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摘要：船舶视频监控系统对于船舶的防碰撞、防污染、防海盗以及管理监控等方面起到了非常重要的作用，对于运输危险品油轮的作用更为重要。
本文在对现有船舶视频监控系统进行分析的基础上，对船舶视频监控系统在油轮上的应用提出了设想和建议。
关键词：油轮视频监控防碰撞防污染防海盗管理监控0 引言视频监控系统对于船舶防碰撞[1]、防污染、防海盗以及管理监控等方面起到了非常重要的作用，如将船舶配备的卫星通信设备与视频监控系统连接，还能做到岸端实时监控船舶的状况，这对于海事管理信息化也有着重大意义[2]。
国外NGSCO等航运巨头近年来已经开始应用Kongsberg marine等厂商的视频监控设备。
中国海运、中国远洋集团作为国内两大航运巨头，近两年已在推广船舶视频监控系统的应用，作为安全管理方面的重点之一。
1 视频监控系统在油轮船舶的实施方案船舶视频监控系统一般由8个摄像头采集视频数据，经由主机处理后共享于船舶局域网监控，并将数据刻录在硬盘中保存，也通过卫星传送实现对船只的远程监控和管理。
1.1系统摄像头的布置方案下表为系统摄像头位置以及主要作用，其中需注意的是新造船舶可以将1号摄像头布置于船头以获得更好的效果，航行船舶改造则考虑到电缆布置的问题只能将1号摄像头置于罗经甲板。
表1 船舶视频监控系统摄像头的布置方案摄像头位置作用1号摄像头罗经甲板主要拍摄船舶正前方，包括船头及大部分主甲板2号摄像头、3号摄像头驾驶室分别位于驾驶室左右两翼，主要拍摄驾控台以及海图室4号摄像头 C甲板主要拍摄船尾5号摄像头、6号摄像头驾驶甲板分别位于驾驶甲板两翼，主要拍摄船左右两舷7号摄像头机舱室主要拍摄船舶主机、辅机8号摄像头集控室主要拍摄集控台根据油轮船舶的特殊需求，甲板摄像头应为防爆型摄像头，符合国家标准GB3836.1-2010对于爆炸性气体环境用电气设备通用要求，以及国家标准GB3836.2-2010对于爆炸性气体环境用电气设备隔爆型要求。
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。
开题报告-基于PLC的船舶机舱监控系统设计|开题报告电气工程及自动化基于PLC的船舶机舱监控系统设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义随着电子技术的革新以及组态和工控技术在工业中的迅猛发展，PLC、单片机和工控机的应用已经十分成熟，在工业控制等各方面成功的代替了以前的模拟、数字电路系统。
船舶机舱监控系统是船舶自动化系统中最重要的组成部分，主要由机舱监测报警系统、主机安全保护系统、主机遥控系统、电站监控系统, 以及泵、风机、辅锅炉自动控制等系统组成。
它主要用于检测机舱内一些主要设备，如主机、辅机及其它控制设备的运行状况、当工作状况出现故障时发出报警信号的检测系统。
由于船舱机舱内高温、高噪声甚至存有污染的恶劣环境，机舱监控系统通常安置在距离机舱较近，又易于观察到其中主要设备运行状态的监控室中，监视室与机舱一般隔离，从而减少机舱的高温、振动、潮湿、电磁干扰、腐蚀以及噪声等其它方面的干扰。
机舱工作人员可通过机舱监控系统在监视室内了解到机舱中主要设备的工作状态，从而即改善机舱工作人员工作环境，减轻了其劳动强度又能更准确了解到主要设备的实时工作状态。
船舶机舱监控系统是跟随着电子技术和控制理论的发展而发展的，到目前为止其发展大致分为四个阶段：1、以常规仪表监测阶段 20世纪60年代之前，工业控制自动化水平较低，那时以经典控制理论为主要控制理论，控制对象以单一。
那时的电子技术水平，也只有单项自动调节控制装置得以在机舱中应用，使用的监测工具多为常规仪表，监视报警系统的主要代表是触电继电器，尚未构成完整的集中控制系统，各个系统间相互独立，自成体系。
2、以电、气动及中小规模集成电子模块组成的逻辑监控阶段20世纪60年代中后期，随着电子技术的发展，晶体管集成元件可靠性能得以增加，出现了以电、气动及中小规模集成电子模块组成的逻辑控制为代表的机舱监视报警系统，即集中监视系统，这使主机、辅机和其它自动化设备的工作状态得到进一步监测，可靠性进一步提高。
