毕业设计:船舶机舱自动化研究(终稿)-精品
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船舶机舱自动化发展研究作者:陈庆隆来源:《中国科技纵横》2018年第06期摘要:本文概述了船舶机舱自动化发展的历程和现状,指出了船舶机舱无人值班所具有的优势,对船舶机舱自动化体系进行了深入分析。
关键词:船舶机舱;发展;无人值班中图分类号:U664.82l 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)06-0077-021 船舶机舱自动化发展历程与现状随着自动化技术在陆用上的发展,船舶自动化技术也逐渐取得了长足的进步。
截止20世纪五十年代末,船舶上已开始广泛采用反馈控制技术,这为机舱运行参数的自动化控制打下了坚实的基础。
到20世纪六十年代中期,第一个无人机舱诞生了。
在六十年代末,伴随着计算机应用水平的不断提升,船舶机舱自动化技术取得了质的飞跃。
在此之后,以计算机科学技术不断革新为基础的船舶机舱自动化技术进入了飞速发展的阶段。
目前,可以将船舶机舱自动化技术的发展大致划分为三大阶段。
在第一个阶段,船舶内主要是依靠单台计算机实现集中控制的。
在这个阶段计算机监控系统的可靠性还相对较差,并且造价高昂。
更严重的是,如果计算机出现了故障,很有可能系统会完全瘫痪。
在第二个阶段,为了避免单台计算机管理过于集中的问题,开始采用多台计算机进行分散管理。
在这个阶段,不同的计算机开始对船舶机舱不同的局部系统分别进行监控,这使得监控系统的可靠性得到了大幅度的提升。
至今为止,我国大部分的船舶机舱监控依然采用了这种方式。
随着网络技术的兴起,船舶机舱自动化技术逐步进入了第三阶段,在这个阶段网络控制成为了船舶机舱控制管理的主要特征。
在网络技术的带领下,分散系统控制存在的信息交流困难、消息互换不便的现象得以缓解。
通过网络将分散系统信息连为一体,使得集中型控制方式与分散性控制方式的优点得以延续,这给现代船舶机舱的自动化管理带来了许多便捷性。
2 周期无人值班应满足的条件(1)驾驶室控制站应满足船级社规范要求和退审图纸要求(参照SOLAS):①在包括操纵的所有航海情况下,螺旋桨的转速、推力方向,如适用时,螺旋桨的螺距应完全由驾驶室控制;②对于每一独立螺旋桨,连同所有相关的自动执行机构,以及必要时包括的防止推进装置超负荷的装置,其遥控应由一个单一的控制装置来执行;③主推进装置应备有能在驾驶室紧急停机的装置,该装置应独立于驾驶室控制系统。
船舶机舱自动化引言概述:船舶机舱自动化是指利用先进的技术手段,对船舶机舱内的设备和系统进行自动控制和监测,实现船舶运行的高效性和安全性。
随着科技的不断进步,船舶机舱自动化系统得到了广泛应用,对于提高船舶的工作效率和航行安全具有重要意义。
一、自动化系统的监测功能1.1 传感器技术的应用船舶机舱自动化系统中,传感器起着至关重要的作用。
通过安装各种传感器,如温度传感器、压力传感器和液位传感器等,可以实时监测机舱内各种参数的变化情况。
这些传感器能够准确地感知机舱内的温度、压力和液位等重要指标,从而及时发现并解决潜在的故障和问题。
1.2 数据采集与处理船舶机舱自动化系统通过数据采集和处理,可以将传感器获取的数据进行整理和分析。
通过采集和处理数据,可以实现对机舱内各种设备和系统的状态监测和故障诊断。
同时,还可以对机舱内的运行情况进行实时监控,及时发现并处理异常情况,确保船舶的正常运行。
1.3 远程监控与操作船舶机舱自动化系统还具备远程监控和操作的功能。
通过与船舶的通信系统相连,可以实现对机舱内设备和系统的遥控和遥测。
这样,船舶的操作人员可以通过远程控制系统对机舱内的设备进行操作,而不需要亲自进入机舱。
这不仅提高了操作人员的安全性,还提高了船舶的运行效率。
二、自动化系统的控制功能2.1 自动控制系统船舶机舱自动化系统通过自动控制系统,实现对机舱内各种设备和系统的自动控制。
通过设定合理的控制参数和规则,可以实现对机舱内设备的自动启停、调节和控制。
这样,不仅可以降低操作人员的工作强度,还可以提高船舶的运行效率和安全性。
2.2 节能减排控制船舶机舱自动化系统还可以实现对船舶的节能减排控制。
通过对机舱内设备和系统的自动调节和控制,可以实现船舶燃油的高效利用和废气排放的减少。
这对于保护环境和提高船舶的可持续发展具有重要意义。
2.3 故障自诊断与排除船舶机舱自动化系统还具备故障自诊断和排除的功能。
通过对机舱内设备和系统的自动监测和分析,可以实时发现并诊断故障。
