文/袁永祥，煙臺中集來福士海洋工程有限公司

1 船舶自動化概述

通過網(wǎng)絡(luò)交換機，由主局域網(wǎng)把全船各子局域網(wǎng)連接在一起，組成一個統(tǒng)一的船舶信息數(shù)字化監(jiān)控平臺，各子局域網(wǎng)為下級網(wǎng)絡(luò)平臺，子局域網(wǎng)下屬各被監(jiān)控設(shè)備的計算機監(jiān)控單元，為最基本的應(yīng)急數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，通過區(qū)域權(quán)限管理和虛擬網(wǎng)VAN 技術(shù)，進行優(yōu)先級控制，根據(jù)實際需要，由主局域網(wǎng)、子局域網(wǎng)或應(yīng)急數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，對每臺設(shè)備實施有效的三級數(shù)字化實時監(jiān)控，即在正常航行時，通過主局域網(wǎng)數(shù)字化平臺，直接對全船被監(jiān)控設(shè)備進行有效實時監(jiān)控，若主網(wǎng)控制系統(tǒng)發(fā)生故障，可方便地轉(zhuǎn)換至各子局域網(wǎng)，通過其相應(yīng)的數(shù)字化平臺，對各子系統(tǒng)設(shè)備進行有效的常規(guī)集中監(jiān)控，萬一某些子局域控制系統(tǒng)失靈，可及時轉(zhuǎn)至就地控制單元，通過就地計算機數(shù)據(jù)庫及PC 邏輯控制系統(tǒng)進行應(yīng)急控制，且各監(jiān)控系統(tǒng)相對獨立，互不影響，其數(shù)字化信息平臺綜合監(jiān)控系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)見。為保證全船數(shù)字化信息綜合監(jiān)控系統(tǒng)高速安全運行，對主網(wǎng)、子網(wǎng)和應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳送速率，根據(jù)實際需要進行分級合理配置，一般在主網(wǎng)內(nèi)部以及在主網(wǎng)和子網(wǎng)之間，其數(shù)據(jù)傳送速率為1000M bps（即千兆網(wǎng)）或更高的速率，采用光纜連接，在子局域網(wǎng)內(nèi)部以及子網(wǎng)和其所屬設(shè)備之間，其數(shù)據(jù)傳送速率為100Mbps（即百兆網(wǎng)），采用通信網(wǎng)絡(luò)電纜連接，在用于設(shè)備就地控制的應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，其數(shù)據(jù)傳送速率不大于10Mbps，采用六類屏蔽通訊電纜連接。

