基于移动增强现实技术在轮机工程实操上的应用

为了提升学员和轮机员在专业学习中的效率,减少在实验操作中错误,文章介绍了将增强现实技术与轮机实验教学相结合,以移动智能设备为平台,利用Unity3D作为开发平台,Vuforia SDK工具包实现增强现实功能,最终研究和实现基于智能手机的增强现实船舶实验系统。该系统成功识别船舶设备图片之后将可交互的三维模型和视频动画等多媒体扩增内容叠加到现实环境中,让使用该系统的轮机员和学生更加全面,深入地理解设备的结构和工作原理,评估系统准确的发现操作中的错误,从而达到更好的学习效果和提升业务能力。     

船舶机舱视觉监测系统畸变图像校正方法

为满足船舶机舱视觉监测系统能够通过摄像机对机舱内的仪表读数进行准确识别,需要对摄像机所采集到的畸变图像进行校正.利用空间直线的成像特性,建立机舱图像的畸变测度目标函数,通过人工蜂群算法优化得到畸变模型参数,进而完成机舱图像的畸变校正.实际实验结果表明:基于人工蜂群算法的畸变校正方法能够对机舱视觉监测系统的畸变图像进行有效校正.     

船舶工程中智能优化算法的应用研究

在对船舶进行工程设计时,往往需要重点考虑电气管道和通信网络的布局,同时还要兼顾各个舱室的功能都要得到充分发挥,不会互相产生干扰。本文重点研究船舶的机舱布局特点,并利用粒子群优化算法实现智能布局优化,对机舱系统中的动力传输模型和负载电机控制进行建模与仿真。仿真结果表明,此优化算法能够有效实现对船舶机舱的控制,降低其在船舶工程实现上的难度,提高动力传送的效率。     

智能网络型船舶机舱监测报警系统设计

为解决传统单元组合式机舱监测报警系统中存在的运行稳定性低、时效性差等问题,结合PLC嵌入技术对船舶机舱监测报警系统进行了优化设计。利用PLC技术对智能网络船舶机舱监控数据进行有效的采集和压缩处理,对船舶机舱监测预警系统结构模块和功能进行规划,并建立了机舱监测报警数据传输控制单元,对优化后的预警系统结构运行流畅进行创新设计,保障智能网络型船舶机舱监测报警系统快速安全的运行。通过仿真对比检测证实,智能网络型船舶机舱监测报警系统可有效解决传统单元组合式船舶机舱监测预警系统中存在的行稳定性低、时效性差等问题,充分满足监测报警系统设计要求。     

基于粒子群优化算法的船舶机舱布置优化

船舶机舱布置的优化设计是现代船舶设计的重要研究领域,一个合理的机舱布置不仅能满足整体的空间需求,同时还能提升船舶动力系统性能。船舶机舱布置的优化是一个多条件约束问题,随着现代船舶结构复杂度增加,传统CAD交互式设计方法已经不能满足现代机舱布置优化性能要求。粒子群优化算法是一种基于遗传算法的智能优化算法,能够对多边界条件进行模拟,算法复杂度较低。本文设计了基于粒子群优化算法的船舶机舱布置的优化系统,并进行仿真。     

基于CAN总线的船舶机舱危险行为智能视觉监控系统

传统船舶机舱监控采用人工记录的方法,不仅费时费力并且容易出现数据差错,为解决这一问题,对基于CAN总线的船舶机舱危险行为智能视觉监控系统设计进行研究。系统设计主要从硬件与软件两方面进行研究,通过对系统硬件整体设计,从而确定数字量输出通道。以硬件为基础,对软件进行整体设计,通过CAN通信任务设计,实现系统对船舶机舱危险行为智能视觉的监控。根据模拟实验证明,基于CAN总线的船舶机舱危险行为智能视觉监控系统与传统监控方式相比,机舱监控准确率提高10%。     

危化品堆场智能巡检机器人应用研究

针对危化品物流中人工安全监督存在的盲点问题,结合堆场实际作业环境和巡检要求,设计一种适用于危化品堆场的智能巡检机器人。该巡检机器人采用防爆型设备和静电喷涂工艺,用以适应恶劣的工作环境;搭载导航设备和感知设备,实现以全自主或半自主方式替代或辅助人工巡检;采用表计识别技术,将检测仪器仪表读数的准确率提高至96.5%;采用罐体测温识别技术,将腐蚀、裂纹等细小目标检测的精度提升至95%以上;采用跑冒滴漏识别技术,提高检测管道疑似泄露点位的准确率。     

