淺談船舶機艙監控係統的應用與發展
科學論壇
作者：隋國華
[摘 要]船舶不僅是現代水上運輸的重要交通工具，而且是我國的領海安全以及航海技術的重要體現，而船舶機艙集中了船上所有的動力裝置，其監控係統則是船舶自動化係統的重要組成部分。隨著我國船舶工業快速發展，目前在船舶自動化中，機艙監控技術水平得到不斷發展與完善，其在船舶中的應用也越來越廣泛。本文對我國船舶機艙監控係統技術的應用進行探討。
[關鍵詞]船舶 機艙監控係統 應用
中圖分類號：TG332 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）34-0372-01
引言
隨著我國各方麵技術的發展，船舶也逐漸向著自動化與數字化的方向發展，船舶機艙監控係統作為船舶自動化係統的重要組成部分，主要用來輔助操作人員監控船舶運行中的各項機組運行參數的變化情況，如在航行中發生異常，就會立即向操作人員發出警報，讓其迅速做出處理，從而大幅度降低船舶的損耗。船舶機艙監測係統是遠洋船舶中的一個必備係統，它關係到遠洋船舶的安全、可靠運行。機艙監控的目的一直以來都是降低船舶成本、提高效益、保證航行作業無事故。因此，對船舶機艙監控係統進行研究就有很大的必要性和實用性。
1.船舶機艙監控係統的發展情況及存在問題
1.1 傳統的船舶競機艙監控係統的檢測功能與控製功能都是通過硬件的結構實際來實現，因此，可靠性低，經濟消耗高，浪費比較嚴重，再加上互換性低，這直接影響了機艙監控係統的維護與使用，船舶的性能得不到充分的發揮。船舶的機艙監控係統研製始於60年代末，至今已經曆了四個階段，既，發展氣、液、電等單一自動調節監控設備就地分散控製階段，電氣、動力與中小規模集成電子模件控製，駕駛室、機艙、集控室集中控製階段，以微機作為基礎的主從式分布結構監控係統，至今進入到了以單片機為基礎的局部網絡控製，從而船舶機艙監控係統中現場信息的可利用程度得到了提高，增強了這整個係統的可靠性，這種分布式應用對機艙自動監控係統的體係結構、設計方法、安裝調試方法與產品結構方麵產生了極大的影響。
1.2 由於我國對機艙監控係統開始研究得較晚，導致現在大部分的船舶機艙基本還處在各係統單獨監控的狀態，在電站監控裝置方麵還比較落後，很多問題都還沒有得到根本的解決。目前我國機艙監控係統技術還存在著以下問題：1）由於在監控技術方麵還有欠缺，因此對於機艙監控係統及以微機為基礎的監控係統功能和作用得不到全麵的理解，對實踐應用中出現的一些問題得不到正確地判斷；2）機艙監控係統的製造工藝與安裝工藝相對國外來說比較落後，缺少實踐及調試驗收的整套設備，自動化設計水平普遍較低；3）對現代化的產品通用性差，技術人員水平偏低等。
2.船舶機艙監控係統的技術與應用
2.1 現場總線技術是指為了實現現場設備數字化通信的一種計算機局域網絡技術，它由測量係統、控製係統、管理係統三個部分組成，其中通信部分的硬件及軟件是其最有特色的部分。現場總線既是船舶控製站到現場設備的延伸，也是支撐船舶網絡信息集成的基礎及現場設備實時監控的重要手段。現場總線具有比較強的信息集成能力，可實現全數字化通信以及徹底分散性，既能節省連接的導線，降低安裝與維護的費用，又具備著相互操作性與互換性。現場總線係統的出現為分布式控製係統實現了各節點之間實時、可靠的數據通信提供了強有力的技術支持。目前在船舶中用到的現場總線有LONWORKS、PROFIBUS兩種，LONWORKS現場總線是一種分布式智能控製網絡技術，其作用主要在於工業控製以及樓宇自動化、數據采集係統方麵，LONWORKS現場總線對船舶監控係統有著一定的適應性，但因其單一的局限性加上靈活性差，使得該總線在市場上穩定性受到衝擊，因此不宜采用其作為船舶的總線標準。相對而言PROFIBUS總線從開始就在長距離與高速通訊可靠性方麵占 了絕對的優勢，PROFIBUS總線最高的速率達到12M，其在船舶機艙監測報警係統中的使用通常隻運用到第一、第二層及用戶接口，這樣就簡化了結構確保DP快速的傳輸數據，達到其高效、快速的通信協議效果。