船舶燃油剩余量动态监测系统设计与实现

传统LTR船舶油量监测系统存在监测命令执行时间过长、剩余油量定位不准确等弊端。为解决上述问题,设计新型船舶燃油剩余量动态监测系统。通过传感信号采集模块设计、A/D信号转换模块设计2个步骤,完成新型系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,通过燃油剩余量位置动态监测、监测数据库表结构设计、动态燃油量监测语句完善,完成新型系统的软件运行环境搭建,实现系统的顺利应用。对比实验结果显示,与传统LTR船舶油量监测系统相比,应用新型船舶燃油剩余量动态监测系统后,监测命令执行时间明显缩短,剩余油量定位精准度最大值超过85%。     

船舶电力电路短路检测系统设计

传统船舶电力短路检测系统不能进行长时间的满负荷运行,且电机检测修复效率较低。为解决上述问题,设计新型船舶电力电路短路检测系统。通过检测电源模块设计、电力短路接口芯片选择2个步骤,实现新型系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,通过电路操作协议栈移植、电力检测励磁参数设置、短路驱动程序设计3个步骤,实现新型系统的软件运行环境搭建,结合软、硬件运行模块,完成新型船舶电力电路短路检测系统的搭建。对比实验结果表明,与传统船舶电力短路检测系统相比,应用新型船舶电力电路短路检测系统后,满负荷运行时间最长可达150 min左右,电机检测修复效率始终不低于60%。     

基于VR技术的船舶航行仿真系统设计

传统船舶仿真系统不能在短时间内完成航行数据的识别及转发处理。为解决上述问题,设计基于VR技术的新型船舶航行仿真系统。通过层次逻辑结构设计、仿真拓扑结构设计2个步骤,完成新型系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,通过VR交互程序设计、航行传输协议设计、仿真数据库设计3个步骤,完成新型系统的软件运行环境搭建,实现基于VR技术船舶航行仿真系统的顺利应用。模拟对比试验结果表明,与传统系统相比,应用基于VR技术船舶航行仿真系统后,航行数据识别及转发处理时间均得到一定程度降低。     

复杂船舶电力网络系统的优化设计

传统船舶电力系统,存在网络运行时延较长、系统应用稳定性较低等弊端。为解决上述问题,设计基于复杂船舶电力网络的新型优化系统。通过网络结构设计、组网方法选择2个步骤,完成系统硬件的优化设计。通过数据库设计、网络运行程序设计、电力网络协议选择3个步骤,完成系统软件的优化设计。模拟系统运行环境,设计对比实验结果表明,应用新型优化系统后,网络运行时延长、系统应用稳定性低等情况,得到有效控制。     

物联网环境下船舶无线实时通信系统设计

普通船舶无线实时通信系统,存在通信数据传输效率低下、系统稳定性不高等弊端。为有效解决此问题,设计物联网环境下新型船舶无线实时通信系统。通过系统框架设计、电路布线设计,完成新型无线实时通信系统硬件设计。通过软件框架结构设计、调制解调单元设计、基带处理和接口单元设计,完成新型无线实时通信系统软件设计。模拟系统运行环境设计对比实验结果表明,新型系统与普通系统相比,大幅提升通信数据传播效率,解决系统稳定性低下问题。     

电力推进式船舶电力负荷预测系统研究

传统船舶电力负荷预测系统存在短期用电量不均、承载上限模糊等弊端。为有效解决上述问题,设计新型电力推进式船舶电力负荷预测系统。通过预测电路设计、推进负载接口设计2个步骤,完成新型系统的硬件运行模块设计。通过电力负荷环境的搭建、数据库设计、负荷预测流程完善,完成新型系统的软件运行模块设计。模拟系统应用环境设计对比实验结果表明,与传统系统相比,新型电力推进式船舶电力负荷预测系统有效平均短期用电量、明确承载上限。     

基于无线传感网络的无人船舶远程遥控系统设计

传统遥控系统不能根据船舶航线的变化情况,进行及时、有效的航行控制指挥。为解决此问题,设计基于无线传感网络的新型无人船舶远程遥控系统。通过无线传感网络框架设计、船舶电源电路设计2个步骤,完成新型远程控制系统的硬件模块设计。通过Delphi 7.0开发环境完善、无人船舶目标确定流程设计、驱动代码设计3个步骤,完成新型远程控制系统的软件模块设计。对比传统系统、新型系统的运行数据可知,应用基于无线传感网络的无人船舶远程遥控系统后,航行控制指挥的及时性、有效性均得到30%以上的提升。     

