基于动态GIS的救援船舶海上航行路线精准预报系统

船舶救援是一种有效的救援方式,传统的救援船舶海上航行路线预报系统判断时间过长,带来的经济损失很大。为了解决此问题,基于动态GIS研究了一种新的救援船舶海上航行路线精准预报系统,分别对系统的硬件和软件部分进行设计,系统硬件部分包含数据采集器、数据分析器、搜救知识库、线路推理器4个模块;采用GIS技术设计了软件部分,软件工作流程共有4步,数据采集、数据分析、数据匹配、线路监测。通过实验验证了该技术的工作效果,实验结果表明,设计的系统能够快速给出救援路线,有效降低经济损失,具有很大的市场发展空间。     

船舶内用空调电力系统异常结霜检测系统设计

船舶内用空调电力系统很容易出现异常结霜,若不能及时检测,会影响各个部件的工作性能。传统的检测系统检测能力很差,只能检测到较为明显的异常结霜部位。为了解决此问题,研究一种新的检测系统,对系统的硬件和软件部分进行设计。硬件部分主要介绍了数据采集器、数据检测器、数据追踪器、数据报警器、数据处理器5个部分,软件部分由数据采集、信号检测、数据处理、数据追踪4个部分构成。通过仿真实验验证了该系统的可行性,实验结果表明,设计的系统能够检测到绝大多数异常结霜现象,检测效果好。     

船舶轮机设备故障排除系统优化设计

传统的故障诊断系统是以主机为节点,无法精准的分析船舶各个设备的参数,为此提出船舶轮机设备故障排除系统优化设计。硬件部分主要优化设计了数据采集器、数据处理器和数据分析器,软件部分采用模糊查询的方式,将界面显示的故障原因输入到文本框中,并根据船舶轮机设备故障排除流程,对不同变化函数进行排除处理,由此,实现船舶轮机设备故障排除系统软件的优化。软、硬件结合完成船舶轮机设备故障排除系统的优化设计。在海上船舶轮机模拟实验台对所提的系统和传统的诊断系统进行对比实验,实验结果表明,该系统可以精准的分析船舶各个设备的参数。     

基于Linux的舰船航行数据记录系统

传统的舰船航行记录手段记录时具有很强的主观性,精准度低,一旦船舶发生问题,就不能进行记录。基于Linux技术设立了一种新的舰船航行数据记录系统,分别对系统硬件和软件部分进行设计,重点设计了硬件部分的采集器、存储器和供电电路,通过硬件构造编写了软件流程,软件共分为数据采集、数据处理、数据存储和数据显示4步。通过与传统手段对比检测了该记录系统的工作效果,实验结果表明,设计的记录系统具有很强的记录能力,记录数据字节与实际数据字节相近。     

基于数据挖掘的船舶主机故障远程诊断系统优化设计

船舶主机一旦发生故障,船舶的安全运行难以保证。传统的故障诊断系统多是依赖船员经验,分析各个设备参数,推测故障种类,这种诊断方法准确性低,花费成本大,且不具有实时性。为了解决此问题,基于数据挖掘技术设计了一种新的船舶主机故障远程诊断优化系统,分别对硬件和软件部分进行优化设计,硬件部分主要优化设计了采集器、处理器、分析器以及追踪器,软件编程共有4步,分别为数据采集、数据处理、数据分析以及数据追踪。与传统诊断系统进行实验对比,结果证明研究的系统准确率高,消耗成本低,具有很好的发展空间。     

船舶机舱监测的智能报警系统

传统的船舶机舱监测报警系统对于危险信号的响应时间过长。针对这一问题,设计了一种新的船舶机舱监测系统报警系统,通过工控机、数据集中器、上位机和传感器构成硬件结构,利用RS-485总线连接各个硬件模块,在数据集中器、上位机进行冗余设计。软件由信息采集、报警信号上下限设定、信息匹配、发送报警信号4步组成。为检测系统工作效果,与传统报警系统进行实验对比。结果表明,设计的智能报警系统能够迅速响应危险信号,及时反馈报警信息,降低船舶航行事故发生率。     

物联网中船舶远程通信微弱信号检测系统设计

船舶远程通信信号过于微弱,检测起来十分困难,传统的检测系统硬件和软件工作联系不密切,能够检测到的范围很小,具有局限性。为了解决此问题,基于物联网技术设计了一种新的微弱信号检测系统,分别对硬件和软件部分进行设计,硬件部分由采集器、放大器、过滤器以及微弱信号处理器4部分组成,软件编程有通信信号采集、微弱信号放大、干扰信号过滤和微弱信号处理4步。与传统检测系统进行实验对比,结果证明研究的系统检测范围广,具有很好的发展空间。本研究对于船舶通信有一定的指导意义。     

