基于绞吸式挖泥船疏浚集成监视与控制系统的分析

李毅俊　周振燕

【摘 要】挖泥船的智能控制系统主要联合计算机网络终端、PLC技术与现场总线布置条件进行框架梳理，由于技术项目全面进展，有关此类系统的创新改造活动也进行得如火如荼，最终形成某种集成形态的监控与控制系统。本文主要联合PLC以及网络调试机理进行统筹规划，重点阐述“新海豚”绞吸式挖泥船智能归控机理；同时延展出上层与下层模块，对疏浚设备、自动电站数据进行高度收集，稳固全船各类系统图形操作潜力，确保内部故障隐患能够得到及时排查，为后期相关工序协调延展灌输全新规范活力。

【关键词】PLC；数据采集；机舱监测；疏浚轨迹；通讯网络

0 引言

“新海豚”型号绞吸式挖泥船的集成监视与管理体系广泛吸纳电气、机械等专业化理论，同时联合配电终端与疏浚仪器进行综合管理。按照既定功能调试动机研究，有关整个系统架构具体可以延展为数据采集监控系统、疏浚轨迹显示界面与机舱安全情况探测仪器等调试单元，不同个体之间主要依靠特定格式的数据模块与调试设备进行有机转换；之后联合整体网络框架实施总线传递流程，稳定系统工作协调特性，确保分散部件的科学监控，避免疏浚工作出现任何瓶颈限制危机。

1 涉及绞吸式挖泥船集成形态归控、监视系统的研究

为了有效提升挖泥船清淤能力，有关设计人员开始针对机械疏浚流程进行细化监控，涉及液压与柴油机驱动装置特性参数未能得到科学梳理。为了全面强化研究实效，技术人员开始设计挖泥船演练模型，运用电机模拟各类驱动装置，同时配合接近开关完成钢桩以及台车的行程调节目标。该类系统架构主张运用三类压力变送设备进行船体吃水深度的检验，并且配合传感器完成船体与铰刀架交叉角度测量工作；为了有效稳固船体方位测量质量，船体系统模型模拟操作过程中需要安装特定的方位角传感仪器。

该系统具体可分划为三类调试模块，上述内容已有介绍，按照子系统的统一管制需求定位，有关PLC与Controller Link的交互式规划活动已经火热进行。计算机终端为了稳定不同测控单元与中央控制室内部的数据传输功能，决定利用PLC既定网络完成船舶监控系统的连接任务。

1.1 数据采集与监控结构

此类分散单元联合三台数据采集与监控工作站进行网络节点衔接。在设计流程中，将必要的网络延伸规模规划完毕，同时配备必要的交互式信息传输接口。需要注意的是，整个船舶任何单位工作站都匹配相同的操作软件，并联合密码保护菜单进行功能同步切换，这样便能够科学满足系统的通用性功能，避免包括备用冗余在内任何故障危机的滋生、蔓延结果。该系统主张运用光纤工业以太网络与总线延伸通道进行融合改造，精简系统布局架构，稳固树立相关工作的灵活性效用；另外，提供铜缆损耗调试方案，维护总体经济效能的长期延续能力。运用光纤作为信号传递介质，能够全面保障系统工作的稳定性成果，稳固电刺激兼容性能的延伸潜质。光纤系统在发生线路衔接混乱现象时，内部主体程序会对网络进行快速重新调整，因为交换机设备处于分散布置形态，这样便为系统的抗损性能树立适应保障，避免网络工作绩效出现偏差隐患。

1.2 疏浚轨迹显示界面

根据船舶疏浚施工流程中的定位标准与显示界面质量进行协调分析，满足技术人员在等深电子或者数字地形模型的船位检索动机需求，确保细化的水深背景资料、航道锁定方向等即时性信息能够达到全面记录、整合要求，稳固远距离水利疏浚图像的显示质量。在这种系统功能的强力支撑下，技术人员就能够灵活适应不同水深环境，巩固后期相关操作的实效性地位。该类模块架构主要联合船舶停靠位置与动态交流信息进行长远布局，疏浚设备运用数据采集与监控程序进行必要现场管理数据收集，过程中相关的泵机、电站与系统进行同步管理。按照驾驶室设置专门数据收集与监控系统工作站，保证通用软件的相互切换功能。

1.3 机舱报警系统

PLC单位模块保留独立的电气保护功能，并且运用专业逻辑控制理念进行系列产品开发工作。透过网络模块与冗余空间的交互影响，促成PLC系统的自检能力。如若PLC网络终端管理衍生故障危机时，细致化的盲点隐患就会立刻被扫描，在显示主机界面的同时发出警告信号，确保技术人员能够第一时间予以调节。网络系统主要借助两台服务器进行管理，涉及实时数据的存储工作与冗余备用功能都是借助分散服务器进行有机交接，确保全船工作站与PLC系统在数据收集上能够稳固不间断的工作绩效；服务器职责就是将历史工作数据进行广泛收集，尽量为其余非实时工作站软件提供处理先机。

2 现场特定工序的调节措施分析

在疏浚作业开展期间，有关监控活动的主要研究对象就是干沙产量、原状土体积浓度以及泥浆流量等参数机理。所谓干沙产量，其实是衡量整体疏浚工程实效的必要检测指标，其联合原状土体积浓度与泥浆流动特性进行作业时限测量。关于上述技术参数内容大致交由相关部件传感装置与终端PLC监控主体进行综合管理，并在数据整合完毕之后绘出产量曲线图，为科学工作疏导手段奠定适应基础。

按照疏浚工程标准分析，联合PLC系统进行机舱集控台主站空间设置，关于从站衔接媒介主要依靠Profibus-DP现场总线布置，实际操作流程如下：

首先，将控制主体PDCC上相关控制设备以及监视资源进行从站PLC单元模块连接；其次，初始从站模块需要配备疏浚专属监测仪表与传感装置，保证在液压分布式系统架构中能够完成齿轮箱-柴油机-应急液压机械的信号收集任务指标；至于后部从站PLC模块则直接与疏浚监视仪器、液压电磁阀连接。

在机舱报警系统设置流程中，主张不同分布式从站按照就近连接动机进行机舱报警信息管理，同时确保各类节点响应信号能够在第一时间传输给监控总站，并在计算机终端界面上显示现场状况。涉及网络总线的布置工作主要如下所述：按照挖泥船既定工作特点分析，工作现场总线网络布局样式主要运用星型结构标准进行延展，内部网关冗余配置为系统工作的可靠性灌输良好的疏通力度；技术人员主要应用数据采集模块进行双绞线连接，有关终端在现场信号分布空间进行就近安装，并借此稳固系统工作水准，节约信号电缆的使用数量，维持现场工作布置合理的经济成本规模。后期经过现场工作情况调查发现，必要监控界面基本满足直观、清晰的要求，绞吸式挖泥船在布置作业活动中也达到智能管理标准，为相关作业安全管控质量树立协调保障，全面降低工作人员的劳动强度，有效的优化疏浚工程质量。

3 结语

目前，PLC控制系统已经在整个船舶控制环境中得到广泛应用，有关特定节点与信号传输能力得到全面维护。关于这部分自动化监视与控制系统仍旧存在广泛的开发空间，为了积极引导作业活动的先进性地位，需要相关技术人员进行不懈努力与科学研究，争取达到整个疏浚工程的科学管理标准，维持特定经济结构的长期可持续发展潜力。

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[责任编辑：孙珊珊]