基于智能船舶的机舱智能化探究随着科技的不断进步和航运业的发展,智能船舶已经成为航运行业的一个趋势。
其中,机舱智能化是智能船舶的重要组成部分。
本文将探究基于智能船舶的机舱智能化。
一、智能船舶的发展背景近年来,全球航运业快速发展,成为全球贸易的重要推动力。
然而,航运业同时也面临着一些挑战,例如安全事故、能源消耗和环境污染等。
为了应对这些挑战,智能船舶的概念应运而生。
智能船舶是指在传统航运基础上,应用信息技术、人工智能等先进技术,实现自主导航、智能控制和全方位监测等功能的船舶。
智能船舶通过自动化、智能化和网络化的手段,提高了航运效率、降低了成本,并且减少了对人力资源的依赖。
二、机舱智能化的意义机舱是船舶的控制中心,负责船舶的动力、操纵和监测等任务。
传统的机舱操作需要船员进行大量的人工操作和监测,存在人为因素的干扰和误判的可能性。
而机舱智能化的引入,能够降低人为错误的发生概率,并且提高操作的效率和准确性。
机舱智能化在以下几个方面具有重要意义:1. 提高航运安全:智能化的监控系统能够实时监测船舶各个部位的状态,并且通过数据分析给出警报和建议。
这对船舶的安全性有着重要的作用,能够防止意外事故的发生。
2. 优化船舶运行效率:智能化的机舱系统能够自动调整船舶的动力系统,根据船舶的负载和海况等因素。
这不仅提高了船舶的运行效率,还降低了能源的消耗。
3. 减少人力成本:无人值守的机舱系统可以代替部分船员的工作,减少了对人力资源的需求。
这对航运企业来说是一项重要的节约成本的措施。
三、机舱智能化的实现方法实现机舱智能化需要利用现代信息技术和传感器技术,将传感器与智能控制系统相结合。
1. 传感器技术:传感器是实现机舱智能化的基础,通过各种传感器采集船舶不同部位的数据,例如温度、湿度、压力等。
这些数据可以提供给智能控制系统进行分析和处理。
2. 智能控制系统:智能控制系统利用数据分析和人工智能技术,对机舱进行自动控制和监测。
智能控制系统能够实现自主导航、动力调节、故障诊断等功能。
船舶机舱自动化研究论文.txt生活是过出来的,不是想出来的。
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河北工程大学毕业设计(论文)摘要本论文结合电站自动化系统和主机遥控系统应用实例,依据船舶自动化系统设计经验以及沪东厂成功建造的各型船舶,就船舶机舱自动化现状、功能和特性、现行规范对自动化船舶分级及入级设计要求、主要配置的监测、报警、辅机的遥控操作和自动切换以及自动化系统的试验、验收等进行了综述;较好地总结了船舶自动化系统的设计规律,基本理顺了船舶自动化系统设计思路,可以指导今后的船舶自动化造船设计工作。
并以此为基础,关注船舶电气自动化的新技术及发展方向。
并进而展望未来船舶自动化发展趋势,紧跟电气自动化的发展潮流,以适应现代的船舶造船设计之需要。
使我们的造船设计水平再上新台阶,并为我国建造高水平的船舶作出贡献。
关键词: 关键词: 电站自动化系统电站监控主机遥控系统监测报警-I-河北工程大学毕业设计(论文)ABSTRACTIn this paper,close1y connecting with the actual appication of automatization on power station and main engine remote control,and based on the experiences in automatization design together with the successively-built vessels of all kinds in our yard,summarized descriptions will go to the present status,performance and characteristics of automatization in machinery room, analysis and discussion will also be given to classified requirement by rules and regulation on system design of monitoring,alarm,remote control and automatic shift of main and auxiliary equipment including test and inspection;all of which by summarizing the design skeleton and the