船舶机舱自动化汇总Word下载.docx

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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（SELEMDAM）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。

1.1、机舱自动化目前配置及其主要系统：

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；

12.液货/干货（横向、纵向、垂直）补给系统；

13.直升飞机支援系统；

14.燃油/滑油输送阀控系统；

15.疏水/压载阀控系统；

16.液货阀控系统；

17.全船监测报警、打印系统；

18.冷藏集装箱控制监测系统；

19.其它辅助系统-传令、呼叫、时钟、监护等。

以上，各系统在舰船上的配置、在船东订货技术规格书有不同约定，每一系统一经设置，就必须满足有关船级社的规范。

1.2机舱自动化设备配置及其功能特性：

机舱自动化设备各系统在舰船上的配置特性，取决于各独立系统的要求一般均在船东技术规格书和/或在船级社规范中有明确规定。

现以主推进装置自动化系统为例，描述如下:

1.三级操作功能:

在机旁、主机集控室、驾驶室进行应急手动控制、全自动、半自动遥控；

2.优先控制功能:

机旁优先集控室、集控室优先驾驶室；

3.主要操控装置布点:

机旁控制板（LOP）、主机集控台（ECC）、驾驶室控制台（WHC）、桥楼舷翼控制台（BWC）；

4.安全保护功能:

应独立于控制和报警系统，以保证主推进装置连续安全运行；

5.联锁功能:

主推进装置的起动控制电路一般设有如下联锁环节:

（1）盘车机脱开；

（2）预润滑滑油压力不低于设定值；

（3）CPP处于零位；

（4）PTO离合器位置正常；

（5）安全停机、应急/正常停机信号有效；

（6）阻塞/备便开关处于备便（Readytostart）位置；

（7）PLC程控器等电子器件和供电电源正常有效；

（8）主机转速处于点火速度以上，完成起动过程。

6.自动跨越船舶共振区功能:

当主机转速临界船舶共振点，会引起不允许的共振现象。

自动系统一般设有自动跨越该共振区的保护功能；

7.越控功能:

为确保舰船安全，即使主推进装置安全系统发出停机指令，在WHC上还设有“越控”按钮（overridpushbutton），以便实施“弃车、保船”效能；

8.应急停机功能:

在LOP、ECC、WHC等处设有“应急停机”按钮，万一当自控系统保护装置失效时，实施人工手动保护停机；

9.监测报警功能:

监测、控制和安全系统监测参数越限，分为“报警”、“减速”和“停机”三级程序保护，并延伸至WHC和船员住舱等处报警；

10.报警和制表打印功能:

设有报警打印机和制表打印机，军用舰船一般还设有车令打印记录装置；

11.彩色CRT或LCD显示功能:

CRT（CathodeRayTube）彩色阴极射线管有逐渐被LCD（LiquidCrystalDisplay）彩色液晶显示器所取代的趋势。

显示方式有模拟式、光柱式、文字符号图象式、快闪/慢闪/平光闪现式；

12.指令传送功能:

作为“自动控制”，“半自动控制”的应急措施。

由船长在WHC发出操纵指令，ECC和/或LOP执行指令并复令给WHC，实施人工手动应急操机；

13.主机通信功能:

对双机或多机双桨舰船，主推进控制系统的微机除能按照人工设定的最佳经济曲线（主机转速-可调桨螺距-输出功率）自动控制外，还设有参数通信功能，变双手柄操机为单手柄操双机或多机成为可能。

简化双机或多机负荷匹配平衡过程；

14.声光组合报警器:

一般在机舱设有若干个声光报警器，组合有如下报警功能；

（1）主推进器自控系统报警；

（2）电站辅机等系统报警；

（3）通用报警（弃船逃生）；

（4）火警（探火器动作2分钟后）报警；

（5）CO2灭火（人员撤离现场）报警；

（6）电话（自动电话、损管电话）召唤呼口；

（7）传令钟指令呼叫；

对不同系统的报警或呼叫信号，可以发出3组不同频率的声响和闪光信号,当值守人员应答后，闪光信号由快闪变慢闪，声响信号停止，报警、召唤信号消失后，光闪停比；

15.值守人员监护、呼叫装置-冷库呼救、病房医务监护呼叫、值守人员（Deadmanwatchalarm）监护、锚机和消防泵过载/故障报警等；

16.UPS不间断电源-按船级社配置供机舱自动化系统的不间断电源应满足断电后连续使用15分钟的要求。

二电站自动化系统

1船舶电站是船舶的重要组成部分，而电站自动化是船舶自动化的主要内容之一。

电站运行的可靠性、经济性及自动化程度对保证船舶安全、经济航行具有重要意义。

随着船舶向大型化和多功能化发展，对船舶电站提出的要求也越来越高，因而船舶电站在近几十年中有了很大的发展，其发展的突出标志是自动化。

电站自动化系统，它应包含三大部分，即安全保护系统、自动控制系统和自动监测报警记录系统。

船舶电站安全保护系统又可分为原动机安全保护和电力系统安全保护。

电力系统安全保护一般来说主要包括如下几种:

（1）过载保护

（2）定子绕组内部短路保护

（3）发电机外部短路保护

（4）欠压保护

（5）逆功率保护

2在我国海军某大型导弹驱逐舰上，装有我国自己研制生产的具有国际九十年代同类产品先进水平的电站自动化系统（型号:

CY88O2C）。

该电站系统有两台1120kw主汽轮发电机组、两台112OkW主柴油发电机组和一台560kW停泊发电机组组成，是目前我国海军船舶中电站装机容量最大、装机台数最多并且机组配置规格最复杂的电站系统，该系统的结构和功能框图见图：

CY8802C型电站自动化系统的特点:

1.系统采用三级分散装置和二级控制原则设计，从而使系统控制操作界线分明、功能全面、操作简便。

2.系统采用30多台微机通过实时控制网络组成系统，构成电动自动化控制、监测、管理一体化系统，相当于国外90年代同类产品的先进水平。

3.系统需解决动态、静态特性相差很大的汽-柴发电机组的长期稳定并联运行难题。

4.首次采用星型和环型相结合的网络数据传送方式，解决了数据传送的哄谏性和可靠性问题。

图2.2系统网络通信枢：

5.采用一台微机控制一个机组，一台采集器监测一个机组，使控制、监测功能按机组纵向分配，有效地提高了系统的可靠性、可维性及通用性。

6.系统采用五种独立原则设计，即:

（1）前、后电站监控系统设独立的供电装置；

（2）前、后电站监控系统中具有相互独立的网络节点，可组成各自的通讯子系统，相互不影响；

（3）一台机组有一个独立的功能完善的控制器控制，完成该机组的所有控制显示功能；

（4）一台机组有一个独立的参数采集器，完成该机组的全部参数的监测；

（5）系统中各单元分别采用独立的电源模块，降低了电源部分的故障率。

7.单元的硬件软件、模块化、通用化设计。

系统各单元都有一通用微机模块组成，见图2.3：

8.关键单元的多重冗余设计

9.控制与管理一体化。

系统采用网络化设计，信息传递灵活方便，可以与管理计算机联网，构成船舶管理中心或船舶电力损管系统。

三主机遥控系统

舰船机舱主机遥控系统是舰船机舱自动化的重要组成部分。

在本世纪60年代以前的几十年里，船舶机舱里只有个别的或局部的机组、系统采用自动化技术，从局部自动到全面自动化经历了一段较长的岁月。

随着自动化装置的设计、制造和管理各方面的日趋成熟，单项和局部的自动化逐渐增多。

1主机遥控系统的基本形式：

机械遥控系统、液压控制系统、气动遥控系统、电动遥控、气电遥控系统。

2主机遥控系统分析：

为便于分析，现以沪东为香港机场设计建造的4999T成品油轮（嘉升、嘉宏）号的主机遥控系统为例，展开分析研究，该船主推进系统采用双机双桨设计，主机遥控系统采用瓦锡兰WICHMATIC-Ⅱ遥控系统。

现对该系统的组成及控制分别介绍如下:

2.1WICHMATIC-Ⅱ主机遥控系统的组成

嘉升、嘉宏采用双机双桨设计，主机型号6L20WARTSILA（200x280），四冲程、涡轮增压中冷，燃油是以直接喷射方式进入主机。

主机转速（额定）1000RPM

输出功率990KW

发火顺序顺钟向1-5-3-6-2-4

逆钟向1-4-2-6-3-5

控制系统采用WICHMATIC-Ⅱ遥控系统.该系统土要由以下部分组成，见图3.1图中:

（1）车钟系统；

（2）驾控台操纵显示板；

（3）集控台操纵显示板；

（4）机侧操纵显示板；

（5）主控制箱；

（6）机侧接线箱；

图3.1WICHMATIC-Ⅱ主机遥控系统的组成

（7）设于主机齿轮减速箱，PTO部分的有关检测传感器和执行部件,其中14个检测传感器的工况变化还通过设于执行的监测接线箱LUS-1,2,它是机舱监测系统WE-300的个组成成分，以便对主机的正常运行进行监视。

2.2主机操纵部位的选用切换

操纵地点，选用切换的指令信号，是由各处的按钮通过输入接口（VMIO）插件NO.5送入微机，其相应的声、光联系信号是由输出接口（VMIO）NO.6由操纵地点发送的。

WM-Ⅱ遥控系统对WARTSILA主机转速、离合器及推进器螺距的操调，可以分别在机侧，集控室和驾驶室三处进行，操纵地点依据“驾驶室-集控室”之间应急情况下操纵地点的优先切换WM-Ⅱ对机侧、集控室、驾驶室三个操纵地点,两种规律进行选用切换。

2.3主推进系统的控制

嘉升、嘉宏主推进系统采用的是双机双浆设计，不论在驾驶室、集控室或是在机侧进行操纵都必须对以下三个环节解决好控制问题，即:

—主机的启动、停止和转速控制；

—离合器的啮合和脱开操纵；

—螺距的操调控制。

2.4主机