船舶监控管理系统设计方案目录1、系统概述 (4)2、系统需求 (4)2.1视频监控系统功能要求 (4)2.1.1 船舶重点工作区域视频监控 (4)2.1.2视频录像和视频回放 (5)2.2船舶航行数据采集，存储和回放 (5)2.3远程视频会议、监控、数据显示功能 (5)2.3.1远程视频监控 (5)2.3.2岸端显示、回放船舶航行数据、机舱数据等 (5)2.3.3短消息 (6)2.3.5文件传输 (6)2.4系统可扩展性要求 (6)2.4.1视频会议及远程监控扩展 (6)2.4.2中心管理服务器 (7)2.4.3电子海图导航 (7)2.4.4机舱报警功能 (7)2.4.5耗油统计和对比 (8)2.4.6工作文件报表上报以及日常管理工作 (8)2.4.7船员管理功能 (8)2.5视频监控管理系统各船型配置 (8)2.5.1各种船型设备配置 (8)2.5.2主要设备规格和性能参数 (10)2.5.3电缆要求 (12)3、系统设计 (12)3.1传输网络系统设计 (12)3.1.1概述 (12)3.1.1 BGAN海事卫星传输链路 (13)3.1.1.1 BGAN系统提供的业务： (13)3.1.1.2 BGAN海事卫星终端选型 (14)3.1.2 电信3G天翼无线网络传输链路 (16)3.1.3 陆地高速互联网宽带链路 (17)3.1.4 陆地中心网络系统 (17)3.2视频监控管理系统设计 (19)3.2.1概述 (19)3.2.2船舶无线视频系统需求 (19)3.2.3系统设计 (20)3.2.4设备选型 (20)3.2.3.1双卡卡3G无线数据通道视频采集传输终端 (20)3.2.3.2摄像机 (21)3.2.3.3陆地视频管理平台 (22)3.2.3.3.1视频管理服务器 (25)3.2.3.3.2中心服务软件平台 (25)3.3船舶管理信息平台 (27)3.3.1远程数据通信控制与管理子系统 (27)3.3.1.1远程数据通信 (27)3.3.1.2船舶电子邮件系统 (28)3.3.1.3基于海事卫星或3G网络与陆地短信收发软件 (28)3.3.2船舶航行动态信息采集子系统 (28)3.3.3机舱信息采集及报警功能 (29)3.3.4电子海图系统 (29)3.3.4.1电子海图数据 (29)3.3.4.2电子海图的基本功能 (30)3.3.4.2.1海图显示与控制 (30)3.3.4.2.2海图作业 (30)3.3.5船舶管理信息子系统 (31)3.3.5.1船舶证书管理 (31)3.3.5.2船员（人员）管理 (31)3.3.5.3油品管理 (32)3.3.5.4设备工况检测与显示管理 (32)3.3.5.5航行信息管理 (33)3.3.5.6报表管理 (33)3.3.6嵌入式船舶数据采集控制系统 (33)3.3.7船舶公共信息WEB系统 (34)3.3.8船舶信息管理服务器 (35)3.3.9陆地端信息系统 (35)3.2.9.1信息管理服务器 (35)3.3.9.2船舶管理信息子系统 (36)3.3.9.3船舶动态跟踪与管理子系统 (36)船位显示 (37)船舶询呼功能 (37)船舶信息查询 (37)航迹推算 (37)航迹显示和回放 (38)船舶监控 (38)3.3.10嵌入式船舶数据采集控制系统 (39)3.3.11通信功能管理 (40)3.4大屏幕显示系统设计 (42)3.4.1系统组成 (42)3.4.2系统功能 (43)3.4.3系统显示模式 (45)3.5IP视频会议系统设计 (50)3.5.1系统组成 (50)3.5.2系统功能 (50)3.5.3电视墙服务器 (53)3.6中心设备集中控制系统设计 (54)3.6.1系统配置 (54)3.6.2系统功能 (54)3.6.3主要设备性能和指标 (55)4.设备配置清单 (57)5、技术承诺、技术服务、维护和保修 (60)1、系统概述为了加强对本部自有船舶的管理，本着船舶自治、事业部监管、危重大作业远程监控指导的原则，充分利用现有的成熟科技手段，拟在每艘船上安装船舶监控系统。
浅析基于数据采集卡的船舶机舱监控系统设计船舶机舱监控系统是船舶自动化系统的重要组成部分。
船舶机舱的自动化程度在某种程度上就代表了整个船舶自动化系统的先进程度。
船舶机舱监控系统主要用于辅佐操作人员监控各项机组运行参数的变化情况，一旦发生异常，立即向操作人员发出警报，以便操作人员在第一时间检查警报信号发生处，并迅速做出处理，以减少非正常情况对船舶动力乃至整个船舶自动化系统造成的损害，从而大大降低船舶的损耗。