基于Web的船舶阻力教学网络信息远程监控系统设计

传统远程监控系统存在监控有效距离短的缺陷,为此提出基于Web的船舶阻力教学网络信息远程监控系统设计研究。船舶阻力教学网络信息远程监控系统硬件设计包括Web控制器单元、显示单元、报警装置电路设计,软件设计包括系统初始化程序、信息采集与处理程序、监控程序设计,通过系统硬件与软件的设计,实现了船舶阻力教学网络信息远程监控系统的运行。实验结果表明,设计的船舶阻力教学网络信息远程监控系统监控有效距离比传统系统多出2 000 m,说明设计的船舶阻力教学网络信息远程监控系统具备极高的有效性。     

物联网下嵌入式船舶航向控制系统设计

随着航运业的发展,对船舶操纵性能的要求日益提高,需要对船舶航向控制问题进行进一步研究。提出基于物联网的嵌入式船舶航向控制系统的设计方法。所设计系统由两部分组成,分别为硬件部分和软件部分。硬件主要由芯片、无线通信模块、电源模块、显示模块、温度采集电路、信扫描电路、复位电路、声光报警电路和负载控制电路构成,重点阐述了对各个硬件部分的设计电路。根据控制信号判断的方法对软件部分进行设计,完成物联网下嵌入式船舶航向控制系统的设计。为了验证所提设计方法的有效性,进行仿真实验,根据实验结果可以得出该系统能够对船舶航向进行实时控制,抗干扰能力强,效果令人满意。     

基于CAN总线的船舶柴油机状态监测系统

针对传统船舶柴油机状态监测系统数据采集时间较长的问题,提出一种基于CAN总线的船舶柴油机状态监测系统,系统硬件包括测控节点模块、收发器模块;系统软件配置为柴油机状态监测软件,通过硬件与软件相结合实现了船舶柴油机的监测系统,为了证明该船舶柴油机状态监测系统的数据采集时间较短,将该系统与基于LonWorks总线的船舶柴油机状态监测系统、基于基金会现场总线的船舶柴油机状态监测系统、基于PROFIBUS总线的船舶柴油机状态监测系统进行对比实验,实验证明该系统的数据采集时间最短,说明该系统更适用于船舶柴油机的状态监测。     

嵌入式数据的船舶航行数据采集系统

针对传统船舶航行数据采集系统自身存在的采集效率低的问题,提出设计基于嵌入式数据的船舶航行数据采集系统。利用基于嵌入式技术,创建嵌入式DSP控制模块为主定位航行数据采集硬件,对传统采集系统硬件基础进行更新;修正传统采集系统内部采集算法,将浮点DSP波形成束算法写入创建的采集硬件主控,使其与采集系统对接,并对传统算法逻辑错误进行更新修正。仿真实验测试证明,提出设计的基于嵌入式数据的船舶航行数据采集系统,在采集效率低问题上具有明显的修复改善作用,满足设计需要。     

基于云计算的离岸船舶信息管理系统优化设计

传统离岸船舶信息管理系统能够有效管理船舶信息,由于船舶航行轨道具有复杂性、多样性、多到达地,常会出现信息管理不全面,信息管理不准确的问题。提出离岸船舶信息管理优化系统,通过云计算分别设计了系统硬件部分和软件部分,对硬件中的数据库和主要功能模块进行优化设计,借助云计算中模块化程序设计思想完成软件设计,利用仿真实验分析了设计系统的管理准确性和管理耗费时间,实验表明,优化后的系统所需管理时间远远低于传统系统,准确性更高,能够有效提高船舶管理效率,确保航行过程的安全性。     

基于Zigbee网络的船舶机舱监控系统

现有船舶机舱监控系统由于网络通信质量差,导致其存在着通信距离短、系统功耗大的缺陷,因此提出基于Zigbee网络的船舶机舱监控系统研究。应用Zigbee网络技术设计船舶机舱监控系统,其硬件单元为数据采集单元、处理器选取单元与无线通信单元;软件模块为数据采集控制模块、报警输出模块与Zigbee网络节点程序模块。通过上述硬件单元与软件模块的设计,实现了船舶机舱监控系统的运行。设置Zigbee网络拓扑结构,制定系统报警规则,进行船舶机舱监控实验。实验结果显示,相较于现有系统,设计系统通信距离更远,系统功耗更低,充分证实了设计系统监控效果更好。     

