工程船舶船岸支持一体化系统研究

2013-05-05周志玉

船电技术 2013年10期

关键词：保障系统视图装备

周志玉

工程船舶船岸支持一体化系统研究

周志玉

(江苏省产品质量监督检验研究院，南京 210007)

本文在已构建的装备保障系统和监控系统的基础上，研发了工程船舶船岸支持一体化系统。该系统实现了工程船舶的关键装备保障、全船监控和船岸远程支持功能，大大提高了工程船舶的信息化、自动化和智能化。

工程船舶船岸支持一体化系统监控系统

1 工程船船岸支持一体化系统的构成

工程船舶船岸一体化系统，是构建于装备保障系统和监控系统之上，面向实际应用，涵盖了用户从信息监控，到发现故障，到判定故障，到故障维修，到备品备件管理的各种应用过程。该系统可以看作是针对用户应用层面的功能融合，是提高工程船舶信息化、自动化和智能化的主流趋势。

装备保障系统通过信息化技术，将工程船舶各种装备进行分解、再组合，并融入计划、维修、管理等信息，为舰船提供了丰富的基础信息和保障信息资源。

工程船舶监控系统通过传感器、现场总线、工业以太网、计算机、数据库、应用软件等技术采集分布全船的各个系统中主要及关键设备的实时数据，并通过各种驱动装置发出控制指令对船舶主要控制设备进行实时控制，将全船各种实时监测信息和控制指令进行信息的融合，实现对信息的转换、运算、存储、整合、通讯、显示等功能。为船舶提供了丰富的实时数据、历史数据以及图形化的人机界面。

本文所设计的船岸一体化系统将装备保障系统与监控系统进行有效结合。在信息层面上，就是将两套系统的数据进行共享，将用户界面进行有机融合：利用装备保障系统将用户的经验信息化、设备技术资料信息化、维修管理的过程信息化；利用监控系统，将全船各个系统的实时数据信息化、图形化。用户在系统运行过程中，对于出现的各种故障，不但能够通过图形化的人机界面进行监测，还能够获得与设备相关的文字、图纸、图片等技术参数进行故障判断，并获得维修信息。如此，从用户角度出发可实现从设备监测、故障出现、故障判定、设备维修全过程的信息化操作。

同时，二者的结合将为培训工作带来了极大的便利。一名新船员可通过监控系统去掌握系统结构和设备组成，通过使用能够及时发现故障，通过故障去获取装备保障系统相关信息，学习掌握船舶设备的故障判定方法和维修保养技能，大大降低对用户的技术水平要求。

综上所述，装备保障系统与监控系统相结合会带来如下好处：

1）系统高度集成；

2）信息的高度耦合；

3）船舶装备的监测、诊断、维修过程一体化；

4）易于开展培训工作，人员技能瓶颈降低；

5）缩短维修周期，提高施工效率。

2 系统集成

1）集成化的人机界面操作。用户通过操作统一的人机界面，既可进行监控操作，也可进行保障信息查询，获取相关技术资料、维修信息。

2）船舶装备的图形化显示。为用户提供全船装备的树形结构视图和位置结构视图。位置结构视图提供船舶侧视图、俯视图等显示方式，用户通过选择装备保障系统中的配置项来决定显示的内容。该视图可动态显示出船舶各个设备及其所属设备、传感器的位置分布，显示设备的运行状态、故障状态、实时数据。当某个设备出现故障时，在树形结构视图和位置结构视图中会发出实时报警，提示用户。用户通过操作树形结构视图和位置结构视图可便捷的获取相关故障信息、维修信息、生成报表。

3）故障判定。建立故障判定树功能，设定系统及设备的故障判定规则，根据判定规则实现故障在人机界面中的实时显示。

4）设备运行时间统计。实时监测船舶主要设备的运行状态，统计运行时间，并实现与计划维修的联动。为用户提供实时的设备保养及计划维修信息。

5）设备历史曲线记录及查询。实时监测并记录船舶主要设备的关键数据，形成设备的数据曲线供用户分析。

6）历史数据再现。当遇到复杂的故障，需要再现故障前后的系统状况时，用户可针对任意设备、系统进行任意时间段的历史数据回放，再现故障过程，进行故障原因分析。为此系统提供了功能强大的数据记录回放功能，可记录船舶全生命周期过程中的所有数据，系统采用了先进的数据压缩技术，记录容量不超过1GB/月。

7）船岸信息一体化。通过WCDMA、GPRS、卫星等通讯链路将船台端信息与陆地上的企业网连接为一体，实现船岸之间的信息共享。用户不论在船上还是在陆地，通过授权后可实时监测船舶动态、监控系统信息、保障系统信息，进行远程诊断。

系统结构见图1，数据流程见图2.

3 系统功能

船岸监控保障一体化系统软件是新兴技术产物，它结合了装备保障、综合平台[1]、远程诊断、船岸一体化等先进理念，是信息化高度集成的代表，它融合了最先进的信息融合技术及保障技术，是本公司十几年来在船舶行业不断发展和沉淀的技术结晶。系统软件主要界面如图3。

基于远程传输的船岸监控保障一体化系统。不论是在船台，还是在陆地，只要能够接入Internet，经过授权，用户就可通过操作统一的人机界面，既进行系统监测，还可进行远程诊断，更重要的是，在主要传感器出现问题需要维修时，可通过监控保障一体化系统软件，定位故障位置，查找可能的故障原因，获得维修支持，实现船岸监控保障一体化。主要功能：

1）实时数据监测；

2）传感器故障的自动诊断；

3）传感器安装位置的三维定位显示；

4）故障原因判定；

5）技术资料查询；

6）维修报表生成；

7）运行时间统计；

8）历史数据再现。

3.1 传感器诊断、维修、管控一体化

为系统主要传感器建立诊断模型，自动判断可能的故障，自动生成维修单、维修报表、统计信息。

3.2 船舶装备的图形化显示

为用户提供工程船舶主要系统装备及传感器的树形结构视图和位置结构视图。位置结构视图提供船舶侧视图、俯视图等显示方式，用户通过选择装备保障系统中的配置项来决定显示的内容。该视图可动态显示出船舶各个设备及其所属设备、传感器的位置分布，显示设备的运行状态、故障状态、实时数据。当某个设备出现故障时，在树形结构视图和位置结构视图中会发出实时报警，提示用户。用户通过操作树形结构视图和位置结构视图可便捷的获取相关故障信息、维修信息、生成报表。传感器相关保障界面见图4。