论船舶自动化设备的信息化保障技术
来源:用户上传
作者:
摘 要：随着信息化的发展使得船舶本身的安全性大大提升，在没有增加设备整体成本的情况下提高了船舶设备的自动化水平，对我国的船舶配套的现代化具有实践价值，为赶超国际先进水平奠定了坚实的基础。
关键词：船舶;自动化设备;信息化
近些年来，我国已研制出可以用于信息化平台的一些产品，在一些军民船上进行了投入使用，现在技术已经成熟，且安全性、稳定性相对可靠，有一些方面已经赶上了国际化水平，可以广泛应用到船舶上，可以用于取代原有的监测报警系统，链接船上的全部电子设备，从而实现信息化。同时，自动化配套设备也获得了长足的发展，降低了与国外的差距，还能降低之前总体设计以及调试所花费的成本，进而提升了船舶的建造效率。在采用信息化平台的基础上，可以优化网络，降低硬件资源的优化配置，降低其他的配套设施。由此可见，船舶自动化的提升问题有时不仅仅是技术的问题，而更是整体的配套问题，只有考虑整体设计和协调才能更好的降低成本，提高船舶的安全和质量，从而取得相关部门的高度关注。
一、船舶自动化系统概述
1.电子信息化。随着互联网技术的发展和计算机的广泛应用，电气设备的通讯设施也在逐渐建立并完善，船舶的自动化水平在提升。可能只需要操作几个关键的步骤，就可以实现对整个船舶信息的把握，从而保证信息系统的流畅性。另外，影响船舶自动化系统的因素比较多，能够从众多因素中摒除干扰，简化操作流程，也可以提高自动化的水平。
2.网络可控化。数字化和网络技术的应用无疑会提升电气自动化的水平，尤其是设备的各个零件之间的信号通道的建立，就可以完成系统的指令操作。可以说传输的关键因素在于系统总线，只要其具备链接控制各个设备并执行指令的作用，那么就可以确保整个系统的稳定和安全。当然，自动化还需要简化冗余的操作，从而充分有效的利用资源，取代传统的手工劳作，增强工作效率。
二、船舶信息平台工作原理
船舶信息平台的构建是相对有保障的，主要是基于以太网、专用接口、专用平台协议、交换机链路、分布是网络数据库以及电脑设备等组建。其原理并不复杂，主要是节点之间的联系，船舶中信息平台上的每个节点，都是由专用平台协议以及分布是网络数据库组成的，这样就限定了彼此之间的关系。利用每个节点协议对全网数据库加以管控，随后在一定的时间内，大约1ms，将它们变成一致同等，这需要利用比较科学、合理的设计，能够达到对数据的纠偏功能。可以说，这种实现显然是一项极具创新的发展。正因为全网的每个节点的数据库都是一致等同的，那么每个节点的端口都可以显示完整的数据库，达到对其实时读取的目标，不仅大大提高了效率，节约了大量的时间，也让系统可以容纳更多的信息量。因为每个节点都能够实现数据的共享，还可以根据需要增设或者减少节点的设置，同时运用即插即用的平台设计，完成有效数据的获取。整个系统的节点采用类似并联的结构，当平台在正常使用中，倘若个别节点由于特殊原因发生损坏，都不会影响对整体网络的使用和数据应用，可靠性和稳定性很强。系统采用了冗杂设计，因此，数据的相关性并不明显，即使个别出现错误，也不会导致其他数据的丢失。此外，数据库并未采用服务器设备，这就简化了整个系统，为更安全的工作奠定了良好的平台基础。
三、船舶信息平台自动化系统结构
船舶信息化平台化结构相对比较简化，在整个船舶运作过程中，各个地方都会设置交换机链路，这样就搭建了最基础的信息化平台。在交换机链路上，不仅可以将甲板、机舱设备等进行随时插入，对集控台和驾控台而言，也是非常有保障的。因为其具备混合模式，这就需要一整套设备，包括电脑、操作板、仪表以及报警灯等，以实现预期的功能。另外，可以采用全电脑操控模式，这样就可以在显示屏上直接监测信息，做到对船舶自动化设备的全面监控。