design ideals on ship automatization,have made some guidance with ship automatization design in the future. Future more,close attention will be paid on the development of new technology on ship automatization by looking into the distance of tendency on the development of ship automatization and keeping up with the Joneseson the development of electric automaticzation,so that. Which can be qualified in shipbuilding design requirement in the 2l century. In the end,the paper is to aim at raising the shipbuilding design to a higher level as a contribution to building advanced ship in China. Key Words: automatization on power station;Power statlon monitonng;main engine remote control; alarm- II -河北工程大学毕业设计(论文)目录摘要…… I ABSTRACT …… II 第一章绪论…… 1 1.1 机舱自动化发展历史及现状……1 1.2 机舱自动化配置及其主要系统……1 1.3 机舱自动化设备配置及其功能特性……2 1.4 机舱自动化设备监测及报警……4 第二章电站自动化系统…… 6 2.1 电站自动化系统的历史与发展……6 2.2 电站自动化系统的一般介绍……6 2.2.1 安全保护系统…… 7 2.2.2 自动控制系统…… 7 2.2.3 自动监测报警记录系统…… 9 2.3 电站自动化系统分析……9 2.3.1 CY8802C 型电站自动化系统的特点…… 10 2.3.2 CY880ZC 型电站自动化系统的功能…… 12 2.4 本章小结……15 第三章主机遥控系统…… 16 3.1 主机遥控系统的历史与发展概况......16 3.2 主机遥控系统的基本形式......16 3.2.1 机械遥控系统 (16)-1-河北工程大学毕业设计(论文)3.2.2 液压控制系统...... 16 3.2.3 气动遥控系统...... 16 3.2.4 电动遥控 (17)3.2.5 气电遥控系统…… 17 3.3 主机遥控系统分析……17 3.3.1 WICHMATIC-Ⅱ主机遥控系统的组成…… 17 3.3.2 主机操纵部位的选用切换…… 18 3.3.3 主推进系统的控制……20 3.3.4 主机启动、停车和安全保护的 PLC 控制...... 22 3.4 本章小结......32 第四章主机推进装置...... 32 4.1 近年来的推进装置主要形式......33 4.2 轴系......34 4.3 柴油机的动力系统......35 4.4 本章小结......37 第五章自动化系统设计...... 37 5.1 自动化船舶分级和入级......38 5.1.1 自动化船舶的分级级别...... 38 5.1.2 自动化船舶入级及设计建造...... 38 5.2 船级社对机舱自动化的基本要求......39 5.2.1 设备设计...... 39 5.2.2 环境条件 (39)-2-河北工程大学毕业设计(论文)5.2.3 电源和液压、气压源...... 40 5.2.4 绝缘电阻...... 40 5.2.5 耐压试验 (40)5.2.6 电磁兼容性...... 40 5.3 船级社对无人值班机器处所的监测要求......41 5.4 无人机舱主要辅机的遥控操作和自动切换......41 5.5.1 设备接口...... 42 5.5.2 传感器 (42)5.6 自动化系统设备安装和电缆敷设生产设计……42 5.6.1 设备布置安装基本要求……42 5.6.2 设备安装和电缆敷设的基本原则...... 43 5.7 自动化系统系泊和航行试验 (43)5.7.1 系泊试验......43 5.7.2 航行试验...... 45 5.8 本章小结......45 第六章自动化船舶发展趋势展望...... 45 结论...... 46 致谢 (48)-3-河北工程大学毕业设计(论文)第一章绪论 1.1 机舱自动化发展历史及现状舰艇装备武器、观导、通信系统的自动化、电子程控化是衡量舰艇现代化程度的主要尺度,而机舱自动化是当代舰船共同研发的课题。