无人船舶避碰障碍物智能自动识别方法

传统无人船舶避碰障碍物识别方法,受到方法中识别危险系数判定基数过小的影响,在避碰障碍物识别过程中,无法在有效安全距离下瞬态识别障碍物,造成避碰全局输出准确率与效率降低。为了解决无人船舶识别危险基数过小的问题,提出无人船舶避碰障碍物智能自动识别方法。首先采用智能危险判定算法,对船舶与障碍物之间的距离进行危险系数判定计算;然后根据判定危险系数数据,重构会遇状态模型。通过模型得到算法对障碍物的识别信息;最后通过神经遗传算法,对障碍物分布信息进行避碰数据的识别转换,从而实现优化识别运算场景,提升识别方法识别准确率与输出效率。通过在同一场景下不同识别方法的对比数据表明:提出的识别方法更适合无人船舶的避碰障碍物识别计算,能够有效将障碍物识别准确率控制在97.43%。同时,提升全局输出效率25%以上。     

基于机器学习的船舶机舱设备状态监测方法

[目的]为实现船舶机舱设备的智能状态监测,引入机器学习算法,提出一种结合流形学习和孤立森林的船舶机舱设备状态监测方法。[方法]由于船舶机舱设备的状态监测数据是多维度数据,基于该监测系统,通过流形学习来提取有效的数据特征,实现对原始数据的降维,减少数据复杂度。基于孤立森林算法,在仅利用正常工况数据集的情况下,训练并构建多个子森林检测器,用于实现对目标设备的故障监测。在Matlab/Simulink环境下建立大型船舶二冲程柴油机模型,对其正常工况和故障工况下的数据进行仿真,以验证该方案的有效性。[结果]通过状态仿真数据对不同故障监测方案性能的比较,验证了所提故障监测方案具有98.5%的故障检测率和3%的故障虚警率。[结论]所提方法能显著提高船舶机舱设备的故障监测性能。     

基于神经网络特征提取的SSA-SVM船舶目标识别方法

运用神经网络图像特征提取联合SSA-SVM分类算法,对通航区域图像中的典型船舶目标进行识别以实现船舶目标的自动分类。首先通过摄像机获得通航区域的高分辨率图像,以AlexNet深度学习网络为基础经迁移学习后提取典型船舶目标特征,获得4种船舶类型、共5 505 024个特征数的典型船舶目标特征矩阵。以特征矩阵为训练依据训练SSA-SVM算法,在种群寻优下获得最佳识别参数,经训练得出在小数据集下具有较强辨识能力的SSA-SVM船舶目标识别模型。实验表明,相比于深度学习的大数据集驱动识别算法,使用AlexNet特征提取的SSASVM算法能够在数据量较少的情况下对散货船、集装箱船等典型船舶目标进行有效识别,识别准确率为88.87%、训练时长为1 856 s,满足实用需求,为水上监管提供了可靠的技术支持。     

复杂场景下港口水域船舶异常行为智能识别方法

传统的船舶异常行为识别方法在识别复杂场景下港口水域船舶行为时,识别准确率过低。针对这一问题研究了一种新的船舶异常行为智能识别方法,设定了识别模板,由数据库模块、匹配模块和识别模块3部分组成,给出了识别模板内部算法的计算流程,同时计算港口信息和船舶信息,得到背景值和目标值后进行比较,判断船舶行为是否存在异常,以此实现异常行为的智能识别。与传统识别方法进行实验对比,结果表明,所研究的识别方法准确率更高,识别效果更好。     

LonWorks总线在设计船舶机舱智能检测节点中的应用

船舶机舱是船舶自动化系统的重要组成部分。为了有效提高船舶自动化系统运行的稳定性以及可靠性,本文提出使用Lon Works总线技术构建船舶机舱智能监测系统,介绍Lon Works总线技术的基本要点,对机舱智能监测系统整体架构进行设计,分析系统工作流程,最后对基于Neuron芯片的机舱智能检测节点进行硬件设计。Lon Works总线拓展性好,可靠性高,可以应用于大小船舶的机舱智能检测中,因而具有很好的应用前景。     

面向识别的船舶目标雷达回波技术研究

雷达系统在船舶导航控制中具有非常重要的作用,其不光能够实现目标探测,同时也能够对目标的运动状态进行识别,因此,本文重点优化了船舶雷达的目标探测能力。本文首先介绍船舶雷达信号自动检测系统的工作原理,通过加入抗干扰算法,提高了雷达对目标的识别能力,在对回波技术进行优化的过程中,主要通过优化调制模型实现,首先将雷达回波中的各项干扰噪声进行滤除,保证了回波信号的正确率,这样在目标检测时,优化后的雷达回波中包含了更多的有用信息,提高了其目标检测能力。     

