船舶机舱监测报警系统的应用现状及发展趋势

文/赵卫丽

伴随我国经济的发展速度，尤其是近年来全球化贸易往来密切，致使航洋运输行业的发展更加迅猛，而船舶作为航洋运输中的工具，其地位必然随之增高。现代社会人们对船舶的需求量越来越大，所以对船舶质量与运行安稳性的要求也越发严格，远航运输行业的挑战日益增加。为保证船舶航行的安全问题，需要借助于当下先进的科技对船舶船舱的检测报警系统加以技术支撑，是实现船舶机舱自动化监测的主要途径，实时对机舱设备的运行状况进行监控，确保整个船舶航行的稳定与安全。

1 监测报警系统的构成

船舶监测报警系统的构成可以概括为两个方面的内容，即系统软件和硬件，其中软件部分的构成主要由数据采集系统和监控软件共同构成，是通过网络系统来实现监测报警系统的相关数据指标的收集工作。该监测系统是通过对船舶机舱设备或通讯系统进行监控，当监控采集的数据参数在正常指标之内时，以图形或声音的方式将数据传递给网络系统，方便船舶技术人员及时的发现问题，并解决问题。船舶设备中可以通过声音监测进行报警的主要是船舶内的运行设备，如：燃油、锅炉、冷却塔等，而且这些设备在船舶中的分布点位较多，所以在对其进行监测时，需要注意对每个点位都进行合理监控，但是阀门开关的状态和船舶的航行时间这两方面的数据只能通过人工的方式进行提供，其报警设置很难进行合理监控。需要着重监控的部位是，船舶冷却水温度高低和火警，这些地方一旦发生问题，需要第一时间进行报警的处理，避免事故向更严重的方向发展。

检测报警系统可以分为集散型控制系统和现场总线型控制系统两种，其中集散型控制系统是一种分布式控制系统，不是单一的用一台计算机进行数据的收集，而是多台计算机结合智能部件与仪表共同组成监控系统，它是比较典型的局域网式报警系统，主要优势就是，当其中某一单元发生故障之后，对整个系统不会产生影响，系统还可以继续运行，系统的可靠性和总体性得以保障，另一方面，因其监测分站就设立在船舶机舱设备的临近处，可以减小系统电缆的铺设量，这样可以有效的提高监测信号通过网络进行传达的安全性，降低故障发生的几率。现场总线型控制系统主要应用于船舶的现场信息采集和转换与控制，是当下船舶机舱监测和控制技术发展过程中较为先进的技术水平，由以下几个方面组成：运程操作站、现场操作站、本地局域网双冗余、分布式处理单元、网关、系统网关、总线、现场总线、监视呼叫系统，其系统可靠性较强。

2 监测报警系统的应用现状

2.1 集散型控制系统的应用

此系统的应用主要从上世纪八十年代开始，成为当时最为典型的船舶机舱检测报警系统，它是利用局域网技术，通过计算机显示屏来实现对船舶的实时监控，相关监控人员只需操作系统就可以在控制室的显示器中获得船舶各设备的相关数据信息。该系统属于分布式控制系统，系统相关结构之间是通过递进的形式组合而成的，该系统的信息传输是通过点到点的方式进行的，所以其信息传输最大的不足就是效率过低，且精准度不高，非常容易受到周围环境的干扰。另一方面，此项系统的成本高，所以船舶运输行业也在不断的寻找更加合适的监测报警系统，将其应用于船舶的机舱报警工作中。

2.2 现场总线型控制系统的应用

此系统是当前海洋运输行业普遍使用的监测报警系统，以大中型船舶的应用为主，通过现场总线和以太网两个系统的有效结合，增加了系统的可靠性。在船舶机舱监测报警系统的实际应用中，较为突出的特点是：其结构构造较为分散，它是通过高科技手段对系统进行网络式的组织构造，所以具备分散机舱各运行设备的能力，可以有效的将设备存在的风险进行降低；另一方面，此系统可以实现船舶机舱的集中管理和控制，系统中的人机接口由多个远程处理站构成，成为监测报警系统的主要操作区域。

2.3 监测数据的收集整理

船舶监测报警系统的使用，除以上技术层面上的应用之外，还可以对机舱各设备节点的存在问题加以合理的监控，并将这些发生故障的监控节点的具体情况进行打印，对船舶监测报警系统的后期资料整合有极大的帮助作用，也可以通过资料对发生故障的原因进行分析，使相关人员能够掌握船舶的实际情况，在此基础上，制定出比较合理的解决问题的措施。另一方面，可以针对机舱各设备的日常运行产生的参数值进行实时的记录，并将其打印出来。一般情况下，由故障打印机承担船舶故障报警时的参数打印工作，数据打印机需要打印机舱各设备的运行参数记录情况。这样可以确保数据采集的准确性，不会因一台打印机发生问题而造成打印工作无法进行下去，可以让另一台继续进行打印工作。