船舶机舱自动化船舶机舱自动化是指通过使用先进的技术和设备,对船舶的机舱系统进行自动化控制和监测,以提高船舶的运行效率、安全性和可靠性。
该技术的应用范围涵盖了船舶的动力系统、电气系统、通信系统、监测系统等多个方面。
一、船舶机舱自动化的原理和目标船舶机舱自动化的原理是通过将传感器、执行器、控制器等设备与船舶的机舱系统相连接,实现系统的自动控制和监测。
其目标是提高船舶的操作效率、减少人为错误、提升船舶的安全性和可靠性。
二、船舶机舱自动化的应用领域1. 船舶动力系统自动化:通过自动化控制船舶的主机、辅机和推进系统,实现对船舶动力的精确控制和调节,提高船舶的燃油利用率和运行效率。
2. 船舶电气系统自动化:通过自动化控制船舶的发电机、配电系统和电动设备,实现对船舶电力的稳定供应和优化分配,提高船舶的电能利用效率。
3. 船舶通信系统自动化:通过自动化控制船舶的通信设备和系统,实现对船舶与岸上通信的自动连接和数据传输,提高船舶的通信效率和信息安全性。
4. 船舶监测系统自动化:通过自动化控制船舶的传感器和监测设备,实现对船舶各项参数和状态的实时监测和报警,提高船舶的安全性和故障诊断能力。
三、船舶机舱自动化的关键技术1. 传感器技术:包括温度传感器、压力传感器、流量传感器等,用于对船舶机舱系统各项参数进行实时监测和数据采集。
2. 控制器技术:包括PLC控制器、DCS控制器等,用于对船舶机舱系统进行自动控制和调节。
3. 通信技术:包括以太网、无线通信等,用于实现船舶机舱系统与岸上系统之间的数据传输和远程监控。
4. 数据处理技术:包括数据采集、数据存储、数据分析等,用于对船舶机舱系统的数据进行处理和分析,提供决策支持和故障诊断。
四、船舶机舱自动化的优势和挑战船舶机舱自动化的优势在于提高船舶的运行效率和安全性,减少人为错误和劳动强度,降低船舶的能耗和排放。
然而,船舶机舱自动化也面临着一些挑战,如技术成本高、系统可靠性要求高、人员培训和维护难度大等。
船舶机舱自动化船舶机舱自动化是指利用先进的控制系统和自动化技术,对船舶的机舱设备和系统进行智能化管理和控制的过程。
通过船舶机舱自动化系统,可以实现对船舶动力系统、电力系统、通风与空调系统、消防系统、液压系统等机舱设备的自动化控制和监测,提高船舶的运行效率、安全性和可靠性。
一、船舶机舱自动化的优势1. 提高运行效率:船舶机舱自动化系统能够实时监测和控制船舶的各项设备和系统,通过自动化调节和优化,提高船舶的运行效率,减少能源消耗和排放。
2. 提高安全性:船舶机舱自动化系统具备故障自诊断和报警功能,能够及时发现并处理设备故障,提高船舶的安全性和可靠性,减少事故发生的可能性。
3. 减轻人工负担:船舶机舱自动化系统能够自动化完成船舶机舱设备和系统的监测和控制,减轻船员的工作负担,提高工作效率。
4. 提高船舶的适航性:船舶机舱自动化系统能够对船舶的各项设备和系统进行实时监测和控制,及时发现并解决问题,确保船舶的适航性。
二、船舶机舱自动化的主要应用1. 动力系统自动化:船舶机舱自动化系统可以实现对主机、辅机、推进器等动力设备的自动化控制和监测,包括启停控制、负荷调节、故障诊断等功能。
2. 电力系统自动化:船舶机舱自动化系统能够对发机电组、配电系统等电力设备进行自动化控制和监测,包括电压、电流、频率等参数的调节和监测。
3. 通风与空调系统自动化:船舶机舱自动化系统可以实现对通风与空调系统的自动化控制和监测,包括温度、湿度、风速等参数的调节和监测。
4. 消防系统自动化:船舶机舱自动化系统能够实现对消防系统的自动化控制和监测,包括火灾报警、灭火装置控制等功能。
5. 液压系统自动化:船舶机舱自动化系统可以对液压系统进行自动化控制和监测,包括液压泵站、液压缸等设备的启停控制和压力监测。
三、船舶机舱自动化的发展趋势1. 智能化:未来船舶机舱自动化系统将更加智能化,通过人工智能和大数据分析等技术,实现对船舶设备和系统的自动化管理和优化。
船舶机舱自动化船舶机舱自动化是指通过应用先进的电子技术和自动控制系统,实现船舶机舱内各种设备和系统的自动化操作和监控。
船舶机舱自动化的目标是提高船舶的安全性、可靠性和经济性,减少人力投入,提高工作效率。