基于关联规则的船舶故障数据自动分类方法

传统船舶的故障数据自动分类方法,存在故障数据类型定义不准确、分类时间过长等弊端。为有效解决上述问题,设计基于关联规则的新型船舶故障数据自动分类方法。通过船舶故障数据的采集及预处理、数据的进一步挖掘两大步骤,完成关联规则下的船舶故障数据感知。通过BP自动分类神经网络设计、船舶故障数据的归一化处理、HIWO自动分类算法设计三大步骤,完成新型船舶故障数据自动分类方法的搭建。设计对比实验结果表明,新型船舶故障数据自动分类方法,与传统方法相比,可以在提升故障数据类型定义准确性的同时,有效控制分类时间。     

多航道舰船货物运输路线最优选取系统设计

传统舰船货物运输线路选取系统存在航道分配混乱、运行操作占用时间过长等弊端。为解决上述问题,设计一种新型的多航道舰船货物运输路线最优选取系统。通过基础选取架构设计、最优操作模块设计2个步骤,完成新型舰船路线最优选取系统的硬件运行环境搭建。通过选取协议连接、存储数据库设计、基本选取流程完善3个步骤,完成新型舰船路线最优选取系统的软件运行环境搭建,结合软、硬件环节,实现多航道舰船货物运输路线最优选取系统的顺利应用。对比实验结果表明,与传统系统相比,应用新型运输路线最优选取系统后,航道分配混乱情况得到明显缓解,系统运行操作占用时间的最大值始终不会超过30 s。     

船舶导航一体化网络路由算法的设计与实现

传统船舶导航路由算法,会随着船舶导航数据的增加,出现数据传输混乱、算法执行时间过长等现象。为解决上述问题,引入一体化网络原理,设计基于一体化网络的船舶导航路由算法。通过一体化网络模型的搭建、四叉树路由协议编址,完成一体化网络分层路由协议的搭建。通过预编码矩阵的选择、DTN船舶导航编码,完成新型船舶导航路由算法的搭建。设计对比实验结果表明,新型算法与传统算法相比,大幅改善船舶数据传输混乱情况,缩短算法执行时间。     

人工智能技术在船舶动力装置故障诊断中的应用

传统的动力装置故障诊断方法需要大量的故障数据样本,导致诊断效率和实时性差,无法满足现代船舶航行的需求。针对上述问题,提出人工智能技术在船舶动力装置故障诊断中的应用。使用小波包分析技术对传感器采集的信号进行去噪、分解重构以及能量谱特征提取处理后,构建船舶动力装置故障集。使用D-S理论对BP神经网络输出的诊断结果进行数据融合和置信度判断,得到可靠的诊断结果完成故障诊断。对比实验数据显示,利用人工智能的方法诊断精度较高,并且诊断响应效率高,具有良好的泛化能力。     

船舶用电站柴油机调速系统模糊控制算法

传统船舶调速系统的控制算法存在时变性不可控、执行精度差等弊端。为解决上述问题,设计新型船舶用电站柴油机调速系统的模糊控制算法。通过工作状态分析、阻感定量辨别2个步骤,完成船舶用电站柴油机的电感参数计算。在此基础上,通过调速姿态微分方程的建立、微分结果模糊估计、控制流程完善3个步骤,实现新型调速系统模糊控制算法的搭建。对比实验结果表明,与传统控制算法相比,新型船舶用电站柴油机调速系统模糊控制算法的时变可控性明显增强,执行精度最大值可达到85%。     

失控船舶碰撞下高压输电线路自动断线系统设计

传统MAS船舶高压自动断线系统存在输电调节失衡比率较高、线路杂糅碰撞情况较为明显。为解决上述问题,设计失控船舶碰撞下的高压输电线路自动断线系统。通过AGENT自动断线控制器设计、船舶高压输电采集卡选择2个步骤,实现新型系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,通过失控碰撞信号采集标定、高压输电断线地址分配、船舶高压输电数据库设计3个步骤,完成新型系统的软件运行环境搭建,实现系统的顺利运行。模拟系统运行环境设计对比实验结果表明,与传统MAS船舶高压自动断线系统相比,应用新型系统后,输电调节失衡比率下降至50%以下,线路杂糅碰撞情况得到有效缓解。     