一直以来，船舶成本低、高效益、无事故是机舱监控的目的。
因此，研究船舶机舱监控系统有很大的必要性和实用性。
LabVIEW作为编程语言，编程灵活高效且面对对象，其强大的图形编辑能力及可视化编程环境更是快捷简便；数据采集卡作为普遍使用的一种实现数据采集功能的计算机扩展卡，可以通过以太网、USB、火线（1394）等多种型号的总线接入计算机，使用方便。
本文主要介绍了基于LabVIEW和数据采集卡的船舶机舱监控系统，该系统主要包括了用户登录、模拟量采集和开关量采集三部分，其中模拟量部分采集了温度、压力、电压等信号。
系统监控了船舶运行时主柴油机、辅柴油机、电站、主锅炉和辅锅炉的多个相关量。
关键词：LabVIEW；监控系统；船舶；机舱监控；数据采集。
目录第一章绪论 (8)1.1.课题研究目的及意义 (8)1.2.机舱监控系统国内外研究现状 (8)1.3.论文的主要内容 (9)第二章LabVIEW软件介绍 (10)2.1LabVIEW简介 (10)2.1.1LabVIEW概述 (10)2.1.2LabVIEW的优势 (10)2.2LabVIEW编程环境 (11)2.2.1启动界面 (11)2.2.2控件选板 (12)2.2.3函数选板 (13)2.2.4工具栏 (15)2.2.5工具选板 (16)2.3LabVIEW和数据采集 (13)第三章机舱监控系统软件设计 (21)3.1系统组成 (21)3.2设计步骤 (21)3.2.1用户登录 (21)3.2.2模拟量采集 (23)3.2.3开关量采集 (29)第四章程序仿真 (31)4.1用户登录仿真 (31)4.2模拟量采集部分仿真 (32)4.3开关量采集部分仿真 (32)结论 (33)致谢 (33)参考文献 (34)第一章绪论1.1. 课题研究目的及意义船舶机舱监控系统是船舶自动化系统的重要组成部分，船舶机舱监控系统主要用于辅佐操作人员监控各项机组运行参数的变化情况，一旦发生异常，立即向操作人员发出警报，以便操作人员在第一时间检查警报信号发生处，并迅速做出处理，以减少非正常情况对船舶动力乃至整个船舶自动化系统造成的损害，从而大大降低船舶的损耗[1]。
船舶机舱集中控制台的监控系统设计开题报告一、选题背景和意义随着船舶行业的发展，船舶机舱集中控制台的监控系统在船舶的运行中起着重要的作用。
船舶机舱集中控制台监控系统是指通过对机舱内各种设备、仪器、管道等状态进行监测和控制，实现机舱内的安全运行。
该系统的设计和运行效果直接影响到船舶的安全性、可靠性和经济性。
目前，船舶机舱集中控制台的监控系统多采用传统的有线设计，存在着布线复杂、工程量大、故障率高等问题。
而且，随着船舶的大小和功能的复杂性的增加，传统的监控系统设计已经无法满足船舶机舱集中控制台的需求。
因此，对船舶机舱集中控制台的监控系统进行优化和升级设计，变得十分必要。
本课题旨在研究船舶机舱集中控制台的监控系统设计，通过引入现代化的技术手段和方法，提高监控系统的实时性、可靠性和准确性，进而提高船舶的运行效率和安全性。
该研究对于船舶行业的发展具有重要意义。
二、研究内容和方法本课题的研究内容主要包括以下几个方面：1.研究船舶机舱集中控制台的监控系统的现状和存在的问题，分析传统设计的局限性和不足之处。
2.探索现代化的监控系统设计理念和技术手段，如无线传感器网络、云计算、大数据等，并分析其在船舶机舱集中控制台监控系统中的应用前景。
3.设计船舶机舱集中控制台监控系统的硬件和软件结构，包括传感器模块、数据采集模块、数据处理模块、人机交互界面等。
4.搭建实验平台，实际测量和监测船舶机舱的各种状态参数，并分析和评估监控系统设计的效果。
5.对比分析传统设计与优化设计的差异，并进行经济性和可行性的评估。
本课题主要采用文献研究法、实验研究法和对比分析法进行研究。
通过对文献的搜集和综述，了解船舶机舱集中控制台监控系统的现状和发展趋势，为后续的研究提供理论基础。
同时，搭建实验平台，对船舶机舱进行实际测量和监测，验证设计的可行性和有效性。
最后，通过对比分析传统设计与优化设计的差异，评估优化设计的经济性和可行性。
三、预期成果和应用价值本课题的预期成果包括：1.船舶机舱集中控制台监控系统的设计方案，包括硬件和软件的详细结构和参数。