2.4 监测报警系统的应用方式

船舶机舱监测报警系统实况的显示方式可分为以下几种：

（1）总体显示模式下，其显示状态就是把主屏幕进行分割，然后在各小屏幕中标记其正在监控的位置，同时对相关的负责人也进行标注，将其监控结果按照颜色进行区分，当传感器出现故障时呈蓝色显示、出现设备报警时呈红色显示、通道封锁时呈黄色显示，所以问题发生时，可以通过显示灯的颜色判断故障发生的内容并采用相应的措施进行处理，处理完成故障之后，指示灯方可恢复正常。另一方面，对监控节点进行切换时，可用方向键进行操作，方便主屏幕对各个节点进行详细的监控。

（2）分层显示模式下，此显示方式是通过表格来进行的，目前我国对此项技术的应用还不够完善，需要借助相关软件，对各控制内容绘制单独的表格，以此来提高其监控效果的准确性，此方式的工作量较大。

（3）组合显示模式下，此项显示方式是通过对每种模式的变换操作来实现总体的监控目的，但是此种显示方式一次只能有4重模式可提供转换。其它的显示方式包含：图像、历史、汇总等。需要船舶机舱在进行监测报警监控时依据实际的情况选择出合理的显示方式。

2.5 系统应用对船舶安全的重要性

船舶机舱各设备的自动化运行都在监测报警系统的控制中，当发生设备故障时，报警系统会在第一时间发出信号，相关人员可以将故障的诊断结果及时的发布在监控屏上，对其进行详细的处理分析，确保船舶设备的故障能够解决，将船舶的安全隐患进行及时的排除，降低船舶在航行过程中事故的发生几率，是船舶航行的安全保障。

3 监测报警系统的发展趋势

伴随经济的发展，海洋运输行业依然是人们进行贸易交往的主要通道，所以在为海上交通的运载工作，船舶的使用依然是非常重要的，其中机舱监测报警系统为船舶的安全航行提供保障，所以其在海洋运输行业的发展前景是非常广阔的。结合上文中，对船舶机舱监测报警系统的应用研究及其特性，对其系统在未来的航海领域中的发展提出以下几个方向的可能性

3.1 技术可靠性提高

船舶监测报警系统工作的可靠性对整个船舶机舱设备是非常重要的，它作为船舶安全航行的技术保障，需要具备自行诊断控制能力和多重冗余控制能力，为船舶的可靠性提供保障，确保船舶管理人员在恶劣的环境下，可以对机舱设备和整个船舶进行全方位的检查，及时的排查可能存在的隐患与故障，为船舶安全航行保驾护航。

3.2 船舶管理实现一体化

随着科技水平的不断提高，船舶监测报警系统的自动化程度也会随之提升。于其它机械行业相同，船舶自动化系统也将逐渐向集成化方向进行发展，它是通过现场总线技术和计算机网络共同建造的集成平台管理系统。可以真正的实现船舶机电合一、船岸一体化和驾机合一的目标，尤其是驾机合一方面，就是实现机舱无人驾驶目标，此目标可以让机长在休息室中对监测报警系统进行操作，实时掌握机舱各设备的运行实况，对指示报警的情况进行区域和等级划分，并对其进行及时处理。

3.3 系统技术的一致性发展

目前各行业领域中的机械设备自动化都在朝着现场总线结构化体系发展，而且相关的技术应用比较多，各自具备优势。船舶机舱设备的最大特征就是通用性强，所以其监测报警系统在构造时，应该从一致性角度出发，对现场总线进行设计，所以船舶机舱的检测报警系统在总线技术应用方面将逐渐出现一致性的发展趋势。

4 结语

目前全球各行业都在加快自动化建设脚步，船舶机舱监测报警系统的建设是实现船舶自动化建设中的一项重要内容，其应用前景广泛，发展潜力巨大，对船舶的安全运行有重要的意义。另一方面，在当下的市场经济环境中，海洋运输行业为实现长久发展，提高企业的竞争优势，就需要提高其船舶的建造质量和船舶的各项性能，对企业的经济效益也有促进作用，同时可以推进行业的发展进程。