智能船舶主要技术分析与小型无人船研发

中国船舶航运事业正面临时代更迭以及新技术快速发展的严峻挑战。该文在智能船舶与智能机舱的涵义界定进行比较研究的基础上,分析了大数据挖掘处理技术、船机信息感知技术、无人船技术、智能机舱技术等主要智能船舶机电应用技术的特点和应用情况。小型无人船"芙蓉号"的试验研发,进行了方案设计、功能与硬件设计、算法优化和实船试验等方面的工作,对无人船技术研发有创新引领和经验积累作用。     

大数量船舶舱室的三维参数化设计研究

船舶舱室设计工序繁琐,数据庞杂,设计过程中需要对船舶舱室参数的迭代数据不断更新,易造成数据混乱、重复建模等问题。为了更好的对大数量船舶舱室设计方法进行完善,结合三位参数化复合数据结构、对船舱三维参数设计方法进行优化,结合机舱数据特点对船舶机舱数据结构进行分析后,设计船舶机舱三维参数模型。最后通过实验检测证实,大数量船舶舱室的三维参数化设计可有效实现扩大船舶机舱面积和舱容,及时自动更新船舶舱室三维数据参数,快速精准的对船舶舱室进行建模的设计目标。     

基于光学遥感图像的船舶目标检测技术研究

首先分析基于光学遥感图像的船舶目标检测流程,然后利用Top-Hat算法进行目标图像增强,并设计检测系统结构元尺寸自适应选择算法,以此来克服光学遥感图像的不均匀性和局部背景的粗糙性。最后进行不同海况的船舶目标检测试验。试验结果表明,本文算法虽然在实现过程中较阈值分割算法要复杂,但其适用范围更广,并且能够有效提高复杂海况下船舶目标检测的准确率。     

船舶机舱智能布置方法研究

采用知识工程的理论,对船舶机舱布置问题进行知识获取和知识表示,建立机舱智能布置问题的数学模型并用遗传算法进行优化,完成知识推理过程;以CATIA软件为平台,采用CATIA二次开发技术,实现3100TEU集装箱船机舱花铁板平台的智能布置;该研究对船舶智能设计系统的开发有一定价值。     

基于数据挖掘的船舶机舱监控系统

针对常规机舱监控系统已不能满足日趋智能化和数字化的船舶机舱设备的监控要求,提出并开发了一套基于数据挖掘的船舶机舱监控系统。该系统不仅能实现常规机舱监控系统的监控功能,而且融入了智能数据挖掘技术,可实现在线数据挖掘和分析,扩充了监控系统的内涵。设计了基于数据挖掘的船舶机舱监控系统硬件和软件部分,给出了适合船舶机舱数据挖掘的聚类算法,并利用该算法结合实船数据进行了挖掘分析;结果表明该系统稳定可靠、界面友好、挖掘方法合理,满足实船数据处理要求,为船舶机舱监控系统的设计及应用提供了一种新的思路。     

基于CAN总线机舱智能监控仪表的设计

针对船舶机舱温度变化大、振动强度高和控制系统复杂等特点,提出了一种基于CAN总线的机舱智能监控仪表,对机舱设备参数进行实时采集、处理和控制.该智能监控仪表主要由SJA1000和AT89S51芯片构成,其硬件电路、软件设计和智能算法在文中做了详细说明.实验表明:该智能监控仪表能较好地监控设备的运行状态,提供准确、可靠、实时的信息.     

基于分段动态松弛协同优化算法的船舶机舱结构优化设计

基于标准的协同优化算法,针对其对初始点敏感、收敛慢等固有缺陷,将协同优化算法法与混合优化算法及动态松弛法相结合,提出分段动态松弛协同优化算法,并将其应用到船舶机舱结构多目标优化问题中。针对船舶主机舱结构静、动态多学科多目标优化问题,建立主机舱结构的多目标协同优化模型。在Isight优化软件中采用改进的分段动态松弛协同优化算法,对船舶机舱结构进行静、动态多学科多目标协同优化设计,得到优化设计的最优解。优化结果表明,相对于基于遗传算法的协同优化算法,分段动态松弛协同优化算法兼顾了优化的高效性和准确性,对于实际工程中更加复杂的多学科多目标结构优化具有一定的参考价值。