基于船舶机舱智能监控系统的研究随着自动化技术的不断发展，并在各行各业中获得广泛的应用，造船业的自动化集成度也有了很大的提高。
为了保证船舶动力设备安全可靠的运行，为管理人员的操作提供可靠、准确的实时信息，以及减少人为因素的错误判断和人力的极大浪费，设计了基于CAN总线的船舶机舱监控系统。
该系统提高对船舶动力设备参数的实时检测，可以实时显示设备各重要的运行参数和状态。
论文发表。
当检测到设备的运行状态出现故障时，系统就会自动报警并记录故障；同时调节设备的运行参数，实现对远程设备的控制。
控制器局域网CAN（Controller Area Network）是Bosch公司提出的一种串行数据通信协议，它的模型结构包括物理层、数据链路层和应用层，信号传输介质是双绞线，通信速率最高1Mbps（40 m），直接传输距离最远10km（5Kbps），每条总线可挂接设备多达110个，特别适用于实时性要求很高的网络。
CAN总线是一种串行通信协议，具有较强的抗干扰能力，可以应用在电磁噪声比较大的场合。
本文正是利用CAN总线技术的这些特性，以CAN总线技术为基础构建一种以PC机为上位机，以DSP系统为下位机，利用多种传感器对船舶机舱与人员、设备及生产安全密切相关的柴油机转速、燃油进机压力、燃油进机温度、主轴瓦温度、滑油进机压力、滑油进机温度、滑油出机温度、涡轮增压器滑油进口压力、海水冷却水压力、淡水冷却水进机压力、淡水冷却水出机温度等方面相关的参数进行实时监测，并根据监测结果采取及时有效的措施。
其系统总体结构如图1所示。
DSP选择与CAN模块功能设计TMS320LF2812数字信号处理器集成了增强型CAN总线通信接口，该接口与CAN2.0B标准接口完全兼容。
它有32个可配置的接收、发送邮箱，支持信息的定时邮递功能。
可以使用该接口构建高可靠的CAN总线控制或检测网络。
TMS320LF2812处理器的CAN控制器为CPU提供完整的CAN协议，减少了通信时CPU 的开销。
内河航运船舶监控系统设计郭浩;孟哲【摘要】为了保障水路航运的安全,提出了1种船舶监控系统方案,系统主要分为船舶远程监控、网络传输、监控中心等3个部分；系统综合应用先进的视频监控、全球卫星定位、无线通信、地理信息,数据库等技术,实现对运输船舶的位置、船舶运行状况以及安全信息的在线实时监控,提高船舶营运的安全性和可靠性,达到利用现代信息网络技术进行船舶运输高效管理的目标.%In order to guarantee the safety of waterway shipping, a scheme of ship monitoring system is put forward. The system is divided into three parts: ship remote monitoring system, network transmission, and monitoring center system. The system combines the advanced video monitoring, globai positioning system, wireless communication, geographic information system and database technology, and achieves the on-line real-time monitoring of transport ship's position, operation and safety information. As a result, the ship's safety and reliability in operation have been improved. By making use of the modern information network technology,the system can achieve the goal of highly efficient management for transport ships.【期刊名称】《交通信息与安全》【年(卷),期】2012(030)005【总页数】4页(P122-124,105)【关键词】视频监控;船舶;安全;网络【作者】郭浩;孟哲【作者单位】武汉理工大学信息工程学院武汉430070;武汉理工大学信息工程学院武汉430070【正文语种】中文【中图分类】U676.11 系统构成分析为了保障水路航运的安全，尤其是在春运等流量大，业务繁忙的时候，迫切的需要实时了解轮船在航行中的各种状况，内河船舶监控系统通过本地监控录像和无线图像传输，可以使船员和岸上管理人员了解轮船运行的全部过程，保证轮船的安全运行。