一、船舶机舱自动化的基本原理和技术1. 基本原理:船舶机舱自动化的基本原理是通过传感器感知机舱内各种参数,如温度、压力、流量等,然后将这些参数传输给控制系统。
控制系统根据预设的控制策略,通过执行器控制机舱内各种设备和系统的运行,以实现自动化控制。
2. 技术要点:(1)传感器技术:船舶机舱自动化需要使用各种传感器来感知机舱内的参数,如温度传感器、压力传感器、流量传感器等。
这些传感器能够将参数转换为电信号,并传输给控制系统。
(2)控制系统技术:船舶机舱自动化的控制系统需要具备数据采集、数据处理、控制指令生成和执行器控制等功能。
常见的控制系统包括PLC(可编程逻辑控制器)、DCS(分布式控制系统)等。
(3)执行器技术:船舶机舱自动化需要使用各种执行器来控制机舱内的设备和系统。
常见的执行器包括电动阀门、电动泵、电动马达等。
二、船舶机舱自动化的应用领域1. 船舶动力系统自动化:船舶机舱自动化可以应用于船舶的主机控制、发电机控制、推进器控制等方面。
通过自动化控制,可以实现船舶动力系统的精确控制和优化运行,提高燃油利用率,降低排放。
2. 船舶液压系统自动化:船舶机舱自动化可以应用于船舶的液压系统控制,如船舶的舵机控制、起重机控制等。
通过自动化控制,可以实现船舶液压系统的精确控制,提高工作效率和安全性。
3. 船舶消防系统自动化:船舶机舱自动化可以应用于船舶的消防系统控制,如火灾报警系统、灭火系统等。
通过自动化控制,可以实现对机舱内火灾的及时监测和处理,提高船舶的安全性。
4. 船舶排污系统自动化:船舶机舱自动化可以应用于船舶的排污系统控制,如污水处理系统、油水分离系统等。
通过自动化控制,可以实现对船舶排放的监测和处理,保护海洋环境。
船舶机舱自动化引言概述:船舶机舱自动化是指通过使用先进的技术和设备,实现船舶机舱内部系统的自动化控制和管理。
这种自动化系统可以提高船舶的运行效率、安全性和可靠性。
本文将从四个方面详细阐述船舶机舱自动化的重要性和优势。
一、提高船舶运行效率1.1 自动化控制系统:船舶机舱自动化通过引入自动化控制系统,实现对机舱内部各个系统的智能控制。
例如,通过自动化控制系统可以实现对发动机、泵、阀门等设备的自动化调节和监控,从而提高船舶的运行效率。
1.2 数据采集和分析:船舶机舱自动化系统可以实时采集和分析机舱内各个系统的运行数据,如温度、压力、流量等。
通过对这些数据的分析,可以及时发现潜在问题并采取相应的措施,从而提高船舶的运行效率。
1.3 节能减排:船舶机舱自动化系统可以根据船舶当前的运行状态和负载情况,自动调节各个系统的运行参数,以实现最佳的能源利用效率。
这不仅可以降低船舶的能源消耗,还可以减少船舶的排放,达到节能减排的目的。
二、增强船舶安全性2.1 故障检测和预警:船舶机舱自动化系统可以实时监测各个系统的运行状态,并通过故障检测和预警功能,及时发现并报警可能存在的故障。
这可以匡助船舶的操作人员及时采取措施,避免故障发展成为事故,从而增强船舶的安全性。
2.2 火灾探测和灭火:船舶机舱自动化系统可以通过火灾探测设备实时监测机舱内部的温度和烟雾等参数,一旦发现异常情况,系统将自动启动灭火装置进行灭火。
这可以有效防止火灾事故的发生,保障船舶和乘员的安全。
2.3 应急处理和救援:船舶机舱自动化系统可以预先设定应急处理和救援方案,并在发生紧急情况时自动启动。
例如,在船舶遇到海难或者其他紧急情况时,系统可以自动调节船舶的姿态和速度,匡助船舶尽快脱离险境,保障船舶和乘员的安全。
三、提高船舶可靠性3.1 自动化维护和保养:船舶机舱自动化系统可以实时监测各个设备的运行状态和性能参数,根据设定的维护和保养计划,自动进行设备的维护和保养。
船舶自动化控制技术的应用研究船舶作为重要的水上交通工具,在全球贸易和经济发展中发挥着关键作用。
随着科技的不断进步,船舶自动化控制技术得到了迅猛的发展,为船舶的安全、高效运行提供了有力保障。
本文将对船舶自动化控制技术的应用进行深入研究,探讨其在船舶航行、动力系统、货物装卸等方面的重要作用和发展趋势。
一、船舶自动化控制技术概述船舶自动化控制技术是指利用各种先进的传感器、控制器、执行器和计算机技术,对船舶的运行状态、设备工作情况进行实时监测、控制和管理,以实现船舶的自动化运行和智能化决策。
这一技术涵盖了船舶的多个系统,如航行系统、动力系统、货物装卸系统、通信系统等,通过集成和优化这些系统,提高船舶的运行效率、安全性和可靠性。
二、船舶自动化控制技术在航行系统中的应用1、自动驾驶系统自动驾驶系统是船舶自动化控制技术在航行系统中的重要应用之一。
通过使用卫星导航、雷达、电子海图等设备,船舶可以实现自动航线规划、航向保持、避碰等功能。
