1、WHUT-CHENHUI,1,7/14/2020,船舶自動化發(fā)展趨勢 武漢理工大學(xué),7/14/2020,WHUT-CHENHUI,2,船舶自動化技術(shù)產(chǎn)業(yè)已成為當(dāng)今世界主要海洋強國的支柱產(chǎn)業(yè)之一,7/14/2020,WHUT-CHENHUI,3,德國SIEMENS、MTU； 法國ALSTON； 挪威NORCONTROL、 推出些大型具有現(xiàn)代化先進(jìn)水平的船舶自動化裝備,7/14/2020,WHUT-CHENHUI,4,當(dāng)今世界在船舶自動化方面正在進(jìn)行著根本性的變革，航海人員船舶自動化的理想已成為現(xiàn)實,7/14/2020,WHUT-CHENHUI,5,（1）船舶導(dǎo)航與駕駛自動化技術(shù) （2）機艙自動化

2、系統(tǒng)及設(shè)備技術(shù) （3）船舶船岸信息一體化系統(tǒng)技術(shù) （4）液貨裝卸自動化系統(tǒng)技術(shù),7/14/2020,WHUT-CHENHUI,6,（1）船舶導(dǎo)航與駕駛自動化技術(shù),7/14/2020,WHUT-CHENHUI,7,船舶導(dǎo)航與駕駛自動化技術(shù) 現(xiàn)代船舶對操縱從安全性、可靠性到航行的成本有更高的需求,7/14/2020,WHUT-CHENHUI,8,20世紀(jì)70年代，國外海上自動航行系統(tǒng)，即初期的綜合橋樓系統(tǒng)(IBS)就適應(yīng)這種用戶要求問世了。 目前，世界上先進(jìn)國家已研制推出第3代、第4代不同類型的綜合橋樓系統(tǒng)(IBS),7/14/2020,WHUT-CHENHUI,9,應(yīng)用計算機、現(xiàn)代控制、信息處理

3、等技術(shù)，將船上的各種導(dǎo)航、操作控制和雷達(dá)避碰等設(shè)備有機地組合起來，對導(dǎo)航、駕駛、機動航行、航行管理、航線計劃、避讓、輪機監(jiān)控、自動監(jiān)測、自動報警等功能實施控制，以最少的人力、最低的燃料消耗，實現(xiàn)船舶自動化航行,7/14/2020,WHUT-CHENHUI,10,系統(tǒng)的主要特點是具有完善的綜合導(dǎo)航、自動操船、自動避碰、豐富的圖形界面、通信和航行管理控制自動化等多種功能，從而實現(xiàn)船舶航行的高度自動化，提高航行的安全性、經(jīng)濟(jì)性和有效性,7/14/2020,WHUT-CHENHUI,11,船舶導(dǎo)航與駕駛自動化系統(tǒng)是具有航海專家數(shù)據(jù)庫的支持，以及國際通用電子海圖技術(shù)支持的數(shù)字化、智能化、模快化和集成化的

4、綜合導(dǎo)航與駕駛控制的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),7/14/2020,WHUT-CHENHUI,12,今后主要技術(shù)發(fā)展： 航海專家數(shù)據(jù)庫技術(shù) 通用型電子海圖顯示信息系統(tǒng)技術(shù) 多導(dǎo)航傳感器多數(shù)據(jù)集的信息融合處理技術(shù) 開放式體系中的實時多任務(wù)操作系統(tǒng)上的系統(tǒng)集成技術(shù) 系統(tǒng)導(dǎo)航功能模塊化技術(shù),7/14/2020,WHUT-CHENHUI,13,（2）船舶機艙自動化系統(tǒng)及設(shè)備技術(shù),7/14/2020,WHUT-CHENHUI,14,船舶機艙自動化系統(tǒng)是集機艙動力系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)自動控制、監(jiān)測、報警等于一體化的監(jiān)控系統(tǒng) 船舶機艙自動化技術(shù)是船舶工業(yè)科技戰(zhàn)略發(fā)展應(yīng)用研究的重要技術(shù)之一,7/14/2020,WHUT-CHENHU

