【摘要】全船综合自动化层次发展将成为船舶自动化技术的发展方向，全船综合自动化，是集机舱自动化、机械自动化、航行自动化、装载自动化等一体的多功能综合系统，该系统通常有两个工作母站、若干个分控制系统及若干个工作分站组成。通常一个工作母站设在机舱控制室，另一个工作母站设在驾驶室。两个工作母站完全独立，可单独或同时操作，并互为备用。分控制系统将根据船舶种类和自动化程度而定，如主机遥控、电站管理、机舱检测报警等。所有工作母站和分控制系统采用高速传输技术组成一个综合网络系统，在网络上根据需要连接一定数量的工作分站，从而达到在船舶重要部位对各设备进行检测和操纵等目的。同时，其工作分站可以作为一个窗口，执行岸与船、船与船之间的对话，进行各种信息交流、咨询、设备维护、故障诊断、资料查阅、备件查询、船舶管理等业务活动，通过与船舶对外通信设备联网，借助于数据传输、电子邮件等各种通信手段，从而最大程度提高船舶航行的安全性、可靠性和经济性。

【关键词】船舶；综合自动化；集成控制系统

随着我国船舶工业的电气自动化程度，电气化性能和技术水平已有了迅猛发展，不少设备通过引进、消化、吸收国外先进技术，也以达到了国际先进水平。随着我国综合国力的提高，船舶自动化技术必将有新的更大的突破。

当今世界在船舶自动化方面正在进行着根本性地变革。航海人员对船舶自动化的理想已成为现实。

船舶航行技术的现代化，卫星通讯、卫星导航、智能型柴油机、无人操控机舱、电脑自动控制配载仪、自动导航设备、各种船用自动控制设备等等，给了IT行业、电气行业等带来了研发课题和发展空间，使船舶行业和信息产业链之间连接更密切。近年来我国信息产业、IT产业的发展也为船舶工业的发展给予了极大的支持。电脑技术在船舶上的应用越来越广泛，船舶自动化、信息化水平也越来越高。

从船舶导航与驾驶自动化技术的发展来看，现代船舶对操纵安全性、可靠性到航行的成本有更高的需求。20世纪70年代，国外海上自动航行系统，即初期的综合桥楼系统（IBS）就适应这种用户要求问世了。目前，世界上先进国家已研制推出第三代、第四代不同类型的综合桥楼系统（IBS）。应用计算机、现代控制、信息处理等技术，将船上的各种导航、操作控制和雷达避碰等设备有机的组合起来，对导航、驾驶、机动航行、航行管理、航线计划、避让、轮机监控、自动监测、自动报警等功能实施控制，以最少的人力、最低的人力消耗，实现船舶自动化航行。系统的主要特点是具有完善的综合导航、自动操船、自动避碰、丰富的图形界面、通信和航行管理控制自动化等多种功能，从而实现船舶航行的高度自动化，提高航行的安全性、经济性和有效性。船舶导航与驾驶自动化系统是具有航海专家数据库的支持，以及国际通用电子海图技术支持的数字化、智能化、模块化和集成化的综合导航与驾驶控制的网络系统。

船舶机舱自动化系统及设备技术的发展，是船舶工业科技战略发展应用研究的重要技术之一。机舱自动化系统包括主动力系统、发电系统等多个子系统的控制与监测，例如，主机遥控，机舱监测报警，电站管理，泵控制等。今后发展趋势是以计算机网络、现场总线技术为标志的集成平台管理系统IPMS技术、柴油机遥控技术、多种动力装置的推进控制技术：CODOG（柴油机和燃气轮机交替推进）、CODAG（柴油机和燃气轮机联合并机推进）、双柴油机并机、四柴油机两两并机等。

全船综合自动化层次发展将成为船舶自动化技术的发展方向，全船综合自动化，是集机舱自动化、机械自动化、航行自动化、装载自动化等一体的多功能综合系统，该系统通常有两个工作母站、若干个分控制系统及若干个工作分站组成。通常一个工作母站设在机舱控制室，另一个工作母站设在驾驶室。两个工作母站完全独立，可单独或同时操作，并互为备用。分控制系统将根据船舶种类和自动化程度而定，如主机遥控、电站管理、机舱检测报警、泵閥控制、液位遥测和压载控制、冷藏集装箱监控、自动导航等。所有工作母站和分控制系统采用高速传输技术组成一个综合网络系统，在网络上根据需要连接一定数量的工作分站，从而达到在船舶重要部位对各设备进行检测和操纵等目的。同时，其工作分站可以作为一个窗口，执行岸与船、船与船之间的对话，进行各种信息交流、咨询、设备维护、故障诊断、资料查阅、备件查询、船舶管理等业务活动，通过与船舶对外通信设备联网，借助于数据传输、电子邮件等各种通信手段，从而最大程度提高船舶航行的安全性、可靠性和经济性。

21世纪将会有越来越多的新建船舶配套船舶综合自动化系统，用计算机进行全船智能管理，保证安全、经济地操作。船舶电气自动化系统发展的趋势，系统监控的综合化由于电器设备已经日趋通用化，计算机所有功能选择均能通过屏幕软件按钮直接完成，为系统监控的综合化提供了必要的基础。

数字化技术和总线技术应用已经发展得相当成熟，现场总线是一种互联现场设备与控制系统之间的双向数字通信网络。采用双层网，第一层为数据采集与传送网，第二层为控制网。控制网络可采用冗余结构，可以保证系统的可靠性。由于考虑到危险分散原则，按系统分，又分成若干子网，如：推进系统、管道系统、电力监控系统等独立子网。通过系统的网络化，功能上集各子系统的功能，从可靠性角度出发又是一个分布式系统；在数据采集和控制平台上各分系统密切结合，但在系统结构上又是一个主动性极强的系统，在平台某系统局部受损时不影响独立工作；采用网络冗余和设备冗余设计不间断后备电源，生存能力很强；具有图像控制功能，人机界面和对话效果。网络系统的优势在于采用数字化和高层次的自动化技术大体大量繁琐的人工操作，提高工作效率。有助于减少频繁操作和减轻船员疲劳，把船员从恶劣的工作环境中解救出来。船舶电气自动化领域展望，机电一体化使学科交叉互相渗透，电力与电子、强电与弱电更难分难解，人工智能和模糊技术的应用使船舶电气自动化领域更加宽广，必将会对造船和航运业带来重大变革。新一代大功率半导体电力电子器件，在材料、理论、机理、制造工艺和应用技术等方面的研究开发，船舶设备将会进一步向高可靠、性能型发展，将会对船舶电力推进和辅机电力拖动技术带来重大变革。在船舶控制中，可编程序控制器和单片机将逐渐发展成为一种普遍控制方式。计算机监控系统正在经历着从集中型计算机监控系统到分散型微机监控系统到集散多级、多微机监控系统到网络型计算机监控系统。而这些技术的发展会使船舶工业向着智能综合自动化、微机监视、智能控制、卫星通信导航、全球定位系统、船岸信息直接交流、全船自动化领域延伸船舶电气化程度的提高对船舶航行和安全有着重大影响。

参考文献

[1] 肖乐明.新式船舶电气安全系统设计[J].船舶工程，2006（02）.

[2] 孟松，徐慧朴.追踪船舶自动化发展趋势加强嵌入式系统教学[J].航海教育研究，2003（04）.

作者简介：牟鸣浩（1993.03—），男，海军工程大学，本科。