自动驾驶系统能够大大减轻船员的工作强度,提高航行的准确性和安全性,减少人为失误导致的事故。
2、自动舵系统自动舵系统是船舶保持稳定航向的关键设备。
它根据船舶的航向偏差和外界环境的影响,自动调整舵角,使船舶保持在预定的航向上。
现代自动舵系统通常采用智能控制算法,能够快速响应外界变化,提高船舶的操纵性能。
3、船舶动态定位系统在一些特殊的作业场景,如海上石油开采、海底电缆铺设等,船舶需要保持精确的位置。
船舶动态定位系统通过测量船舶与多个参考点的距离和角度,利用计算机计算出船舶的位置,并通过控制推进器和舵机,使船舶保持在指定的位置上。
三、船舶自动化控制技术在动力系统中的应用1、主机遥控系统主机遥控系统可以让船员在驾驶台远程控制船舶主机的启动、停止、调速等操作。
该系统通过传感器采集主机的运行参数,如转速、油温、油压等,并将这些信息传输到驾驶台的控制单元,船员可以根据这些信息做出决策,实现对主机的精确控制。
船舶机舱自动化标题:船舶机舱自动化引言概述:随着科技的不断发展,船舶行业也在不断追求自动化技术的应用,以提高船舶的效率和安全性。
船舶机舱自动化是指利用先进的控制系统和传感器技术,实现船舶机舱内各种设备和系统的自动控制和监测。
本文将从船舶机舱自动化的概念、优势、关键技术、应用领域和未来发展方向等方面进行详细介绍。
一、船舶机舱自动化的概念1.1 船舶机舱自动化的定义船舶机舱自动化是指利用先进的控制系统和传感器技术,实现船舶机舱内各种设备和系统的自动控制和监测,以提高船舶的效率和安全性。
1.2 船舶机舱自动化的作用船舶机舱自动化可以实现船舶机舱内各种设备和系统的自动控制和监测,提高船舶的效率和安全性,减少人为操作失误的可能性,提高船舶的航行稳定性。
1.3 船舶机舱自动化的发展历程船舶机舱自动化的发展历程可以追溯到20世纪70年代,随着计算机技术和传感器技术的不断发展,船舶机舱自动化技术得到了迅速发展,成为船舶行业的重要技术之一。
二、船舶机舱自动化的优势2.1 提高船舶的效率船舶机舱自动化可以实现船舶机舱内各种设备和系统的自动控制和监测,提高船舶的效率,减少能源消耗,提高船舶的航行速度。
2.2 提高船舶的安全性船舶机舱自动化可以实现船舶机舱内各种设备和系统的自动控制和监测,减少人为操作失误的可能性,提高船舶的安全性,减少事故发生的可能性。
2.3 减少人力成本船舶机舱自动化可以实现船舶机舱内各种设备和系统的自动控制和监测,减少人力成本,提高船舶的运营效益。
三、船舶机舱自动化的关键技术3.1 控制系统技术船舶机舱自动化的关键技术之一是控制系统技术,包括PLC控制系统、DCS 控制系统等。
3.2 传感器技术船舶机舱自动化的关键技术之一是传感器技术,包括温度传感器、压力传感器、流量传感器等。
3.3 通信技术船舶机舱自动化的关键技术之一是通信技术,包括网络通信技术、无线通信技术等。
四、船舶机舱自动化的应用领域4.1 船舶动力系统船舶机舱自动化可以应用于船舶动力系统,实现对发动机、推进器等设备的自动控制和监测。
摘要本论文结合电站自动化系统和主机遥控系统应用实例,依据船舶自动化系统设计经验以及沪东厂成功建造的各型船舶,就船舶机舱自动化现状、功能和特性、现行规范对自动化船舶分级及入级设计要求、主要配置的监测、报警、辅机的遥控操作和自动切换以及自动化系统的试验、验收等进行了综述;较好地总结了船舶自动化系统的设计规律,基本理顺了船舶自动化系统设计思路,可以指导今后的船舶自动化造船设计工作。
并以此为基础,关注船舶电气自动化的新技术及发展方向。
并进而展望未来船舶自动化发展趋势,紧跟电气自动化的发展潮流,以适应现代的船舶造船设计之需要。
使我们的造船设计水平再上新台阶,并为我国建造高水平的船舶作出贡献。
关键词:电站自动化系统电站监控主机遥控系统监测报警ABSTRACTIn this paper,close1y connecting with the actual appication of automatization on power station and main engine remote control,and based on the experiences in automatization design together with the successively-built vessels of all kinds in our yard,summarized descriptions will go to the present status,performance and characteristics