5、I,15,機艙自動化系統(tǒng)包括主動力系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)等多個子系統(tǒng)的控制與監(jiān)測，例如，主機遙控、機艙監(jiān)測報警、電站管理、泵控制等,7/14/2020,WHUT-CHENHUI,16,涉及計算機網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字化信息技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、通訊、信息處理、光纖、傳感器、電力電子等多種學(xué)科和技術(shù)綜合應(yīng)用,7/14/2020,WHUT-CHENHUI,17,數(shù)字監(jiān)控技術(shù)（包括單元系統(tǒng)模塊技術(shù)、電子模塊技術(shù)、系統(tǒng)接口模塊技術(shù)）、光纖數(shù)字傳輸技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（包括船用光纖、現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)等技術(shù)）、智能柴油機電控技術(shù)、全電力電子技術(shù)、微機電技術(shù)等，以集成化、網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、智能化、系列化等方式，向?qū)崿F(xiàn)機艙綜合

6、自動化這個高層次階段發(fā)展,7/14/2020,WHUT-CHENHUI,18,開放式和網(wǎng)絡(luò)化的未來船舶機艙自動化的創(chuàng)新模式 并具有自動化程度高、可靠性高、維護(hù)簡潔等特點,7/14/2020,WHUT-CHENHUI,19,挪威NORCONTROL公司 ABB集團(tuán) 法國ALSTON公司 德國MTU公司 日本寺崎公司,7/14/2020,WHUT-CHENHUI,20,船舶機艙自動化技術(shù)今后發(fā)展趨勢： 以計算機網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場總線技術(shù)為標(biāo)志的集成平臺管理系統(tǒng)IPMS技術(shù) 柴油機遙控技術(shù) 多種動力裝置的推進(jìn)控制技術(shù)：CODOG（柴油機和燃汽輪機交替推進(jìn)）、CODAG（柴油機和燃汽輪聯(lián)合并機推進(jìn)）、雙柴油機

7、并機、四柴油機兩兩并機等,7/14/2020,WHUT-CHENHUI,21,全自動電站及電能管理技術(shù)全電力推進(jìn)系統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù)設(shè)備軟硬件模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化船舶光纖數(shù)字傳輸技術(shù)船舶機艙微機電系統(tǒng)的新技術(shù)：智能傳感器（自校準(zhǔn)傳感器、光纖傳感器、多參數(shù)傳感器等）、泵、閥、執(zhí)行機構(gòu)等機艙自動化系統(tǒng)可靠性理論,7/14/2020,WHUT-CHENHUI,22,（3）船舶船岸信息一體化系統(tǒng)技術(shù),7/14/2020,WHUT-CHENHUI,23,船舶船岸信息一體化系統(tǒng)技術(shù)是船舶配套技術(shù)科技戰(zhàn)略發(fā)展需要研究和開發(fā)的重要課題,7/14/2020,WHUT-CHENHUI,24,船舶船岸信息一體化系統(tǒng)技術(shù)

8、是為遠(yuǎn)洋運輸和遠(yuǎn)洋漁業(yè)捕撈隊等在世界各海域中執(zhí)行各項作業(yè)任務(wù)的大中型民船提供船舶航行狀態(tài)的實時監(jiān)視、調(diào)度、管理、指揮的大型的自動管理系統(tǒng),7/14/2020,WHUT-CHENHUI,25,由電子海圖(ECDIS)、船舶自動識別系統(tǒng)(VIS)、船載航行數(shù)據(jù)記錄儀(VDR)等主要設(shè)備, 通過擴(kuò)充遠(yuǎn)程無線網(wǎng)絡(luò)通信功能，而實現(xiàn)海上數(shù)字交通，并且通過衛(wèi)星通信網(wǎng)、陸地計算機廣域網(wǎng)和局域網(wǎng), 以規(guī)定的報告格式實時地與基地指揮臺自動進(jìn)行通信，構(gòu)成船岸信息一體化網(wǎng)絡(luò)，成為集導(dǎo)航、通信、控制為一體的船舶自動化系統(tǒng) 海上船舶航行安全有很重要意義,7/14/2020,WHUT-CHENHUI,26,法國ALSTON

9、公司、美國SBS公司、德國MTU公司等電子產(chǎn)品公司的船舶船岸信息一體化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以及國際VTS船舶交通管理系統(tǒng)、ECDIS電子海圖顯示與信息系統(tǒng)、VIS船舶自動識別系統(tǒng)、VDR船舶航行數(shù)據(jù)自動記錄器等,7/14/2020,WHUT-CHENHUI,27,船舶船岸信息一體化系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展方向： 船岸信息一體化網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)分析與組建船臺綜合后勤支持管理系統(tǒng)的軟件平臺技術(shù)船岸動態(tài)信息傳輸技術(shù)和導(dǎo)航與通信綜合集成技術(shù) 陸上信息管理與指揮調(diào)度系統(tǒng)的軟件平臺技術(shù)船岸一體化網(wǎng)絡(luò)通信安全性和高可靠性理論航行目標(biāo)、狀態(tài)信息、作業(yè)操控等的虛擬現(xiàn)實技術(shù),7/14/2020,WHUT-CHENHUI,28,船舶船岸信息一

