船舶自动化发展

1、 浅析船舶自动化浅析船舶自动化 主要内容主要内容 1. 驾驶自动化 2. 机舱自动化 3. 船岸一体化 驾驶自动化驾驶自动化 现代对船舶的操纵从安全性、可靠性到航 行的成本提出了更高的要求。 从20世纪70年代，初期的综合船桥系统问 世，到目前，已经相继研制推出第3代、第4代 不同类型的综合船桥系统(IBS) 。 驾驶自动化驾驶自动化 应用计算机、现代控制、信息处理等技术 将船上的各种导航、操作控制和雷达避碰等设 备有机地组合起来，对导航、驾驶、航行管理 、航线计划、船舶避碰和自动报警等功能实施 控制，以最少的人力、最低的燃料消耗，实现 船舶自动化航行。 船岸一体化船岸一体化 船岸信息一体化：

2、对从事远洋运输 和远洋渔业捕捞的民船提供船舶航行状 态的实时监视、调度、管理、指挥的自 动管理系统 。 船岸一体化船岸一体化 动力定位系统动力定位系统 动力定位系统（Dynamic Position System）: 当环境条件发生变化时，由 集控手操或自动响应系统，通过水动 力系统的控制使船舶的位置和航向保 持在环境条件限定范围内。 基本外力基本外力 数学建模数学建模 1. 船舶运动学模型 三自由度水平运动模型：船舶或半潜平台 的水平面运动通常采用纵荡、横荡和艏摇运 动来描述。 2. 海洋环境模型 a. 风的模型 b. 海浪的模型 c. 海流的模型 控制系统控制系统 操纵台操纵台 现代控制板

3、现代控制板 功能键盘功能键盘 系统框图系统框图 10 000KW 多功能守护船多功能守护船 WARTSILA 8L26A 2600kW 1000rmin主机4台，可调桨推进器两套 。 ABB AMG500S4 1600kW，1500rmin 轴带发电机两台。 VOLVO 柴油发电机组：TAMD165AHE；1 600kW；1 500rmin 3台 。 560kW艏侧推两台，560kW艉侧推一台。 DP系统系统 (1)两个控制台 (2)两只信号处理单元 (3)两组UPS (4)两只船舶姿态仪 (5)三套电罗经 (6)一套DGPS (7)一套扇形波束激光雷达 DP系统系统 (8)一套声音位置参考系

4、统 (9)两只风速风向仪 (10)一只便携式联合操纵手柄 (11)两台打印机 本船配置的是DP系统，此系统为 双套冗余系统，系统提供操作的镜像完全 备份。因此，船舶位置在任何情况下都能 得到维持。 发展趋势发展趋势 DP 0：没有备份 DP I ：有备份带有手动控制中心及自动航行控制 DP II: 有备份并能承受单个故障 DPIII: 有备份并能承受单个故障及失去一个舱室 海底钻井平台海底钻井平台 对于钻井作业而言，船舶 在油井上方固定是很重要的，这 使得船与油井相连接的立管能够 保持垂直。然而，立管的垂直与 否取决于海流力和张力，同时还 有船舶的位置。 主立管偏离角是需要一直监 测的，如果该角超过了30，就应 该采取相应的措施以防止情况变 得更糟，甚至出现断裂的情况。 未来挑战未来挑战 模型预测：主要涉及速度、铺管力、起重力、一些未知力的 干扰预测等。 控制系统：主要在于危险作业要求的高精度六自由度定位， 能量消耗和推进器的损耗，推力分配中推进器的 响应时间、推进器组的顺序控