船舶自动化技术的应用与发展研究

谢建宏

摘 要：随着我国海洋事业的不断发展，船舶技术也得到快速提升。作为对船舶优质运营具有关键影响的自动化技术，对船舶的经济效益及安全性能均具有重要影响，近年来受到船舶行业各界人士的密切关注，船舶自动化技术发展也日渐成熟。本文主要针对当前船舶自动化技术的应用现状进行相应阐述与分析，进而对未来船舶自动化技术的发展进行前瞻。

关键词：船舶；自动化；应用；发展

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

伴随经济的发展，科学技术的进步，越来越多的自动化技术在船舶制造方面得到应用。在当今面对“互联网+”时代的迅速发展，未来自动化技术在船舶制造方面的应用及发展方向，仍是一个需要深入研究与讨论的课题。特别是近几年，伴随互联网科技的发展，智能化设备获得很大进步。全球化互联互通、人工智能及精密定位的远程控制系统等技术在人们生活中更加常见，势必在船舶自动化技术发展方面也获得极大应用，推动自动化技术的发展创新，也为自动化技术在船舶制造方面的应用创造更大空间。

本文将主要从机舱自动化发展及船舶电站自动化发展两个方面进行阐述，对船舶整体自动化技术的应用与发展，对船岸信息一体化系统的发展进行展望。

1 机舱自动化发展概述

机舱的自动化水平对船舶的影响主要体现在两个方面。一方面，机舱自动化水平的提升，可以通过监控数据对设备状态的提前预判，做到提前发现问题，预防故障发生，有利于减少机舱工作人员由于操作失误导致的机舱安全事件。安全事件发生率的降低，能够有效提高整体机舱设备的运行效率，从一定程度能够提升船舶的经济效益，增强船舶的运行效率和稳定性。另一方面，机舱的自动化水平的提高，能够在很大程度上减少船上工作人员的劳动负荷，提升船舶的整体作业效率，增强船舶的连续运行能力和生命周期。因此，机舱船舶自动化水平的改善，对船舶航运业发展具有重要价值。

船舶机舱的自动化系统是一个集成的一体化监控系统，该系统主要由机舱动力系统和辅助系统组成，具有控制、警报及监测、反馈等功能，对船舶的稳定运行具有重要作用。船舶自动化系统的发展历史共经历三个发展阶段，分别是单机舱自动化阶段、无人机舱阶段和一人桥楼阶段。我国的船舶工业经过多年发展，几大主要船型建造已经处于世界一流水平，无论是内贸船舶，还是远洋航运船舶，已经纷纷使用无人机舱自动化技术，实现了主机遥控、计算机监控、自动预警、自动航行等多系统的自动化控制，更有很多船舶通过V-SAT等远程互联互通，实现对船舶航行轨迹，靠泊离港，设备状态等功能的在线管理。

2 船舶电站自动化的概述

电站作为船舶自动化的重要组成，对船舶自动化的水平具有重要影响，是船舶自动化水平的基础性要素。电站是否安全可靠对船舶的稳定与安全运行具有重要作用和意义。当前，船舶向多功能及大型化发展，这就对电站自动化提出了更高的要求。因此，船舶智能化与大型化的发展，必须基于船舶电站的自动化前提，以机舱自动化的发展为基础。

船舶电站的自动化具有安全保护、数据传输、自动监测及操作控制自动化的功能。船舶电站自动化由手动操作到手动遥控操作，再到半自动化控制及当前无人值班的全自动化阶段，自动化水平不断提高。现阶段，互联网科技不断发展，相关科学技术日渐成熟，诸如数字化技术、智能化技术及网络化技术等，这都促使船舶电站自动化技术不断进步，向远程控制的多功能智能化的方向发展。

我国在电站自动化技术方面起步较晚，但大有追赶超越的趋势。特别是21世纪以后，我国工业互联网科技的发展，信息化技术的进步，国内很多单位集中研究电站自动化技术，极大促进了我国电站自动化产品的发展。随着船舶建造朝着多功能大型化（集装箱船尤为突出）船舶方向发展，电站的自动化技术对计算机的高度依赖性越来越高，一旦计算机系统瘫痪，整个电站将无法运行，对船舶的稳定运行与安全产生极其不利影响。因此，基于单微机的自动化电站系统的应用受到很大限制。为彻底解决该问题，当前国际许多大的船舶自动化设备厂商已经采用分布式控制系统，运用于基于网络化的RS485总线通讯技术，以支持多点通讯式自动化设备在船运用。

3 船岸信息一体化系统的发展

如果无人机舱和一人桥楼的实现是实现单船管理的自动化，那么船岸信息一体化技术的发展则为航运公司的现代化管理提供了一种新的方式。伴随信息技术、互联网技术及通信技术的进步与发展，船舶船岸信息一体化系统已逐步在现代船舶制造中获得应用。船舶船岸信息一体化系统的应用，可实时为船舶管理团队提供船舶航行状态的实时监控、指挥及调度等服务。其借用无线网络技术，通过遍布全船的各类传感器，信号采集单元，由监测报警系统，自动电站系统，油耗检测系统等与远程监控计算机共同组网，并对相关的数据进行实时分析，传输，实现船、岸之间有效沟通，对船舶的運行状况进行远程实时监控与跟踪管理。进而在船舶耗能监控、海损事故分析、机舱远程控制、船舶自动导航等方面发挥积极作用。而电子海图服务系统可整合AUTOPILOT、GPS、AIS、雷达、测深仪等多传感信息，通过在线更新等方式获取产品数据，并基于数据服务系统向终端用户提供基本导航以及丰富实用的助航与信息服务，同当地引水员一起保证船舶能更安全地航行在世界各地。智能能效管理，智能化机舱，智能化航行，未来再引入AI人工智能，让各控制系统自主学习更新，船舶工业互联网将初见雏形。

4 结束语

当今，信息化浪潮席卷全球，船舶行业的竞争日益激烈，船舶大型化、绿色环保、高效运营的发展趋势不可更改。随着船舶技术向信息化集成化、智能化、网络化、数字化的方向发展，未来将有更多的船东选择高端智能化的船舶，这也必将带动整体船舶自动化水平的提高。在不久的将来，基于船岸信息一体化全过程无人驾驶技术也必将应用于船舶航行。

参考文献：

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