四、可编程通用采集控制和PLC
对于船舶设备来说，一定要具备可靠的控制力，其稳定性才能有保障，否则数据信息安全就无法实现。即设备不应该受到电脑信息系统的干扰，独立运行不会受到任何影响，这是电脑编程无法实现的功能，必须采用PLC进行独立控制。然而，在我国现阶段，由于PLC设备的开发明显要晚于其他发达国家，所以在技术上无法达到更高的要求，网络化水平偏低，各个节点之间的链接不到位，就无法将数据库信息共享，各个端口不能通过编程解决数据传输的问题，即使接入传感器也无能为力。而更为先进的PPC64型通用可编程采集控制器却轻而易举的解决了上述所有的问题，它不仅是PLC的设计版，还具备对应的信息平台的能力，主要优势体现在以下三点：
1.这种可编程设备能进行对应的编程，也可以根据需求接入传感器设备，这样就能保证中央处理器的性能，具备一点的硬件条件，因此，在进行后期维护或者维修时仅需要调试一个硬件设备。在其内部共设有8种不同的传感器程序，对这些程序都具备输出预设，从而可以保证每个端口都能独立作业，信号的输入和输出不受因素影响，为整体设计提供了先决条件，保障了整个产品的质量水平。在船舶流动设备的维护过程中，仅仅需要准备硬件，就能够确保整个船舶正常工作。
2.PLC的网络性相对较差，一些本机的输入输出编程勉强能应付，但是复杂的信号对接和共享就无法实现。PPC64不仅延续了PLC原本的性能，还弥补的它的缺陷，能利用网络数据库对输入和输出进行编辑和整理，从而达到和本机输入输出一样的效率，因此更加有效的提升了原本PLC的性能。
3.PPC64还能链接到平台数据库，这样就让每个端口实现数据的实时动态共享，在不同的电脑显示屏上了解和獲取到同样的信息，而不需要进行切换、通讯的冗繁的操作，更能发挥信息平台的作用。
五、船舶设备和信息平台联接
1.船舶信息平台专用接口芯片。在船舶的信息平台中，在一般情况下，需要使用特制的接口芯片，这样就可以链接船舶上的所有设备，从而确保信息传输的有效性和可靠性。
然而，信息化平台进行链接的专用协议、以太网接口等都是内部专用的，与用户使用的关系并不密切，用户可以利用分布式数据库RAM链接到总线，实现与平台之间的联系，这样就可以在1ms内共享到平台的数据信息。因此，用户的分布式数据库其实更多的是指可以对数据信息进行实时读写，通过RAM链接到信息化平台，达到共享的目的。同时，分布式数据库采用的是二字节16位，这样就可以实现对全网数据的相应读写，确保信息安全、可靠。
2.路由器联接。在构建网络化平台的过程中，让人很容易想到运用路由器实现连接，在信息化平台搭建上，同样也少不了发挥它的作用。这些路由器主要用来连接传统设备，由于能够实现通讯向数据库的转化，所以路由器的作用发挥的更加全面。具体而言，就是传统设备一般是串口输出的，可以实现两大功能：（1）可以直接读写信息化平台的数据库;（2）可以实现只读取不发送的功能。
六、结语
综上所述，通过对船舶自动化设备信息化的保障，在一定阶段和程度上，不仅提升了整体设备的建造水平，降低了我国和发达国家的差距。
参考文献：
[1]陈明志.船舶电气自动化系统的发展初探[J].广东科技，2016（16）.
[2]高力.KONGSBERG船舶自动化系统DATACHIEFC-20实例简介[J].科技博览，2017（06）.
[3]彭辉.关于船舶电气自动化系统可靠性的保障技术研析[J].科技风，2017（18）.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14902678.htm