of automatization in machinery room,analysis and discussion will also be given to classified requirement by rules and regulation on system design of monitoring,alarm,remote control and automatic shift of main and auxiliary equipment including test and inspection;all of which by summarizing the design skeleton and the design ideals on ship automatization,have made some guidance with ship automatization design in the future. Future more,close attention will be paid on the development of new technology on ship automatization by looking into the distance of tendency on the development of ship automatization and keeping up with the Joneseson the development of electric automaticzation,so that. Which can be qualified in shipbuilding design requirement in the 2l century. In the end,the paper is to aim at raising the shipbuilding design to a higher level as a contribution to building advanced ship in China.Key Words: automatization on power station;Power statlon monitonng;main engine remote control; alarm目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1 机舱自动化发展历史及现状 (1)1.2 机舱自动化配置及其主要系统 (1)1.3 机舱自动化设备配置及其功能特性 (2)1.4 机舱自动化设备监测及报警 (4)第二章电站自动化系统 (6)2.1 电站自动化系统的历史与发展 (6)2.2 电站自动化系统的一般介绍 (6)2.2.1 安全保护系统 (7)2.2.2 自动控制系统 (7)2.2.3 自动监测报警记录系统 (9)2.3 电站自动化系统分析 (9)2.3.1 CY8802C型电站自动化系统的特点 (10)2.3.2 CY880ZC型电站自动化系统的功能 (12)2.4 本章小结 (15)第三章主机遥控系统 (16)3.1 主机遥控系统的历史与发展概况 (16)3.2 主机遥控系统的基本形式 (16)3.2.1 机械遥控系统 (16)3.2.3 气动遥控系统 (16)3.2.4 电动遥控 (17)3.2.5 气电遥控系统 (17)3.3 主机遥控系统分析 (17)3.3.1 WICHMATIC-Ⅱ主机遥控系统的组成 (17)3.3.2 主机操纵部位的选用切换 (18)3.3.3 主推进系统的控制 (20)3.3.4 主机启动、停车和安全保护的PLC控制 (22)3.4 本章小结 (32)第四章主机推进装置 (32)4.1 近年来的推进装置主要形式 (33)4.2 轴系 (34)4.3 柴油机的动力系统 (35)4.4 本章小结 (37)第五章自动化系统设计 (37)5.1 自动化船舶分级和入级 (38)5.1.1自动化船舶的分级级别 (38)5.1.2自动化船舶入级及设计建造 (38)5.2 船级社对机舱自动化的基本要求 (39)5.2.1 设备设计 (39)5.2.2 环境条件 (39)5.2.4 绝缘电阻 (40)5.2.5 耐压试验 (40)5.2.6 电磁兼容性 (40)5.3 船级社对无人值班机器处所的监测要求 (41)5.4 无人机舱主要辅机的遥控操作和自动切换 (41)5.5.1 设备接口 (42)5.5.2 传感器 (42)5.6 自动化系统设备安装和电缆敷设生产设计 (42)5.6.1 设备布置安装基本要求 (42)5.6.2 设备安装和电缆敷设的基本原则 (43)5.7 自动化系统系泊和航行试验 (43)5.7.1 系泊试验 (43)5.7.2 航行试验 (45)5.8 本章小结 (45)第六章自动化船舶发展趋势展望 (45)结论 (46)致谢 (48)第一章绪论1.1 机舱自动化发展历史及现状舰艇装备武器、观导、通信系统的自动化、电子程控化是衡量舰艇现代化程度的主要尺度,而机舱自动化是当代舰船共同研发的课题。