10、體化系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展方向： 智能化的航海知識數(shù)據(jù)庫技術(shù) 船舶自動識別系統(tǒng) 船舶航行數(shù)據(jù)自動記錄器 船舶智能化自動航行系統(tǒng),7/14/2020,WHUT-CHENHUI,29,（4）液貨裝卸自動化系統(tǒng)技術(shù),7/14/2020,WHUT-CHENHUI,30,液貨裝卸自動化系統(tǒng)是實現(xiàn)船舶綜合后勤支持管理自動化，以及船舶裝卸與系泊自動化的主要裝置,7/14/2020,WHUT-CHENHUI,31,以數(shù)據(jù)庫為核心，將數(shù)個控制模塊集成在一起運行，可實時地模擬、檢測、控制液貨裝卸船在靜水和波浪中各種完整和破艙狀態(tài)下的靜水力、耐波性效應(yīng)，自動監(jiān)測控制貨油系統(tǒng)、壓載系統(tǒng)、水密門，通過高精度監(jiān)測吃水和對液位遙控實

11、施對船的浮態(tài)控制，以確保船的浮態(tài)和穩(wěn)性,7/14/2020,WHUT-CHENHUI,32,液貨裝卸自動化系統(tǒng)技術(shù)今后發(fā)展： 集成監(jiān)測控制技術(shù) 靜水力性能模擬監(jiān)控技術(shù) 動力性能模擬監(jiān)測技術(shù) 吃水和液位遙測遙控技術(shù) 貨油裝卸模擬監(jiān)測控制技術(shù) 自動壓載控制技術(shù) 水密門監(jiān)測控制技術(shù) 船上掌上電腦無線監(jiān)控技術(shù) 衛(wèi)星Internet岸基監(jiān)控管理,7/14/2020,WHUT-CHENHUI,33,船舶自動化是船舶科學(xué)技術(shù)的重要組成部分，其系統(tǒng)及設(shè)備發(fā)展極其迅速，更新?lián)Q代很快。船舶自動化技術(shù)朝著數(shù)字化、智能化、?？旎⒕W(wǎng)絡(luò)化、集成化的方向迅速發(fā)展，這是未來國際船舶自動化技術(shù)發(fā)展總趨勢。,WHUT-CHEN

12、HUI,34,7/14/2020,Advanced integrated ship control and monitoring systems,WORLD CLASS through people, technology and dedication,Engine Room Simulators By Harald Kluken Product Manager E&C Simulators,7/14/2020,WHUT-CHENHUI,35,IBS and ECR,7/14/2020,WHUT-CHENHUI,36,7/14/2020,WHUT-CHENHUI,37,7/14/2020,WH

13、UT-CHENHUI,38,MAN B&W 智能發(fā)動機概念,7/14/2020,WHUT-CHENHUI,39,智能發(fā)動機的控制系統(tǒng)原理圖,7/14/2020,WHUT-CHENHUI,40,7/14/2020,WHUT-CHENHUI,41,7/14/2020,WHUT-CHENHUI,42,Shuttle Tanker Medium Speed 10PC4,7/14/2020,WHUT-CHENHUI,43,12 RTA84C,Low Speed,7/14/2020,WHUT-CHENHUI,44,Complex engine rooms require adequate training

14、,Diesel Electric Cruise Ship,7/14/2020,WHUT-CHENHUI,45,High Speed Craft MTUs and WaterJets,WHUT-CHENHUI,46,7/14/2020,2006年3月14日，經(jīng)第十屆全國人大四次會議批準(zhǔn)，國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要正式頒布實施。 綱要中明確提出，在“十一五”期間要“壯大船舶工業(yè)實力”。 這是船舶工業(yè)首次被單獨列入國家五年發(fā)展規(guī)劃綱要。,WHUT-CHENHUI,47,7/14/2020,國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要提出重點研究開發(fā)高技術(shù)船舶和海洋工程裝備 綱要（20062020年）

