船舶自动化设备中的信息化保障探讨

陈明 泉州海洋职业学院

以往我国的船舶自动化水平相较于西方国家而言，还存在一定的差距，而信息化水平也未达到预期标准。如果不依赖于系统性设计，无法达到现有工作的需要，并且后期整合的时间与成本也相对较高。我国近几年以来已经研制出可以应用于信息化平台的产品，并且已经应用在民船和军船，具有良好的安全性、稳定性，而部分领域已经超出了国际化水平，能够取代原有的监测报警系统，链接船上的电子设备，从而实现传播信息化。另外，自动化配套设备同样也获得长足的发展，有效的降低了总体设计以及调试成本。而基于信息化平台，能够对于网络进行优化，降低硬件资源的优化配置与其他配套实施。所以，船舶自动化提升既有技术的问题，同时也是整体的配套问题，只有考虑整体设计与协调，才可以更好的降低成本，从而提高船舶的质量。

1.船舶自动化系统概述

1.1 电子信息化

随着网络的发展和计算机的普及，电气设备的通讯设施在船舶中逐渐完善，并且船舶的自动化水平也在不断提升。仅需操作几个关键环节，就能够把掌握船舶的整体信息，从而保证信息系统的流畅性。而船舶自动化系统的影响因素众多，因此需要在众多因素中摒除干扰，简化操作流程，以此来提高船舶的自动化水平。

1.2 网络可控化

电气自动化的提升必须要依赖于网络技术和数字化的应用，特别是设备的各个零件之间的信号通道的建立，可以完成系统的指令操作。而系统总线才是决定传输的关键因素，只要具有链接控制各设备并指令指令的作用，就可以确保整个系统的安全和稳定。另外，自动化的实现必须要将冗余的操作简化，充分利用资源来取代传统操作，提高工作效率。

2.船舶信息平台工作原理

构建船舶信息平台其保障主要是依赖于专用平台协议、以太网、分布式网络数据库、交换机链路、电脑设备以及专用接口等。而构建船舶信息平台的原理并不复杂，其关键在于节点之间的联系，船舶信息平台上的所有节点均是由平台协议、分布式网络数据库组成，这一方式会对于彼此之间的关系造成局限性。通过利用每个节点协议来管控全网数据库，并在大约1ms的时间内，将它们变成一致同等，但是这需要利用科学且合理的设计来实现，从而具备对数据进行纠偏的功能。而这一实现可以说是一项创新发展，其中的每一个节点的数据库均是一直等同的，那么久意味着每一个节点的端口都能够显示出完整的数据库，从而实现实时读取的目的，不仅提高了工作效率，同时还节约了时间，使得系统可以容纳更多的信息量。由于每一个节点都需要共享数据，所以还可以根据实际需要来选择减少或是增加节点，并且通过即插即用的平台设计，可以获取有效数据。整个系统的节点可以采用并联结构，在适用平台的过程中，如果某一点因为特殊原因出现损坏，并不会对网络的整体使用与数据应用造成影响，具有着较强的稳定性和可靠性。除此之外，数据库并不是采用服务器设备，这一方式能够有效的简化系统，从而使平台具有更好的安全性。

3.船舶信息平台自动化系统结构

船舶信息化平台化结构较为简单，在船舶整体的运作过程中，各个地方均会设置交换机链路，从而搭建最为基础的信息化平台。而基于交换机链路，不仅可以随时的插入甲板、机舱设备，同时对于驾控台以及集控台而言，具有一定的保障。另外，由于其具有混合模式，所以必须要拥有电脑、操作板、仪表、报警灯等一整套设备，以此来实现与其功能。而全电脑操控模式十分适合应用在传播信息平台自动化系统中，这样可以直接在显示屏上监测信息，全面监控船舶自动化设备。

4.可编程通用采集控制与PLC

对于船舶设备而言，其控制力的可靠性十分关键，这样才可以保障船舶设备的稳定性，否则将会无法实现数据信息的安全。即设备不能受到电脑信息系统的干扰，而虽然独立运行不会受到影响，但是这是当前电脑编程无法实现的功能，所以需要通过利用PLC进行独立控制。但是，我国当前现阶段的PLC设备开发时间要比发达国家晚，因此在技术上尚未达到更高的标准要求，存在网络化水平偏低、各节点之间的链接不到位等情况，从而导致无法共享数据库信息，并且各个端口之间不能通过编程的方式来解决数据传输问题，即便接入传感器也无法解决。而PPC64型通用可编程采集控制器更为先进，能够更好的处理上述的问题，并且不仅仅只是PLC的设计版，同时还具有对应的信息平台的能力。

首先，PPC64 型通用可编程采集控制器这一设备可以进行对应的编程，也可以根据需求接入传感器设备，从而保障输入/输出和中央处理器的通用，值具备一种硬件。因此，在开展相关的维修工作时，仅仅需要进行一种备件的维修即可。而在设备将内部设置中传感器程序，同时预设输出程序，保障各个端口的正常工作，开展PWM脉冲的输入和输出，为设计系统以及系统的维修工作均提供了便利的条件，同时还可以促进产品质量的提升。而在对于传播流程设备进行维修的过程中，仅需要带一个备件，就能够保障设备的正常、稳定运行。

其次，PLC缺乏一定的网络性，并且一般情况下也只适合进行一些本机输入输出的编程。但是，PPC64型通用可编程采集控制器不仅仅具有PLC的相关性能，同时还具有一定程度的网络化，通过利用网络数据库，可以对于任何的输出输入进行编程和调试，从而使网络输入输出的速度与本机的输入输出速度之间保持一致，因此更加有效的提升了PLC的性能。

最后，PPC64型通用可编程采集控制器还可以与平台数据库之间进行连接，使每个端口都可以实现实施动态共享数据，在不同的电脑显示屏上不需要切换、编程、通讯就可以了解并获取相同的信息，从而使信息平台实现了自身的优势。

5.船舶设备和信息平台联接

5.1 船舶信息平台专用接口芯片

在船舶的信息平台中，通常情况都会需要使用特制的接口新品，这样可以将船舶上的全部设备相链接，从而确保信息传输的可靠性与有效性。但是，因为信息化平台进行链接的以太网接口、专用协议等均是采用内部专用的，所以与用户之间的使用关系不够密切。因此，用户可以通过利用分布是数据库RAM链接总线，以此来与平台之间进行联系，从而在1ms内可以共享得到平台的数据信息。所以，用户的分布式数据库主要指的是可以对数据信息实现实时读写，通过PAM链接到信息化平台，从而实现共享。而分布式数据库主要是采用二字节16位，能够实现读写全网数据，保障信息的可靠性和安全性。

5.2 路由器连接

在对于网络化平台进行构建的阶段，需要通过利用路由器实现连接的目的，在搭建信息化平台方面，同样也需要发挥其作用。而路由器的功能主要是用来了解传统设备，因为其可以实现通讯转化向数据库，所以路由器可以发挥出更加全面的作用。具体来说，就是传统设备通常是串口输出的，具有两个方面的作用：其一为能够直接读写信息化平台的数据库；其二为能够实现只读取不发送的功能。

6.总结

综上所述，通过对于船舶自动化设备信息化进行研究和分析，对于船舶设备的制造水平在一定程度上具有促进作用，缩短了我国与发达国家之间的距离。同时，随着改革的不断深入，船舶的信息化水平也在不断的提升，生产成本也在随之减低，而同时还可以减少船员和维修成本，有效的提高了船舶运行的信息化、稳定性以及安全性，促进了我国船舶行业的可持续发展。