然而,由于舰船使用任务的差异,受其战术技术要求或和技术经济指标的制约,在船舶自动化设计上也会有不同的定位和取向。
舰艇机舱自动化设置的目的在于避免和防止船员判断和操作失当,贻误战机,其次为减轻船员大量重复体力消耗,进而提高其战斗力和生命力。
民用船舶机舱自动化除安全可靠因素外,尤以追求船舶运行的经济性为目的。
从本世纪50年代机电设备单元(或单机)自动化在舰船上大量采用,1961年日本建成“金华山丸”号,实现机舱集中控制和驾驶室遥控主机,成为世界上第一艘自动化船。
60年代中期发展无人值班机舱,出现了第二代自动化船,如1964年日本为丹麦建造的“赛灵月”号(SELEM DAM)65型油船。
该船除了机舱集中控制和驾驶室遥控主机外,还有火灾探测及自动灭火装置。
在机舱、驾驶室和船员居住区之间设有通信和报警装置。
其后,各国船级社陆续出台了满足不同程度自动化分级的一人或无人值班机舱船舶的技术标准,从而使舰船机舱自动化纳入规范化。
1.2 机舱自动化配置及其主要系统分析研究沪东设计建造的自动化舰船,机舱自动化的配置和主要系统大致如下:1.主推进装置自动化系统;2.主柴油发电机组及电站自动化系统;3.应急柴油发电机组自动化系统;4.艏侧向推进装置遥控系统;5.舰船自动减摇鳍/减摇水舱系统;6.探火、易燃易爆气体探测、浸水报警、消防灭火等损害管制系统;7.甲板机械自动化系统;8.冷藏、空调、通风、辅锅炉或废气热油锅炉自动化系统;9.焚烧炉、舱底水、生活污水、油净化器等环保设备自动化系统;10.CO2/N2气等、惰性保护气体发生器系统;11.离子膜海水制淡系统;12.液货/干货(横向、纵向、垂直)补给系统;13.直升飞机支援系统;14.燃油/滑油输送阀控系统;15.疏水/压载阀控系统;16.液货阀控系统;17.全船监测报警、打印系统;18.冷藏集装箱控制监测系统;19.其它辅助系统-传令、呼叫、时钟、监护等。
以上,各系统在舰船上的配置、在船东订货技术规格书有不同约定,每一系统一经设置,就必须满足有关船级社的规范。
1.3 机舱自动化设备配置及其功能特性机舱自动化设备各系统在舰船上的配置特性,取决于各独立系统的要求一般均在船东技术规格书和/或在船级社规范中有明确规定。
现以主推进装置自动化系统为例,描述如下:1.三级操作功能:在机旁、主机集控室、驾驶室进行应急手动控制、全自动、半自动遥控;2.优先控制功能:机旁优先集控室、集控室优先驾驶室;3.主要操控装置布点:机旁控制板(LOP)、主机集控台(ECC)、驾驶室控制台(WHC)、桥楼舷翼控制台(BWC);4.安全保护功能:应独立于控制和报警系统,以保证主推进装置连续安全运行;5.联锁功能:主推进装置的起动控制电路一般设有如下联锁环节:(1)盘车机脱开;(2)预润滑滑油压力不低于设定值;(3)CPP处于零位;(4)PTO离合器位置正常;(5)安全停机、应急/正常停机信号有效;(6)阻塞/备便开关处于备便(Ready to start)位置;(7)PLC程控器等电子器件和供电电源正常有效;(8)主机转速处于点火速度以上,完成起动过程。
6.自动跨越船舶共振区功能:当主机转速临界船舶共振点,会引起不允许的共振现象。
自动系统一般设有自动跨越该共振区的保护功能;7.越控功能:为确保舰船安全,即使主推进装置安全系统发出停机指令,在WHC上还设有“越控”按钮(overrid push button),以便实施“弃车、保船”效能;8.应急停机功能:在LOP、ECC、WHC等处设有“应急停机”按钮,万一当自控系统保护装置失效时,实施人工手动保护停机;9.监测报警功能:监测、控制和安全系统监测参数越限,分为“报警”、“减速”和“停机”三级程序保护,并延伸至WHC和船员住舱等处报警;10.报警和制表打印功能:设有报警打印机和制表打印机,军用舰船一般还设有车令打印记录装置;11.彩色CRT或LCD显示功能:CRT(Cathode Ray Tube)彩色阴极射线管有逐渐被LCD(Liquid Crystal Display)彩色液晶显示器所取代的趋势。