基于ZigBee技术船舶机舱监控系统的设计许明华【摘要】为提高现代船舶自动化程度和船舶的安全,船舶的机舱监控系统是确保船舶自动化和船员生命安全的关键因素.随着网络技术的发展,船舶机舱监控系统通过ZigBee技术网络的优化设计,使船舶的运行更加安全、可靠,船舶自动化更加完善,有效解决船舶机舱监控系统的稳定性和实用性,达到了理想效果.【期刊名称】《黄山学院学报》【年(卷),期】2016(018)005【总页数】4页(P1-4)【关键词】船舶机舱;ZigBee技术;监控;网络;设计【作者】许明华【作者单位】福建船政交通职业学院,福建福州350007【正文语种】中文【中图分类】TN915近年来，船舶的火灾、爆炸时有发生，为了保证船舶安全、可靠地航行，船舶机舱监控系统必须更加完备，精确地检测和监控船舶机舱的爆炸气体的浓度。
船舶发生火灾、爆炸主要原因有管理不当、违规使用明火、监控设备不够完善和船员安全意识淡薄等因素。
不仅要加强船员质量安全管理体系学习，还要有完善船舶机舱监控系统，是确保船舶和船员生命的安全关键。
船舶机舱监控系统的要求，是当船舶机舱环境发生变化时，应及时检测机舱温度、压力和可燃、易爆气体的浓度，并自动发出警报，传递给船员，以便及时采取措施，降低船舶的火灾、爆炸事故的发生。
船舶机舱监控系统的设计，就是通过研究分析船舶机舱监控系统，利用ZigBee技术网络数据传输，以确保船舶安全、可靠，对船舶自动化的发展具有重要意义。
ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术[1]。
主要特点是成本低、功耗低、时延短、网络容量大和安全可靠的特点。
ZigBee技术用于船舶机舱监控系统，其主要优点是使用网状网拓扑结构，自动路由，动态组网，直接序列扩频的方式，以防止船舶机舱各种电磁干扰，抗干扰性能好，而且通信安全、可靠，采取空间分集、自适应均衡技术，抗多径衰落能力强，通信质量好等，因此ZigBee技术在船舶机舱监控系统应用是非常合适的。
船舶航行监控系统的研究与设计在当今全球化的时代，海洋运输在国际贸易中占据着举足轻重的地位。
船舶作为海洋运输的主要工具，其安全、高效的航行至关重要。
为了确保船舶在航行过程中的安全和顺利，船舶航行监控系统应运而生。
船舶航行监控系统是一套综合利用各种技术手段，对船舶的航行状态、设备运行情况、环境条件等进行实时监测和控制的系统。
它不仅能够提高船舶的运营效率，还能有效预防事故的发生，保障船员和货物的安全。
船舶航行监控系统的组成部分较为复杂，主要包括传感器系统、数据采集与传输系统、中央处理系统以及显示与控制系统等。
传感器系统是整个监控系统的“触角”，负责收集各类数据信息。
这些传感器分布在船舶的各个关键部位，如船舶的主机、辅机、舵机等设备上，以及船舶的周围环境中。
例如，用于测量船舶速度和位置的GPS 传感器、测量船舶姿态的陀螺仪和倾斜仪、测量风速和风向的风速风向仪、测量水深的测深仪等。
这些传感器能够实时感知船舶的运行状态和周围环境的变化，并将采集到的数据转化为电信号传输给数据采集与传输系统。
数据采集与传输系统则像是“桥梁”，它将传感器采集到的数据进行汇总、整理和初步处理，然后通过有线或无线的方式将数据传输到中央处理系统。
在数据传输过程中，要确保数据的准确性、完整性和及时性。
为了提高数据传输的可靠性，通常会采用多种传输方式相结合的策略，如以太网、卫星通信、无线电等。
中央处理系统是整个监控系统的“大脑”，它负责对接收的数据进行深入分析和处理。
通过运用各种算法和模型，中央处理系统能够对船舶的航行状态进行评估，判断是否存在异常情况。
例如，当船舶的速度、航向或姿态发生异常变化时，中央处理系统能够及时发出警报，并提供相应的处理建议。