2 船舶自動化設(shè)計實例分析

盡管船舶數(shù)字化信息平臺綜合監(jiān)控系統(tǒng)，比傳統(tǒng)的計算網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)有其無比的優(yōu)越性，但在船舶自動化系統(tǒng)設(shè)計時，要根據(jù)船舶的實際情況、用戶的需求和所選用設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)，進行具體分析論證，要選取技術(shù)先進、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、經(jīng)濟適用的最佳方案。通常被檢測超過10000 點的大型艦艇和船舶，其監(jiān)控系統(tǒng)復(fù)雜，要求控制性能高、數(shù)據(jù)容量大、傳送速率高，一般應(yīng)選用高速大容量的數(shù)字化信息平臺綜合監(jiān)控系統(tǒng)，對于中小型船舶，盡管自動化程度也很高，其監(jiān)控系統(tǒng)也異常復(fù)雜，由于其被測點較少，考慮其系統(tǒng)的經(jīng)濟性和適用性等因素，一般選用傳統(tǒng)式計算機監(jiān)控系統(tǒng)為宜。例如，在上海京榮船舶設(shè)計有限公司設(shè)計的6000 噸級化學(xué)品船中，其自動化設(shè)備要求按照一人橋樓配置，自動化系統(tǒng)入德國G 周期性無人值班機艙級，在其自動系統(tǒng)設(shè)計中，經(jīng)分析論證后，我們優(yōu)先選用了傳統(tǒng)式計算機網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。本船主推進裝置，是用1 臺非逆轉(zhuǎn)中速柴油機作為主機，經(jīng)齒輪箱變速后，分別驅(qū)動C PP 主推進器和m 軸帶發(fā)電機運行，軸帶發(fā)電機又兼作朋用，即在應(yīng)急工況，用作驅(qū)動主推進器的電動機，以取代主柴油機；電站由3 臺主柴油發(fā)電機組、臺軸帶發(fā)電機組和應(yīng)急發(fā)電機組組成，應(yīng)急發(fā)電機又兼作停泊發(fā)電機用。在正常航行時由軸帶發(fā)電機對全船供電；進出港時，由2 臺主柴油發(fā)電機組并聯(lián)運行對全船供電；在卸貨時，用3 臺主柴油發(fā)電機組并聯(lián)運行對全船供電。液貨泵和壓載水泵采用由液壓動力驅(qū)動的潛液泵，該液壓動力泵站兼作首側(cè)推器的液壓驅(qū)動力；所有液貨艙、污油艙、壓載水艙、淡水艙的閥門均需遙控，且各艙配有相應(yīng)的液位、壓力、溫度測量系統(tǒng)；液貨艙、污油艙配有高液位及高高液位報警系統(tǒng)，并配有制氮裝置。船內(nèi)通信采用多媒體綜合通信系統(tǒng)，船外通信，除配有常規(guī)的無線電臺、海事衛(wèi)通C 站外，尚配有衛(wèi)通F 站和高速寬帶的衛(wèi)通SEvSAT站；在駕駛室，除配有常規(guī)的導(dǎo)航設(shè)備外，尚配有雙套電子海儀等；船舶管理局域網(wǎng)在每個船員房間、及各主要控制站均設(shè)有通信終端，以便對船內(nèi)、外通信。船舶自動化設(shè)計中需要注意的環(huán)節(jié)

船舶自動化系統(tǒng)實質(zhì)上是一種涉及專業(yè)范圍廣、科技含量高、工作難度大的較復(fù)雜的系統(tǒng)工程，該系統(tǒng)包括全船綜合監(jiān)控系統(tǒng)、各區(qū)域設(shè)備的集中監(jiān)控系統(tǒng)、各設(shè)備自身的監(jiān)控系統(tǒng)等。所謂縱觀全局，就是在自動化系統(tǒng)設(shè)計中，首先要從全局出發(fā)，對全船監(jiān)控系統(tǒng)要進行統(tǒng)籌安排，要根據(jù)船型、用戶要求和所選用設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)等，確定適用于該船的自動化監(jiān)控系統(tǒng)總方案，并根據(jù)各區(qū)域監(jiān)控系統(tǒng)實際需要，分級合理配置相應(yīng)的監(jiān)控設(shè)備，制定主控局域網(wǎng)、各區(qū)域的子局域網(wǎng)絡(luò)的拓撲及其通訊速率等。所謂著眼細節(jié)，就是在總的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)拓撲確定基礎(chǔ)上，必須針對各區(qū)域所隸屬的具體監(jiān)控子系統(tǒng)，進行科學(xué)配置和精心設(shè)計，使各子監(jiān)控系統(tǒng)更加科學(xué)化、人性化，以促使該船的“節(jié)能”和“減排”。

3 結(jié)束語

科學(xué)是生產(chǎn)力，科技的進步促進了社會生產(chǎn)的發(fā)展，生產(chǎn)進一步發(fā)展的需要又推動了科學(xué)技術(shù)進一步發(fā)展，船舶自動化技術(shù)也是在不斷促進和發(fā)展過程中逐步發(fā)展和完善，好的船舶自動化系統(tǒng)，是以相關(guān)高性能、高質(zhì)量的船舶自動化設(shè)備為基礎(chǔ)的，而更高層次的自動化系統(tǒng)的需要，又要求有更好的自動化設(shè)備產(chǎn)生，因此，好的自動化系統(tǒng)設(shè)計，對科技發(fā)展、對船型改進都有著積極的影響。