智能船舶的七大關(guān)鍵技術(shù)，你清楚哪個(gè)？

時(shí)間：2019-07-19

《智能船舶規(guī)范》將智能船舶的功能分為智能航行、智能船體、智能機(jī)艙、智能能效管理、智能貨物管理和智能集成平臺(tái)，基本囊括了智能船舶所應(yīng)具備的所有功能。所以智能船舶的七大關(guān)鍵技術(shù)是與船舶有關(guān)的信息感知技術(shù)、通信導(dǎo)航技術(shù)、能效控制技術(shù)、航線規(guī)劃技術(shù)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)、遇險(xiǎn)預(yù)警救助技術(shù)、駕機(jī)一體化和自主航行技術(shù)。

（1）信息感知技術(shù)

船舶信息感知是指船舶能夠基于各種傳感設(shè)備、傳感網(wǎng)絡(luò)和信息處理設(shè)備，獲取船舶自身和周圍環(huán)境的各種信息，使船舶能夠較安全、可靠航行的一種技術(shù)手段，典型的智能船舶環(huán)境感知系統(tǒng)如圖2所示。船舶感知的信息可分為自身狀態(tài)信息和周圍環(huán)境信息。自身狀態(tài)信息包括船舶機(jī)艙、駕駛臺(tái)、貨艙內(nèi)各種設(shè)備的狀態(tài)信息，以及船舶航行的位置、航速、航向等航行狀態(tài)信息，主要依靠目前已有的壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、液位等傳感器，感知手段較成熟。周圍環(huán)境信息包括周圍船舶和障礙物信息、周圍氣象條件、水深、視頻監(jiān)控信息、音頻監(jiān)控信息、水流速度和方向、航標(biāo)位置、可航行區(qū)域等，主要依靠AIS、海事雷達(dá)、視頻攝像

機(jī)、激光傳感器、激光雷達(dá)傳感器、風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、能見度采集設(shè)備、計(jì)程儀、水深儀、航行數(shù)據(jù)記錄儀（VDR）、電子海圖（電子航道圖）以及船岸交互信息來獲取，感知過程中涉及的信號(hào)種類較多、數(shù)據(jù)量較大、信息間存在冗余和沖突問題，值得進(jìn)一步研究。

（2）通信導(dǎo)航技術(shù)

通信技術(shù)是用于實(shí)現(xiàn)船舶上各系統(tǒng)和設(shè)備之間，以及船舶與岸站、船舶與航標(biāo)之間的信息交互。常用的通信方式主要包括：VHF（甚高頻）、海事專網(wǎng)、海事衛(wèi)星、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)（手機(jī)網(wǎng)絡(luò)）等。導(dǎo)航技術(shù)是用于指導(dǎo)船舶從*航線的一點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到另一點(diǎn)，通常包括定位、目的地選擇、路徑計(jì)算和路徑指導(dǎo)等過程。船舶常用的導(dǎo)航技術(shù)包括早期的無線電導(dǎo)航和現(xiàn)在廣泛使用的衛(wèi)星導(dǎo)航。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為我國(guó)船舶導(dǎo)航領(lǐng)域提供了新的發(fā)展契機(jī)。

（3）能效控制技術(shù)

2007年，世界海運(yùn)船舶排放CO 2 達(dá)10.4億噸，其中**海運(yùn)排放CO 2 約8.7億噸，分別占當(dāng)年**CO 2 排放總量的3.3%和2.7%。為提高船舶能效、減少船舶溫室氣體排放（節(jié)能減排），**海事組織（IMO）提出EEDI（新造船設(shè)計(jì)能效指數(shù)）、EEOI（船舶營(yíng)運(yùn)能效指數(shù)）等評(píng)價(jià)標(biāo)。智能船舶的發(fā)展應(yīng)順應(yīng)“綠色船舶”的發(fā)展潮流，分析通航環(huán)境、裝載量、吃水、主機(jī)功率（轉(zhuǎn)速）等因素與船舶營(yíng)運(yùn)能效指數(shù)EEOI之間的內(nèi)在關(guān)系，在保證船舶安全和營(yíng)運(yùn)效率的前提下，通過優(yōu)化控制船舶航速、裝載量、吃水、航線等，以較大限度降低

EEOI指數(shù)。環(huán)境要素與船舶能耗間的關(guān)系值得進(jìn)一步研究，考慮環(huán)境要素的船舶清潔推進(jìn)系統(tǒng)能效管理控制策略如圖2所示。

（4）航線規(guī)劃技術(shù)

航線規(guī)劃是指船舶根據(jù)航行水域交通流控制信息、前方航道船舶密度情況、公司船期信息、航道水流分布信息、航道航行難易信息，智能實(shí)時(shí)選擇船舶在航道內(nèi)的位置和航道，以優(yōu)化航線，達(dá)到安全高效、綠色環(huán)保的目的。目前常用的航線規(guī)劃方法包括：線性規(guī)劃方法、混合整數(shù)規(guī)劃模型、遺傳算法、模擬退火、粒子群優(yōu)化算法等智能算法（解決隨機(jī)旅行時(shí)間問題）。劉浩等利用遺傳算法規(guī)劃的航線如圖3所示。

（5）狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)

狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)是以監(jiān)測(cè)設(shè)備振動(dòng)發(fā)展趨勢(shì)為手段的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)預(yù)報(bào)技術(shù)，通過了解設(shè)備的健康狀況，判斷設(shè)備是處于穩(wěn)定狀態(tài)或正在惡化。未來船舶故障診斷可考慮以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用多尺度分析方法來構(gòu)建設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。故障診斷技術(shù)就是在船舶機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中或基本不拆卸設(shè)備的情況下，掌握設(shè)備的運(yùn)行狀況，根據(jù)對(duì)被診斷對(duì)象測(cè)試所**的有用信息進(jìn)行分析處理，判斷被診斷對(duì)象的狀態(tài)是否處于異常狀態(tài)或故障狀態(tài)，判斷劣化狀態(tài)發(fā)生的部位或零部件，并判定產(chǎn)生故障的原因，以及預(yù)測(cè)狀態(tài)劣化的發(fā)展趨勢(shì)等。其目的是提高設(shè)備效率和運(yùn)行可靠性，防患于未然，避免故障的發(fā)生。由于智能船舶配員很少，對(duì)船舶設(shè)備狀態(tài)的自我監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)要求較高，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、智能診斷技術(shù)，做到盡早發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處理潛在故障，保證船舶在航行過程中的安全可靠。

（6）遇險(xiǎn)預(yù)警救助技術(shù)

水上交通事故時(shí)有發(fā)生，尤其是碰撞和擱淺事故，往往造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。無論是在海上還是內(nèi)河水域，船舶碰撞是較為常見的水上交通事故類型，在所有的水上交通事故中占很大的比例。船舶遇險(xiǎn)預(yù)警與搜救技術(shù)能夠有效的降低事故的發(fā)生率以及降低事故的損失。武漢理工大學(xué)等單位已研發(fā)一套橋區(qū)船舶碰撞預(yù)警系統(tǒng)，保證船舶在橋區(qū)的航行安全，如圖4所示。

（7）自主航行技術(shù)

《智能船舶規(guī)范》中定義，智能航行系指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)等對(duì)感知和獲得的信息進(jìn)行分析和處理，對(duì)船舶航路和航速進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化；可行時(shí)，借助岸基支持中心，船舶能在開闊水域、狹窄水道、復(fù)雜環(huán)境條件下自動(dòng)避碰，實(shí)現(xiàn)自主航行。國(guó)外船舶自主航行技術(shù)研究較早，美國(guó)、以色列等海洋強(qiáng)國(guó)開發(fā)了無人駕駛的水面艦艇，主要用于軍事偵察和掃雷等。我國(guó)目前已開展船舶自主航行研究，較具代表性的有：中國(guó)氣象局與航天科工集團(tuán)合作研發(fā)的“天象一號(hào)”、青島北海船舶重工等合作研發(fā)的“水面無人智能測(cè)量平臺(tái)工程樣機(jī)”、珠海云洲智能科技公司研發(fā)的“*者”（如圖5所示）、上海海事大學(xué)研發(fā)的“海騰01”號(hào)等。

詞條
詞條說明
運(yùn)動(dòng)帆船越浪滑行技術(shù)！
在順風(fēng)航行中，帆船利用涌浪的推動(dòng)，滑行一個(gè)浪（或幾個(gè)浪），使船速突然變慢很容易做到。但是保持連續(xù)不斷的滑行，在航線中始終保持滑行狀態(tài)，才能**比賽的勝利。越浪滑行時(shí)，首先要控制船體的平衡，防止涌浪對(duì)船推動(dòng)后發(fā)生船體失控現(xiàn)象。在船開始加速前，可使船稍微做迎風(fēng)偏轉(zhuǎn)，建立起較快的速度，隨著速度的增加，再做順風(fēng)偏轉(zhuǎn)，一直保持這種速度航行，找準(zhǔn)下涌浪的前部，使船以頭低尾高的狀態(tài)繼續(xù)滑行。身體在控制船體平衡的
你對(duì)船舶基礎(chǔ)知識(shí)了解多少？
船舶基礎(chǔ)構(gòu)造（一）船殼（Shell）船殼即船的外殼，是將多塊鋼板鉚釘或電焊結(jié)合而成的，包括龍骨翼板、彎曲外板及上舷外板三部分。（二）船架（Frame）船架是指為支撐船殼所用各種材料的總稱，分為縱材和橫材兩部分?？v材包括龍骨、底骨和邊骨；橫材包括肋骨、船梁和艙壁。（三）甲板（Deck）甲板是鋪在船梁上的鋼板，將船體分隔成上、中、下層。大型船甲板數(shù)可多至六、七層，其作用是加固船體結(jié)構(gòu)和便于分層配載及裝
智能船舶的七大關(guān)鍵技術(shù)，你清楚哪個(gè)？
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海員——被太陽(yáng)遺忘的角落
鬧猛的農(nóng)民工，沉寂的海員? 每年臘月風(fēng)風(fēng)火火春運(yùn)讓全國(guó)的火車站、飛機(jī)場(chǎng)、車站和碼頭擠的爆滿。在城市里面打工的農(nóng)民兄弟、農(nóng)民大伯、農(nóng)民大媽們經(jīng)過一年的打拚，懷揣并不多的打工錢，牽?jī)簬娂婇_始舉家遷徙了，他們要回到自己的家鄉(xiāng)度過中國(guó)較古老、較傳統(tǒng)、較偉大、較神圣的春節(jié)。還沒有到臘月二十，聞風(fēng)而動(dòng)地首批農(nóng)民工們開始***在中國(guó)東南沿海，發(fā)達(dá)城市火車站拿出打工賺來的一部分錢開始為鐵路**哥鋪