同时，中央处理系统还能够对船舶的设备运行情况进行监测和诊断，提前发现潜在的故障隐患，为船舶的维护和保养提供依据。
显示与控制系统则是监控系统与船员之间的“交互界面”。
它将中央处理系统处理后的数据以直观、清晰的方式展示给船员，使船员能够实时了解船舶的航行状态和设备运行情况。
基于无线以太网的船舶机舱自动化监控系统的设计摘要：本文以船舶机舱监控作为研究背景，介绍了借助无线以太网实现了机舱内部设备的压力、电流、频率等监控及船舱的压力、温度等安全监控和报警，并以语音、图像远程传输的自动化监控方案。
同时介绍了该系统的基本组成、功能和软、硬件的设计。
该设计系统将多媒体技术、计算机技术以及数字通信技术集中应用于一体。
克服了船舶远洋航行时的恶劣环境产生的干扰，实现了远程监控、自动报警、图像与语音的输出、信息查询打印的功能。
从实践验证结果中可以得知，该系统具备稳定可靠的运行状态，且性能优良。
是实现“无人机舱”的关键设备。
在一定程度上促进了船舶机舱监控自动化水平的提高。
关键词：数据采集机舱自动化监控无线以太网引言随着科学技术的不断发展和进步，船舶制造业也在蓬勃发展，船舶自动化的应用也有了更新的要求。
为了能够确保船舶在运行过程中的正常行驶，船员能够方便快捷的对主机、辅机、滑油、燃油、锅炉、冷却水等机舱设备的工作情况进行了解掌握，需要对船舱内各工作部件的进行实时监控。
在本机舱的自动化程序运行中，是将每个设备的全部参数点数据采集并存贮在计算机数据库中，然后再进行处理并输出显示。
通过现代局域网技术的应用，实现了集中远程监控，对监控设备实现远程操作，能够快速、高效的实现控制机舱内部设备工作情况。
并且能够通过远程监控及操作对一些海上突发事件进行快速应急处理。
与此同时，码头工作站也能够集中监控多艘船舶，确保了轮船运行的安全性。
1、实例分析和系统组成、功能本系统应用在辽宁省大连市某58k散货船。
对于这艘船舶的运行，是根据船舶设计需要在监控室和驾驶室分别装置了一台工控机，为了采集、处理船舶中各设备的运行参数，并为网络中其他设备提供数据依据。
工控机是以数据采集模块间的通讯来实现数据的采集的，可以通过局域网来实现两台工控机同时对数据采集模块的端口的访问并读取监控数据。
在整个系统中，数据采集模块中各种监控参量是通过传感器接口转换成数量并向计算机中传输，其中开关量需经过编码，模拟量的需要经过转换。
基于CAN总线的船舶机舱综合监控系统【摘要】为了实现船舶自动化，提高机舱综合监控系统的可靠性，本文结合课题的研究，给出了整个系统的设计方案。
文中设计了基于双CAN总线的机舱综合监控系统，并着重介绍了报警分站和人机界面的设计。
【关键词】船舶；综合监控；双CAN总线0.引言船舶机舱综合监控系统的自动化水平是衡量当前船舶先进程度的一个重要标志。
现场总线技术集先进的嵌入式系统、现代通信、自控理论、网络技术于一身，以其先进性、可靠性、开放性的优点，必然成为未来自动化技术发展的主流。
而CAN（Control Area Network）总线是国际上应用最广泛的现场总线之一：起先，CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通信，在车载各电子控制装置ECU 之间交换信息，形成汽车电子控制网络；而后逐步被应用于机械工业、过程工业等领域；近年来，船舶综合监控系统越来越多采用CAN总线技术，而且CAN 总线技术表现出的优势是其它总线技术所无法媲美的。
1.CAN总线技术的特点与优势CAN总线是一种多主方式的串行通信总线，基本设计规范要求高位速率，高抗电磁干扰性，而且能够检测出产生的任何错误。
当信号传输距离到10km时，CAN总线仍可提供高达5kbps的数据传输速率。
作为一种技术先进、可靠性高、成本合理的远程网络通信控制方式，CAN总线已被广泛应用到各个自动化控制系统中。
特别是船舶自动化机舱，越来越多得采用CAN总线。
从高速的网络到低价位的多路接线都可以使用CAN总线。
CAN总线除具有一般现场总线所具有的技术规范开放、现场设备可互操作等特点外，还有其自身的一些优势：（1）低成本的现场总线。
（2）极高的总线利用率。
（3）很远的数据传输距离。
（4）高速的数据传输速率。
（5）多主结构依据优先权进行总线访问。
（6）可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文。