船舶柴油机轴向异常振动监测智能系统

针对传统振动监测系统在一定时间内处理数据量少的问题,设计船舶柴油机轴向异常振动监测智能系统。设计由KTR微型自恢复式位移传感器、AD转换器和滤波芯片组成的系统硬件。在硬件部分的基础上设计系统的软件部分。使用傅里叶变换处理采集的振动信号,根据EMD分解原理提取可能的异常振动信号。在神经网络中,将信号与模板异常信号匹配,完成对轴向异常振动监测智能系统设计。通过与传统振动监测系统的对比实验,证明了设计的智能监测系统能够在相同时间内处理更多的数据,具有优越性。     

有限传输路长的船舶匿名通信系统设计

船舶匿名通信系统信息传输延时长一直是传统船舶通信系统的主要弊端。对此设计有限传输路长船舶匿名通信系统。通信系统的硬件部分设计了内部芯片组和外部数字方位仪子模块、数字磁罗经子模块以及GPS通信信号接收机子模块;软件部分设计了1套高精度信号提取算法,可以将硬件部分传输的通讯信号进行算法加精,提取传输信息,实现高速率船舶匿名通信。实验证明,设计的船舶匿名通讯系统比传统通讯系统单位时间内信号传输率高20 G,固定通讯信息量传输时间减少2.2 s,可以有效减少船舶通讯延时。     

船舶保密通信中的混沌系统设计

传统的混沌系统在输送船舶保密通信信号时,难以为混沌信号和通信信号配置相同的初始条件,导致大量信号失真,通信安全难以保障。设计一种新的混沌系统,分别对系统的硬件、软件进行研究,硬件部分由S3C2440A微处理器、NAND Flash和SDRAM设备组成,由以太网进行操控;软件计算流程共分为加密钥匙判断、混沌迭代序列检测、异或运算和数据判断4步。由实验结果可知,所设计的系统能够为混沌信号和通信信号配置相同的初始条件,提高输送过程通信信号的稳定性,确保船舶通信安全。     

数字化船舶通信网络监测信息安全存储系统设计

传统的存储系统在存储数字化船舶通信网络监测信息时,安全性很差。针对这一问题,设计了一种新的存储系统,重点加强了系统的安全性。存储系统设计从硬件和软件两部分展开,硬件部分设计了系统的主控模块、接口模块、通信模块和存储模块;软件分为主控层、算法层和接口层3个层次,对每个层次负责的具体工作进行了介绍。与传统存储系统进行对比实验,结果表明,设计的存储系统安全性能好,能够在船舶工作中发挥重要作用。     

物联网技术的船舶通信过程切换信号监测系统设计

传统的船舶通信切换信号监测系统很难在短时间内监测到所有的通信切换信号,监测效果差。针对这一问题,基于物联网技术设计了一种新的船舶通信过程切换信号监测系统,系统硬件由监测层、网络层和管理层3部分组成。软件由程序初始化、信号获取、信号判别、数据存储4步组成。为检测监测系统工作效果,与传统监测系统进行实验对比。结果表明,基于物联网技术设计的监测系统可以在短时间内监测到所有的船舶通信信号,监测能力强,应用价值高。     

船舶除锈机器人驱动控制系统优化设计

传统系统缺少硬件驱动电路和软件系统调速功能设计,导致系统驱动控制效率较低,为了解决该问题,优化设计了船舶除锈机器人驱动控制系统。根据系统硬件总体结构,设计下位机伺服控制器,采用AT89C51型号单片机,对电机运转进行控制,依据控制器接线情况获取相应脉冲信号。由接口相向传送该信号,通过电机驱动电路控制原理,从光电隔离电路中获取最终脉冲信号,引进电机驱动器之中进行控制,由此完成系统硬件设计。使用C语言维护软件功能,通过RS-485串口接收到来自上位机系统指令,设计系统调速功能,通过脉宽控制除锈机器人左右2个伺服驱动器在相应状态下运转,由此完成软件部分的优化设计。通过实验对比结果可知,该系统最高控制效率可达到95%,为大型船舶除锈高效工作提供支持。     

基于组态软件WinCC的船舶监测报警系统的设计与研究

船舶监测报警系统是保证船舶安全、可靠、高效运行的重要组成部分。结合现代工业与船舶监测报警功能的需要,论述了以工业组态软件WinCC为基础的船舶损管及火灾监测报警系统软件的设计、研究及其能够实现的具体功能,并对系统主要参数如网络速度、动态响应时间、数据采集、归档周期等进行了说明,也对组态软件相对于其他编程软件的优势以及硬件的组成部分、软件与硬件的通讯方法和过程作了简要介绍。