控系统可系统架构包括三层结构，如图1所示。

（1）数据采集层。

船舶上安装的AIS发送机可以向AIS接收机发送本船的相关信息，包括船舶名称、位置、速度、方向等。

（2）数据处理及存储层。

该层的功能是处理和解码AIS 数据并将其存储在数据库服务器中。

（3）数据显示层。

处理后的船舶信息可以显示在船舶实时监控系统的客户端。

用户可以通过客户端以图形化的方式监控船舶的位置、航行方向及速度，相关的文字信息也同时显示在客户端上。

3 船舶动态监控系统技术分析船舶实时监控系统集成了计算机、通信、GIS、GPS、数据库等多项技术，多用户实时访问及历史轨迹的查询与回放是船舶实时监控系统的两大关键技术。

3.1 多用户实时访问船舶实时监控系统的刷新频率为1s。

为了显示每条船舶的实时位置，客户端每秒钟需要从服务器获取一次船舶的最新信息。

如果每个客户端每秒钟查询一次数据库，如图2所示，将大大增加服务器的负载，从而使客户端的数目受到极大限制。

对于普通的船舶实时监控需求，数据库将每秒钟生成一次最新态势文件，该文件中包含每条船舶的最新位置和相关信息。

数据库服务器每隔一秒会将最新态势文件发送给文件传输服务器；然后，文件传输服务器将该文件及时分发给每个客户端；最后，基于最新态势文件，客户端将实时信息显示在海图上。

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。