（7）可靠的错误处理和检错机制。
（8）发送的信息遭到破坏后可自动重发。
（9）节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能。
一种船舶中控系统设计徐敏航;何强;李宽【摘要】针对我国船舶控制系统技术相对落后,很多机电设备仍依靠人工操作,各控制系统的控制精度较低、控制效果较差的情况,设计一种船舶中控系统,达到绿色、智能、高效的控制目的.对该船舶中控系统的网络结构和功能进行设计研究,实现对全船机电设备不同控制对象的功能控制进行设计.该船舶中控系统的设计有助于打破国外厂家的垄断,为船舶中控系统的国产化设计、生产提供参考.【期刊名称】《上海船舶运输科学研究所学报》【年(卷),期】2019(042)001【总页数】4页(P39-42)【关键词】中控系统;控制目的;网络结构;功能设计;国产化【作者】徐敏航;何强;李宽【作者单位】海军驻上海七一一所军事代表室,上海201108;上海船舶运输科学研究所,上海200135;上海船舶运输科学研究所,上海200135【正文语种】中文【中图分类】U664.80 引言近年来，我国物流运输业在经济全球化的带动下蓬勃发展，水路运输因具有运能大、通用性强和运输成本低等优点，在其中发挥着重要作用。
但是，我国的船舶控制系统技术相对落后，很多机电设备仍依靠人工操作，各控制系统的控制精度较低、控制效果较差，船舶机电设备无法实现智能优化使用，造成水路运输具有环境污染严重、人力成本较高、安全性不足和维护困难等缺点。
随着自动控制和计算机技术的快速发展，有必要设计一套全新的船舶中央控制系统(简称“船舶中控系统”)，实现全船机电设备柔性控制和系统联动，达到绿色、智能、高效的控制目的，提高船舶在运行过程中的安全性和可靠性。
1 船舶中控系统总体设计本文所述船舶中控系统采用计算机网络技术，将全船的机电设备纳入到统一的“船舶物联网”中进行信息交互，对各机电系统进行分布式控制，实现显示、诊断、远程操控、系统联动和智能运行等综合功能，达到绿色、智能、高效的控制目的，提高船舶在运行过程中的安全性和可靠性。
该船舶中控系统由工作站、区域网关、自动化处理分站和远程输入输出模块等组成，采用冗余设计，具有对复杂信息进行快速、安全处理的能力。
文献综述
电气工程及其自动化
船舶机舱集中控制台的监控系统设计
近年来，随着计算机技术、自动控制技术和信息技术的快速发展，现代化船舶的自动化程度也在变的越来越高。
由于船舶机舱监控系统是船舶自动化的主要组成部分，它能使轮机员操纵人员可以及时的掌握了解机舱中的主、辅机等各系统和各种设备的运行状况，并且对各个系统的运行参数进行实时控制。
对于船舶的航运安全起着至关重要的作用。
鉴于目前我国建造的大部分船舶中的自动监控系统采用国外产品的情况，因此，开展先进的网络型机舱监控系统的研究具有非常重要的意义。
MCGS系统
MCGS即"监视与控制通用系统"，英文全称为Monitor and Control Generated System。
MCGS是为了工业过程的监测和控制领域所服务的计算机软件，具有可维护性强、操作简便、功能完善、可视性好等重多特点。
MCGS工控组态软件的功能和特点
1.概念简单，易于理解和使用。
普通工程人员只要经过短时间的培训就可以正确掌握和快速完成大多数简单工程项目的监控程序设计以及运行操作。
用户可以避开计算机硬件和软件中复杂的问题，从而集中力量来解决工程本身的问题，从而提高了组态的可靠性。
2.功能齐全，方案设计方便。
MCGS就是为了解决监控问题而提供多样的手段，从设备的驱动、数据的采集到数据的处理、流程的控制、报警的处理、报表的输出、动画的显示、曲线的显示等各个环节，均拥有多样的功能组件和图形库，用户只需根据实际需要，进行方案的设计与组态的配置即可，就可以生成用户所需的应用软件系统。
3.实时性与处理。
MCGS利用Windows操作平台上的多任务、按优先级分时等操作功能，使PC机广泛的应用于监控领域成为了可能。
而大量信息和数据的需要以及及时收集和即时处理，而在计算机监控领域则称为实时性任务。
另外还有许多工作是非实时性的，或者被称为非时间任务，可以插空在主机的运行周期中。
而打印数据一类工作，一般可以运行于
后台，称为脱机作业。