基于物联网的多船舶联合通信系统设计

传统船舶通信系统,存在通信接通效率、数据传输容错率低下等现象。为有效改善上述问题,设计基于物联网的多船舶联合通信系统。通过核心框架功能模块设计、SCA+USPR物联网通信系统平台设计,完成系统硬件设计。通过多船舶联合通信软件平台设计、通信设备服务组件设计、逻辑设备通信接口设计,完成系统软件设计。设计对比实验结果表明,新型系统与传统系统相比,通信接通效率、数据传输容错率等属性,得到明显提升。     

船舶动力装置智能故障诊断技术的应用与展望

动力系统作为整个船舶最核心的系统,其安全性和可靠性将直接影响船舶的安全航行,而有效的故障监测与诊断技术是保障航行安全的重要手段。首先,通过分析国内外学者在智能算法与故障诊断方面的研究进展,将船舶动力装置的智能故障诊断分为数据信号获取、数据特征提取、故障识别与预测3个环节,并总结智能算法在船舶动力装置故障诊断中所面临的问题和挑战;然后,结合智能算法的特点,探讨船舶动力装置智能故障诊断技术的未来发展趋势;最后,提议从建立基于云平台的数据监测系统、建立数据库和挖掘监测数据等方面展开深入研究,用以为船舶动力装置智能诊断的工程实践应用奠定基础。     

电力线载波技术下船舶突出障碍物视频监控系统设计

普通船舶视频监控系统,存在障碍物定位准确性较低、系统执行等待时间较长等弊端。为有效解决上述问题,设计基于电力载波技术的船舶突出障碍物视频监控系统。通过系统整体框架设计、船舶电力载波通信层设计,完成基于电力载波技术的船舶系统硬件设计。通过突出障碍物监控功能分析、详细功能设计、数据库设计,完成基于突出障碍物视频监控的船舶系统软件设计。模拟系统运行环境,设计对比实验结果表明,新型系统与传统系统相比,障碍物定位准确性较低、系统执行等待时间较长等情况,均具有明显改善。     

船舶主机转速智能调控系统设计

传统船舶智能调控系统,不能快速实现主机数据传输,且系统响应等待时间过长。为有效解决上述问题,设计新型船舶主机转速智能调控系统。通过主机转速智能通信电路设计、.NET调控框架设计,完成新型船舶主机转速智能调控系统的硬件设计。通过多层调控流程设计、智能调控通讯程序任务设计、系统功能分析,完成新型船舶主机转速智能调控系统的软件设计。对比实验结果表明,应用新型船舶主机转速智能调控系统,可在短时间内完成主机数据传输,且系统响应等待时间得到一定控制。     

大型船舶电力系统短路交流电流计算系统

现有技术手段不能有效计算船舶电力系统中短路交流电流的横、纵向流量情况。为解决此问题,设计基于大型船舶电力系统的短路交流电流计算系统。通过完善网络结构、搭建数据通信接口2个步骤,完成新型交流电流计算系统的硬件部分设计;通过数据库设计、编程语言确定、数据传输流程确定3个步骤,完成新型交流电流计算系统的软件部分设计。模拟系统运行环境设计对比实验结果表明,应用基于大型船舶电力系统的短路交流电流计算系统后,横、纵向电流流量的计算准确性均能超过80%。     

云计算下船舶多重故障检测方法研究

传统船舶故障检测方法,每次检测时间过长,且不能同时完成多重故障检测。为解决此问题,引入云计算思想,设计基于云计算的船舶多重故障检测方法。通过DNS协议的确定、Web云服务器的启动,完成船舶故障检测云环境的搭建。通过检测方法框架的确定、船舶故障类型确定、故障属性计算3个步骤,完成基于云计算船舶多重故障检测方法的搭建。设计对比实验结果表明,新型方法与传统方法相比,节约50%以上的检测时间,且可同时进行多重故障检测。     

船舶无线通信网络传输节点选择算法优化

普通船舶传输节点选择算法,存在数据传输效率较低、通信节点覆盖面积有限等弊端。为解决上述问题,设计基于船舶无线通信网络的Co MP传输节点选择优化算法。通过网络信道编码、通信链路层协议选择2个步骤,完成船舶无线通信网络环境的搭建。通过Co MP传输节点选择、节点数据预编码、优化判决门限计算3个步骤,完成优化后传输节点选择算法的搭建。模拟算法运行环境,设计对比实验结果表明,优化后算法与普通算法相比,有效解决数据传输效率低下、通信节点覆盖面积有限等问题,为船舶通信数据的稳定传输提供可能。