15、確定了11個重點領(lǐng)域及其優(yōu)先主題，在交通運輸業(yè)領(lǐng)域中重點研究開發(fā)大型高技術(shù)船舶、大型遠(yuǎn)洋漁業(yè)船舶以及海洋科考船等；確定了前沿技術(shù)中的深海作業(yè)技術(shù)重點研究深海作業(yè)裝備制造技術(shù)和深?？臻g站技術(shù)。,WHUT-CHENHUI,48,7/14/2020,國防科技工業(yè)中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（20062020年） 綱要提出，作為軍民結(jié)合高技術(shù)領(lǐng)域，“十一五”期間將加強船舶與海洋工程技術(shù)開發(fā)。,WHUT-CHENHUI,49,7/14/2020,國務(wù)院總理溫家寶8月16日主持召開國務(wù)院常務(wù)會議，審議并原則通過船舶工業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃。 一是深化改革，促進(jìn)體制創(chuàng)新和管理升級，提高生產(chǎn)效率； 二是進(jìn)一步優(yōu)化船

16、舶工業(yè)組織結(jié)構(gòu)，整合產(chǎn)業(yè)資源，提高運行效益； 三是大力開展技術(shù)創(chuàng)新，提高自主研發(fā)能力和船用設(shè)備配套能力； 四是堅持引進(jìn)來和走出去并舉，鼓勵企業(yè)大力開拓國際市場； 五是加強船舶工業(yè)人才隊伍建設(shè),WHUT-CHENHUI,50,7/14/2020,依據(jù)國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要的任務(wù)要求設(shè)置。 提高我國船舶動力、船舶自動化兩大領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)作為研究重點，重點突破大功率智能型船用柴油機總裝制造技術(shù)及電子控制系統(tǒng)，船用雙燃料主機操縱系統(tǒng)技術(shù)、供氣技術(shù)、特殊零件制造技術(shù)，船用主機遙控系統(tǒng)、全船監(jiān)測報警系統(tǒng)、閥門遙控技術(shù)，船舶導(dǎo)航自動化技術(shù)、船舶駕控自動化技術(shù)、綜合船橋系統(tǒng)，船舶動力、自動化平臺集成和

17、支撐技術(shù)等一批關(guān)鍵技術(shù),“十一五”國家科技支撐計劃重點項目“船舶關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)”,WHUT-CHENHUI,51,7/14/2020,解決由于船舶動力和自動化技術(shù)落后制約我國成為世界造船強國的瓶頸問題，為實現(xiàn)我國本土化船用設(shè)備裝船率由目前的30提高到60以上提供技術(shù)支撐。,“十一五”國家科技支撐計劃重點項目“船舶關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)”,WHUT-CHENHUI,52,7/14/2020,課題一：大功率智能型船用柴油機研制 （一）研究目標(biāo)通過引進(jìn)、消化吸收與創(chuàng)新，掌握智能船用低速機整機制造技術(shù)和電子控制技術(shù)等，完成6K80MEC智能型柴油機的制造并提交業(yè)主，主機零部件國產(chǎn)化率由60提高到80。 （二）研究

18、內(nèi)容1、柴油機電子調(diào)速系統(tǒng)研究。2、ME電控柴油機電子控制系統(tǒng)研究。 3、ME電控柴油機液壓執(zhí)行模塊研究。 4、電控注油器系統(tǒng)的原理設(shè)計技術(shù)研究. 5、柴油機制造測試技術(shù)研究。 6、全新焊接式柴油機氣缸體制造技術(shù)研究。,“十一五”國家科技支撐計劃重點項目“船舶關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)”,WHUT-CHENHUI,53,7/14/2020,課題三：船舶機艙自動化系統(tǒng) （一）研究目標(biāo)研制滿足出口船需要的船舶低速和中高速主機遙控系統(tǒng)、全船監(jiān)測報警系統(tǒng)、船用閥門控制系統(tǒng)和機艙自動化數(shù)字平臺綜合管理系統(tǒng)，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的船舶機艙自動化產(chǎn)品。 （二）研究內(nèi)容1、低速和中高速主機遙控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究。 2、全船監(jiān)

19、測報警系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究。 3、閥門遙控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究。 4、機艙自動化數(shù)字平臺綜合管理系統(tǒng)。,WORLD CLASS through people, technology and dedication,“十一五”國家科技支撐計劃重點項目“船舶關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)”,WHUT-CHENHUI,54,7/14/2020,“十一五”國家科技支撐計劃重點項目“船舶關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)”,課題四：綜合船橋系統(tǒng) （一）研究目標(biāo)突破船舶導(dǎo)航信息化技術(shù)和船舶駕控自動化技術(shù)，完成船舶導(dǎo)航、駕控、避碰、通信一體化集成，構(gòu)建高度信息化、自動化的全船統(tǒng)一操控和管理平臺，通過系統(tǒng)核心技術(shù)攻關(guān)和系統(tǒng)的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化設(shè)計，開發(fā)出