4.建立实时数据库，可以便于用户来分步组态，保证了这套系统安全可靠运行。
MCGS 组态软件是由五个部分组成：用户窗口、设备窗口、主控窗口、运行策略和实时数据库。
在这五部分中“实时数据库”是MCGS系统的核心。
生成应用系统时，每一部分都是独立运行，独立建造，互不相干的，而在MCGS系统运行的过程中，五个部分都可以和实时数据库进行数据的交换，从而形成一个有关整体。
实时数据库就相当于一个数据处理的中心，是该系统每个部分以及各种功能构件的公用数据区。
各个部件均可以独立地向实时数据库输出或输入数据，并完成自己的独立控制。
5.设立“设备工具箱”，主要是针对外部设备特征，用户可以从中选择某种“构件”，设置在设备窗口中，还可以赋予这个构件相关的属性，从而建立系统与外部设备的相关连接，便可实现对该种设备的驱动和控制。
由于不同的设备一般都对应不同的构件，所以所有设备构件均需要通过实时数据库来建立联系，建立时一般都是相互独立的，即使对某一个构件的操作或者改动，但是不影响其它构件和整体结构，从某种意义上讲，MCGS就是“设备无关”的系统，用户也不必担心外部设备局部的改动，影响到整个系统运行。
6.“面向窗口”设计方法，增加了可操作性和可视性。
把窗口作为一个单位，构建一个用户运行系统的界面，使MCGS的组态工作变的既直观简单，又多变灵活。
用户还可以使用系统的缺省构件，也可以根据实际情况需要自己来组态配置，生成各种各样的图形界面，包括一些特殊的图形界面。
7.利用多样的“动画组态”功能，快速的构造一些各种生动复杂的动态画面。
以数据、图象、图符、曲线等形式，为操作员提供了系统运行中的各种情况以及一些报警信息等。
用变化的大小、明暗的闪烁、改变的颜色、移动的翻转等手段，还可以增强动态效果。
图元、图符定义着相应的属性，就可以实现动画特效。
同时，MCGS还为用户提供了丰富多彩的动画构件，模拟控制系统以及实时监控系统中常用的一些器件的功能。
而每个动画构件都是一一对应着特定的动画功能。
8.引入“运行策略”概念。
在复杂工程作业中，运行的流程一般都是多分支的。
如果用传统编程方法来实现，既麻烦又容易出问题。
MCGS就开辟了“策略窗口”，用户就可以运用系统提供的各项功能的“策略构件”，可以用图形化的方法来构造应用程序，实现自由、精确地控制，还可以按照事先设定的顺序和条件，控制外部设备，来操控窗口的关闭与打开，与数据库进行交换。
于此同时，用户还可以自己创造新的策略构件，扩充系统的功能。
9.MCGS主要是由五个部分组成，它的主要部件一般由构件的方式来构造的。
不同构件
拥有不同功能，且相互独立。
用户可以根据自己的要求，定制自己需要的构件，使MCGS 系统的功能得到扩展。
这种利用“面向对象”的技术，大大提高了MCGS系统的可维护性和可扩展性。
10.支持OLE Automation技术。
MCGS允许用户在Visual Basic中操作MCGS中的对象，提供一套开放性的可扩展接口，用户可以根据自己的实际需要用Visual Basic编制特定的功能构件来扩展系统功能。
11.MCGS中数据存储已经不是传统的使用普通的文件，而是用数据库来管理一切。
当组态时，MCGS系统所生成的结果就是一个数据库，运行时，报警信息和数据对象的存储也是一个数据库。
利用这些数据库来储存数据和处理数据，从而大大的提高了系统的运行效率、安全性和可靠性。
12.设立“对象元件库”，是为了解决组态结果的积累和重新利用的问题。
所谓对象元件库，实际上就是一个存储各种组态对象的数据库。
当组态时，可以把制作完好的对象以元件形式存入数据库中，也可把数据库中的各种对象提取出来，直接来使用。
随着工作的积累，对象元件库的对象也将变的日益扩大和丰富了，所以组态工作也将会变得越来越方便了。
MCGS的发展前景
现在MCGS软件的应用范围很广，它的系统界面友好，操作简单，扩展行强，功能丰富，可靠行高，同时组态技术的采用缩短了开发周期，减少了开发费用。
MCGS组态技术在控制系统开发中具有十分良好的应用发展前景。
MCGS组态软件还需进一步完善：一是加强通用性和便利性，满足不同控制系统的设计要求，尽量减少用户的编程工作量；二是在通用性的基础上向行业化方向发展。
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