船舶工程
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智能船舶机舱监测报警系统研究

自古以来,水路就一直是重要的交通运输手段之一。在进入21世纪之后,随着电子商务和物流运输的发展,海上运输也仍然是各个国家货物运输的主要交通方式之一,船舶制造业也随之成为了世界各国快速发展的新兴行业,为各国经济发展创收。而在船舶制造业当中,船舶内部所使用的机舱管理监控自动报警系统作为船舶机舱管理自动化过程中的一项重要技术内容,也是当前高校和船舶工程业主要关注的问题,这一技术已经成为了衡量船舶制造业是否先进的关键因素。而目前在我国船舶制造业当中,对于智能船舶机舱监测报警系统的技术大多是引进国外先进技术,国内虽然也有一些自主研发的系统,但其硬件系统与软件设施都不够健全,技术手段尚未成熟,因此有必要对我国智能船舶机舱监测报警系统进行深入研究,根据目前存在的问题提出一些相应的解决办法,为我国智能船舶机舱监测报警系统的自主研发作出贡献。

1 建立智能船舶机舱监测报警系统的重要性

首先,船舶机舱智能监测报警系统的建立可以在船舶运行过程中对各种动力系统进行实时监控,当船舶在作业过程中系统发生故障时,智能监测报警系统会及时发出声、光等各种信号进行报警,并且会把发生故障前的相关运行数据、系统状态进行备份保存,便于操作人员找到故障原因并及时快速地修复。例如,目前所有大型的货物运输船舶机舱当中在各个容易出现故障的节点都设置了智能船舶机舱监测报警系统,它们由多个传感器、多台智能设备、多个故障数据采集模块相互连接而成,在某一操作系统出现故障之后,故障监测传感器首先将相关信号发送至故障采集模块当中,在模块对其进行故障分析、数据保存之后再发送到智能监测报警系统集中控制室,在相应时间内未采取响应则默认集中控制室处于无人状态,随后报警系统会通过蜂鸣器不断进行鸣响在船舶各部位进行故障报警。

其次,在智能船舶机舱监测报警系统中,船舶当中日常运行的各种设备参数、各动力系统运行状态、设备故障等都会在控制室内的监控屏上得以集中体现,便于管理人员在控制室对其进行集中操作,不需要管理人员往返于各船舱内部进行检查,一方面减少了管理人员工作量,另一方面也可以使管理人员远离故障中心,保障其人身安全。即使在船舱集中控制室无人值班的状态下,在船舱的智能报警监测器将报警信号传输至船舶各个角落之后,操作人员也可以通过使用智能监测报警系统上的模拟通讯软件对报警信号作出响应,而后做出下一步的处理。

最后,智能化船舱监测报警系统除了在日常状态下进行巡回检查、在紧急情况下进行越线报警、对日常船舱设备运行进行数据报表汇总、对运行状态中的故障进行提示之外,还可以实现对于故障的早期检测和预报警功能。这一功能可以运用大数据模拟技术,基于船舱内部各动力系统的日常运行状态,对故障进行提前的预判,帮助操作人员提前处理存在的隐患,能够最大程度降低故障发生的概率。由于船舱许多系统除了意见本身出现的突发性故障之外,绝大多数故障都是由于系统运行当中的参数偏离所导致的,因此预报警的功能可以在日常运行状态中及时对相关参数进行风险预判,提醒操作人员对其进行及时的校准,将故障扼杀在萌芽状态。

2 智能船舶机舱监测报警系统工作的基本原理

如图1中智能船舶机舱监测报警系统工作流程所示,智能船舶机舱监测报警系统的工作原理主要是:如果在对各种通讯控制系统或监控设备信号进行实时监控的过程中,所监测到的数据超过日常运行的指标范围,监测系统就会通过声音或屏幕显示进行相关信息传递,便于操作人员检查和反馈。在智能监测报警系统中通过报警信号进行自动报警的主要是船舶内部的冷却水、锅炉、燃油、滑油、电力系统等危险系数较高、需要及时处理的设备。监测系统运行当中也会对每个软件监测点持续进行监测,对于设备运行的持续时间以及阀门的监测开关运行状态还能及时提供相应的自动数据处理方案。另外,在系统进行监控时,对系统冷却水量和温度的变化高度、滑油量和压力的变化情况以及发生火警等这些重点的安全事项主动进行严格的紧急监控处理工作,识别并驱动显示电路,一旦系统出现重大问题,立即启动DTMF进行报警拨号进行及时的紧急报警处理,以免造成其他严重事故的发生。

图1 智能船舶机舱监测报警系统工作流程