船舶自動化技術的應用與發展研究

謝建宏

(中船澄西船舶修造有限公司，江蘇江陰214433)

摘要：隨著我國海洋事業的不斷發展，船舶技術也得到快速提升。作為對船舶優質運營具有關鍵影響的自動化技術，對船舶的經濟效益及安全性能均具有重要影響，近年來受到船舶行業各界人士的密切關注，船舶自動化技術發展也日漸成熟。本文主要針對當前船舶自動化技術的應用現狀進行相應闡述與分析，進而對未來船舶自動化技術的發展進行前瞻。

關鍵詞：船舶;自動化;應用;發展

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.10.064

伴隨經濟的發展，科學技術的進步，越來越多的自動化技術在船舶制造方面得到應用。在當今面對“互聯網+”時代的迅速發展，未來自動化技術在船舶制造方面的應用及發展方向，仍是一個需要深入研究與討論的課題。特別是近幾年，伴隨互聯網科技的發展，智能化設備獲得很大進步。全球化互聯互通、人工智能及精密定位的遠程控制系統等技術在人們生活中更加常見，勢必在船舶自動化技術發展方面也獲得極大應用，推動自動化技術的發展創新，也為自動化技術在船舶制造方面的應用創造更大空間。

本文將主要從機艙自動化發展及船舶電站自功化發展兩個方面進行闡述，對船舶整體自動化技術的應用與發展，對船岸信息一體化系統的發展進行展望。

1機艙自動化發展概述

機艙的自動化水平對船舶的影響主要體現在兩個方面。一方面，機艙自動化水平的提升，可以通過監控數據對設備狀態的提前預判，做到提前發現問題，預防故障發生，有利于減少機艙工作人員由于操作失誤導致的機艙安全事件。安全事件發生率的降低，能夠有效提高整體機艙設備的運行效率，從一定程度能夠提升船舶的經濟效益，增強船舶的運行效率和穩定性。另一方面，機艙的自動化水平的提高，能夠在很大程度上減少船上工作人員的勞動負荷，提升船舶的整體作業效率，增強船舶的連續運行能力和生命周期。因此，機艙船舶自動化水平的改善，對船舶航運業發展具有重要價值。

船舶機艙的自動化系統是一個集成的一體化監控系統，該系統主要由機艙動力系統和輔助系統組成，具有控制、警報及監測、反饋等功能，對船舶的穩定運行具有重要作用。船舶自動化系統的發展歷史共經歷三個發展階段，分別是單機艙自動化階段、無人機艙階段和一人橋樓階段。我國的船舶工業經過多年發展，幾大主要船型建造已經處于世界一流水平，無論是內貿船舶，還是遠洋航運船舶，已經紛紛使用無人杌艙自動化技術，實現了主機遙控、計算機監控、自動預警、自動航行等多系統的自動化控制，更有很多船舶通過V-SAT等遠程互聯互通，實現對船舶航行軌跡，靠泊離港，設備狀態等功能的在線管理。

2船舶電站自動化的概述

電站作為船舶自動化的重要組成，對船舶自動化的水平具有重要影響，是船舶自動化水平的基礎性要素。電站是否安全可靠對船舶的穩定與安全運行具有重要作用和意義。當前，船舶向多功能及大型化發展，這就對電站自動化提出了更高的要求。因此，船舶智能化與大型化的發展，必須基于船舶電站的自動化前提，以機艙自動化的發展為基礎。

船舶電站的自動化具有安全保護、數據傳輸、自動監測及操作控制自動化的功能。船舶電站自動化由手動操作到手動遙控操作，再到半自動化控制及當前無人值班的全自動化階段，自動化水平不斷提高。現階段，互聯網科技不斷發展，相關科學技術日漸成熟，諸如數字化技術、智能化技術及網絡化技術等，這都促使船舶電站自動化技術不斷進步，向遠程控制的多功能智能化的方向發展。

我國在電站自動化技術方面起步較晚，但大有追趕超越的趨勢。特別是21世紀以后，我國工業互聯網科技的發展，信息化技術的進步，國內很多單位集中研究電站自動化按術，極大促進了我國電站自動化產品的發展。隨著船舶建造朝著多功能大型化(集裝箱船尤為突出)船舶方向發展，電站的自動化技術對計算機的高度依賴性越來越高，一旦計算機系統癱瘓，整個電站將無法運行，對船舶的穩定運行與安全產生極其不利影響。因此，基于單微機的自動化電站系統的應用受到很大限制。為徹底解決該問題，當前國際許多大的船舶自動化設備廠商已經采用分布式控制系統，運用于基于網絡化的RS485總線通訊技術，以支持多點通訊式自動化設備在船運用。

3船岸信息一體化系統的發展

如果無人機艙和一人橋樓的實現是實現單船管理的;自動化，那么船岸信息一體化技術的發展則為航運公司的現代化管理提供了一種新的方式。伴隨信息技術、互聯網技術及通信技術的進步與發展，船舶船岸信息一體化系統已逐步在現代船舶制造中獲得應用。船舶船岸信息一體化系統的應用，可實時為船舶管理團隊提供船舶航行狀態的實時監控、指揮及調度等服務。其借用無線網絡技術，通過遍布全船的各類傳感器，信號采集單元，由監測報警系統，自動電站系統，油耗檢測系統等與遠程監控計算機共同組網，并對相關的數據進行實時分析，傳輸，實現船、岸之間有效溝通，對船舶的運行狀況進行遠程實對監控與跟蹤管理。進而在船舶耗能監控、海損事故分析、機艙遠程控制、船舶自動導航等方面發揮積極作用。而電子海圖服務系統可整合AUTOPILOT、GPS、AIS、雷達、測深儀等多傳感信息，通過在線更新等方式獲取產品數據，并基于數據服務系統向終端用戶提供基本導航以及豐富實用的助航與信息服務，同當地引水員一起保證船舶能更安全地航行在世界各地。智能能效管理，智能化機艙，智能化航行，未來再引入AI人工智能，讓各控制系統自主學習更新，船舶工業互聯網將初見雛形。

4結束語

當今，信息化浪潮席卷全球，船舶行業的競爭日益激烈，船舶大型化、綠色環保、高效運營的發展趨勢不可更改。隨著船舶技術向信息化集成化、智能化、網絡化、數字化的方向發展，未來將有更多的船東選擇高端智能化的船舶，這也必將帶動整體船舶自動化水平的提高。在不久的將來，基于船岸信息一體化全過程無人駕駛技術也必將應用于船舶航行。

參考文獻：

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