20、功能和性能達(dá)到國外同類產(chǎn)品先進(jìn)技術(shù)水平的完全國產(chǎn)化的綜合船橋系統(tǒng)。 （二）研究內(nèi)容（1）綜合船橋總體設(shè)計研究。包括：規(guī)范化的船舶導(dǎo)航與駕駛自動化系統(tǒng)總體方案設(shè)計，以及綜合船橋系統(tǒng)一體化設(shè)計和人機工程關(guān)鍵技術(shù)等。 （2）綜合導(dǎo)航分系統(tǒng)信息化、智能化關(guān)鍵技術(shù)研究。包括：船舶智能航行管理系統(tǒng)，國際通用的電子海圖功能插件及數(shù)據(jù)庫技術(shù)，船橋數(shù)據(jù)分布網(wǎng)絡(luò)體系下功能模塊設(shè)計及接口技術(shù)，多傳感器多數(shù)據(jù)集的導(dǎo)航信息融合處理關(guān)鍵技術(shù)等。,WHUT-CHENHUI,55,7/14/2020,“十一五”國家科技支撐計劃重點項目“船舶關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)”,課題四：綜合船橋系統(tǒng) （二）研究內(nèi)容 （3）綜合駕控系統(tǒng)信息化、智能化

21、關(guān)鍵技術(shù)研究。包括：大型船舶綜合駕控技術(shù)，航海輔助決策專家系統(tǒng)，雷達(dá)圖象與電子海圖圖象融合生成技術(shù)，多目標(biāo)綜合避碰系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)等。（4）導(dǎo)航、操舵與主機遙控集成關(guān)鍵技術(shù)研究。包括：導(dǎo)航系統(tǒng)和主機遙控系統(tǒng)的接口技術(shù)，導(dǎo)航、操舵與主機遙控信息和功能集成技術(shù)等。,WHUT-CHENHUI,56,7/14/2020,“十一五”國家科技支撐計劃重點項目“船舶關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)”,課題五：船舶動力自動化公共支撐平臺（一）研究目標(biāo)提出船舶動力、自動化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建船舶動力、自動化技術(shù)的體系框架，從技術(shù)發(fā)展頂層戰(zhàn)略設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)以及成果推廣應(yīng)用等方面全方位構(gòu)建船舶動力、自動化技術(shù)發(fā)展支撐平臺。（二）研究內(nèi)容1、船舶動力

22、、自動化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。包括：智能化柴油機、雙燃料發(fā)動機、機艙自動化、導(dǎo)航自動化集中控制等相關(guān)技術(shù)指標(biāo)及試驗方法分析，專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系研究。2、船舶動力、自動化示范運行和推廣應(yīng)用。包括：將項目成果成功推廣應(yīng)用于船舶制造和船舶配套制造企業(yè)中，促進(jìn)科研成果產(chǎn)業(yè)化，有計劃、有步驟地將船舶核心關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)國產(chǎn)化。,WORLD CLASS through people, technology and dedication,WHUT-CHENHUI,57,7/14/2020,“十一五”國家科技支撐計劃重點項目“船舶關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)”,課題五：船舶動力自動化公共支撐平臺（二）研究內(nèi)容3、船舶工業(yè)戰(zhàn)略技術(shù)研究：船舶工業(yè)戰(zhàn)略

23、技術(shù)的特點、作用和意義，船舶工業(yè)戰(zhàn)略技術(shù)的體系框架，國外船舶工業(yè)戰(zhàn)略技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，我國船舶工業(yè)戰(zhàn)略技術(shù)發(fā)展思路、目標(biāo)、方向、政策與措施等。4、船舶動力和自動化前沿技術(shù)發(fā)展研究：國內(nèi)外船舶動力、自動化技術(shù)發(fā)展跟蹤比較研究，國外船舶動力、自動化技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，我國船舶動力、自動化技術(shù)發(fā)展思路、目標(biāo)、方向等。,WORLD CLASS through people, technology and dedication,7/14/2020,WHUT-CHENHUI,58,Learning of Strategies,Learning of Factual Information,Learning of Discriminations and Concepts,Get a total understanding,Make correct decisions,Form models,Include automation,List of instruments,Follow rule based sequences,Levels of Training,7/14/2020,WHUT-CHENHUI,59,Tra