船舶机舱自动化研究论文

摘要

本论文结合电站自动化系统和主机遥控系统应用实例，依据船舶自动化系统设计经验以及沪东厂成功建造的各型船舶，就船舶机舱自动化现状、功能和特性、现行规范对自动化船舶分级及入级设计要求、主要配置的监测、报警、辅机的遥控操作和自动切换以及自动化系统的试验、验收等进行了综述；较好地总结了船舶自动化系统的设计规律，基本理顺了船舶自动化系统设计思路，可以指导今后的船舶自动化造船设计工作。并以此为基础，关注船舶电气自动化的新技术及发展方向。并进而展望未来船舶自动化发展趋势，紧跟电气自动化的发展潮流，以适应现代的船舶造船设计之需要。使我们的造船设计水平再上新台阶，并为我国建造高水平的船舶作出贡献。

关键词:电站自动化系统电站监控主机遥控系统监测报警

ABSTRACT

In this paper，close1y connecting with the actual appication of automatization on power station and main engine remote control，and based on the experiences in automatization design together with the successively-built vessels of all kinds in our yard，summarized descriptions will go to the present status，performance and characteristics of automatization in machinery room，analysis and discussion will also be given to classified requirement by rules and regulation on system design of monitoring，alarm，remote control and automatic shift of main and auxiliary equipment including test and inspection;all of which by summarizing the design skeleton and the design ideals on ship automatization，have made some guidance with ship automatization design in the future. Future more，close attention will be paid on the development of new technology on ship automatization by looking into the distance of tendency on the development of ship automatization and keeping up with the Joneseson the development of electric automaticzation，so that. Which can be qualified in shipbuilding design requirement in the 2l century. In the end，the paper is to aim at raising the shipbuilding design to a higher level as a contribution to building advanced ship in China.

Key Words: automatization on power station；Power statlon monitonng；main engine remote control; alarm

目录

摘要...................................................................................................................... I ABSTRACT ........................................................................................................ II 第一章绪论. (1)

1.1 机舱自动化发展历史及现状 (1)

1.2 机舱自动化配置及其主要系统 (1)

1.3 机舱自动化设备配置及其功能特性 (2)

1.4 机舱自动化设备监测及报警 (4)

第二章电站自动化系统 (6)

2.1 电站自动化系统的历史与发展 (6)

2.2 电站自动化系统的一般介绍 (6)

2.2.1 安全保护系统 (7)

2.2.2 自动控制系统 (7)

2.2.3 自动监测报警记录系统 (9)

2.3 电站自动化系统分析 (9)

2.3.1 CY8802C型电站自动化系统的特点 (10)

2.3.2 CY880ZC型电站自动化系统的功能 (12)

2.4 本章小结 (15)

第三章主机遥控系统 (16)

3.1 主机遥控系统的历史与发展概况 (16)

3.2 主机遥控系统的基本形式 (16)

3.2.1 机械遥控系统 (16)

3.2.3 气动遥控系统 (16)

3.2.4 电动遥控 (17)

3.2.5 气电遥控系统 (17)

3.3 主机遥控系统分析 (17)

3.3.1 WICHMATIC-Ⅱ主机遥控系统的组成 (17)

3.3.2 主机操纵部位的选用切换 (18)

3.3.3 主推进系统的控制 (20)

3.3.4 主机启动、停车和安全保护的PLC控制 (22)

3.4 本章小结 (32)

第四章主机推进装置 (32)

4.1 近年来的推进装置主要形式 (33)

4.2 轴系 (34)

4.3 柴油机的动力系统 (35)

4.4 本章小结 (37)

第五章自动化系统设计 (37)

5.1 自动化船舶分级和入级 (38)

5.1.1自动化船舶的分级级别 (38)

5.1.2自动化船舶入级及设计建造 (38)

5.2 船级社对机舱自动化的基本要求 (39)

5.2.1 设备设计 (39)

5.2.2 环境条件 (39)

5.2.4 绝缘电阻 (40)

5.2.5 耐压试验 (40)

5.2.6 电磁兼容性 (40)

5.3 船级社对无人值班机器处所的监测要求 (41)

5.4 无人机舱主要辅机的遥控操作和自动切换 (41)

5.5.1 设备接口 (42)

5.5.2 传感器 (42)

5.6 自动化系统设备安装和电缆敷设生产设计 (42)

5.6.1 设备布置安装基本要求 (42)

5.6.2 设备安装和电缆敷设的基本原则 (43)

5.7 自动化系统系泊和航行试验 (43)

5.7.1 系泊试验 (43)

5.7.2 航行试验 (45)

5.8 本章小结 (45)

第六章自动化船舶发展趋势展望 (45)

结论 (46)

致谢 (48)

第一章绪论

1.1 机舱自动化发展历史及现状

舰艇装备武器、观导、通信系统的自动化、电子程控化是衡量舰艇现代化程度的主要尺度，而机舱自动化是当代舰船共同研发的课题。然而，由于舰船使用任务的差异，受其战术技术要求或和技术经济指标的制约，在船舶自动化设计上也会有不同的定位和取向。

舰艇机舱自动化设置的目的在于避免和防止船员判断和操作失当，贻误战机，其次为减轻船员大量重复体力消耗，进而提高其战斗力和生命力。民用船舶机舱自动化除安全可靠因素外，尤以追求船舶运行的经济性为目的。

从本世纪50年代机电设备单元(或单机)自动化在舰船上大量采用，1961年日本建成“金华山丸”号，实现机舱集中控制和驾驶室遥控主机，成为世界上第一艘自动化船。60年代中期发展无人值班机舱，出现了第二代自动化船，如1964年日本为丹麦建造的“赛灵月”号(SELEM DAM)65型油船。该船除了机舱集中控制和驾驶室遥控主机外，还有火灾探测及自动灭火装置。在机舱、驾驶室和船员居住区之间设有通信和报警装置。其后，各国船级社陆续出台了满足不同程度自动化分级的一人或无人值班机舱船舶的技术标准，从而使舰船机舱自动化纳入规范化。

1.2 机舱自动化配置及其主要系统

分析研究沪东设计建造的自动化舰船，机舱自动化的配置和主要系统大致如下:

1.主推进装置自动化系统；

2.主柴油发电机组及电站自动化系统；

3.应急柴油发电机组自动化系统；

4.艏侧向推进装置遥控系统；

5.舰船自动减摇鳍/减摇水舱系统；

6.探火、易燃易爆气体探测、浸水报警、消防灭火等损害管制系统；

7.甲板机械自动化系统；

8.冷藏、空调、通风、辅锅炉或废气热油锅炉自动化系统；

9.焚烧炉、舱底水、生活污水、油净化器等环保设备自动化系统；

10.CO2/N2气等、惰性保护气体发生器系统；

11.离子膜海水制淡系统；