船舶并网发电状态监测系统设计

传统船舶发电状态监测系统,在并网发电状态监测场景下,存在并网发电容量状态判定误差较大,导致实际输出电量与储存电量之间比例异常,扰乱正常并网发电特征逻辑。通过分析并网数据发现,关键在于监测系统对于并网发电系数的判定逻辑阈值,而阈值影响因素由监测硬件与软件算法两部分决定。因此,为了解决上述问题,提出船舶并网发电状态监测系统设计。首先,硬件功能结构进行设计;其次基于硬件获得数据,对并网发电判定阈值进行优化。最后,对输出监测量进行状态系数评估计算,保证输出监测系数的准确性。通过与传统监测系统10组数据的对比表明,提出设计的监测系统,具有数据监测误差小、连续监测稳定性好的特点,更适合船舶并网发电场景的应用。     

基于蚁群算法的海洋港口物流运输系统研究

传统海洋港口物流运输系统存在货物运输目标参量与船舶调度路径间的协同性异常问题,导致货物运输船舶调度的精准度误差增大。因此,提出蚁群算法的海洋港口物流运输系统研究。首先,在系统硬件中加入船舶货物ID采集硬件,通过货物相关数据,建立起协同数据模型;接着;根据协同模型对运输路径进行基础模型计算,最后;通过蚁群算法,对路径与协同数据进行匹配性最优计算,从而得到最佳的物流调度方案,实现货物与路径的最佳协同性效果。为了验证设计系统的运输调度效果,通过仿真实验来完成对设计系统性能的验证,证明提出设计系统具有提升港口物流运输货物与船舶路径规划协同性的作用。     

数据网格下船舶全寿命数据信息资源调度系统

传统船舶全寿命数据信息资源调度系统,存在不同寿命周期阶段下对应信息资源调度结构量与空间量不对称的问题,导致资源调度整体误差增大,影响信息资源调度效果。因此,提出数据网格下船舶全寿命数据信息资源调度系统。利用数据网格解决数据结构量与空间量的对称问题。首先,建立船舶全寿命数据信息网格数据的整合框架,通过硬件算力对船舶全寿命数据信息资源进行预处理;然后,对信息资源流进行常规网格信息资源调度模块与应急网格数据信息资源调度模块的设计;通过与传统资源调度系统的对比测试,证明提出设计系统具有提升资源调度响应速度,降低信息调度误差的作用。     

船舶海上航行路径三维虚拟系统设计

传统的船舶海上航行路径三维虚拟系统存在着虚拟清晰度低的缺陷,为此提出船舶海上航行路径三维虚拟系统设计。船舶海上航行路径三维虚拟系统硬件设计包括船舶海上航行路径数据信息采集单元、三维虚拟设备单元与通信单元,软件设计包括三维虚拟场景设计、船舶海上航行路径数据信息库设计与船舶海上航行路径三维虚拟设计,通过硬件与软件设计实现了船舶海上航行路径三维虚拟系统的运行。通过实验得到,设计的船舶海上航行路径三维虚拟系统虚拟清晰度比传统系统高出28%,说明设计的船舶海上航行路径三维虚拟系统虚拟效果更好。     

中小型船舶自动舵远程智能电控系统

目前多数中小型自动舵船舶采用的控制系统,多为以本地船舶数据为基础的本地实时控制系统。此种系统虽然能够一定程度上减轻船舶驾驶强度,但是存在安全数据无法实时自动远程反馈,不支持远程应急处置操作的问题。因此提出中小型船舶自动舵远程智能电控系统设计。基于智能化技术,通过采用PCL远程控制架构,对中小型船舶电控系统的硬件结构、算法策略进行重新设计,增加网络数据交互功能硬件与算法,实现电控系统具备远程智能控制的功能。测试证明,设计系统兼容性好、功能稳定、易用性强,能够很好地满足中小型船舶的日常应用。     

考虑功能需求的船舶导航显控台交互系统设计

国内船舶导航显控台功能虽然已经到达了较高的水平,但交互功能方面无法满足目前船舶导航需求,故提出考虑功能需求的船舶导航显控台交互系统设计研究。将功能需求考虑在船舶导航显控台交互系统设计中,硬件单元包含主板单元与显示屏单元,软件模块包含交互功能需求分析模块、交互平台设计原则模块与人机交互界面设计模块。通过上述硬件单元与软件模块的设计,实现了船舶导航显控台交互系统的运行。实验数据表明:该系统交互指令响应时间较短,交互功能更强。     

云计算平台中大规模电子航海信息全局监控系统

在大数据环境背景下,针对传统船舶电子信息监控系统,存在多样数据融合性计算能力差,数据多样整合处理时间长,导致出现全局监控力不足的问题。基于大数据处理技术,提出基于大数据融合的船舶动态电子信息全局监控系统设计。根据大数据融合的技术要求,创建船舶多样数据采集融合架构,通过搭建的硬件对船舶多项数据进行采集,配合引入的纵深融合算法,利用大数据融合技术对采集的多样数据进行深度融合计算,实现信息全局一体化监控。通过对比实验数据,证明设计的监控系统,在解决传统监控系统数据融合问题上,具有显著效果,满足设计需要。     

船舶实时远程故障数据传输系统及其仿真

常规船舶故障数据传输系统,应用于船舶实时故障数据远程传输时,存在传输失真率较高的不足,为此提出船舶实时远程故障数据传输系统及其仿真。基于传输系统基础框架的搭建,构建故障数据传输平台,实现船舶实时远程故障数据传输系统的硬件设计;依托传输系统的通信设计与运行程序设计,完成软件设计,实现船舶实时远程故障数据传输系统设计。仿真实验数据表明,提出的故障数据传输系统较常规故障数据传输系统,传输失真率降低31.24%,适用于船舶实时远程故障数据传输系统及其仿真。     

变载荷下船舶动力机械钢丝绳减震装置设计

传统船舶动力机械钢丝绳减震装置,存在变载荷环境下的减震系数控制误差较大的问题,导致状态整体减震效果降低。为了解决上述问题,提出变载荷下船舶动力机械钢丝绳减震装置设计。装置设计主要分为结构硬件设计部分与减震控制算法设计部分:结构硬件指PID控制器功能结构设计,框架采用PID隔震控制器结构,利用多种数据传感单元构建PID控制器;软件部分由隔震变量应用环境算法与PID模糊控制算法两部分。分别对控制器应用环境与控制精度进行针对性优化计算,从而实现准确控制不同变载荷环境下的减震系数,达到最佳的减震效果。通过实例数据比对发现,采用设计装置的减震曲线相较传统减震装置的减震曲线,平滑度更好,且没有畸变现象的出现,证明控制精准度与稳定性良好。     

复杂航行环境船舶航行异常监控系统

传统船舶航行异常监测系统,在复杂航行环境下无法对轨迹信号图像作出正确判定,导致船舶航行监测结果与实际航行监测要求偏差较大,影响船舶正常航行安全。因此提出复杂航行环境船舶航行异常监控系统软件设计。利用卡尔曼滤波算法,建立航行轨迹图像数据高帧率采集硬件,获取高清轨迹图像数据;软件功能主要分为轨迹图像信号建模、轨迹图像模型信号的异常处理与异常轨迹像素的平滑提取3部分;通过仿真对比数据,证明提出系统在复杂航行环境下,能够有效提升异常轨迹监测识别率22.34%。     

新型船舶辅机电气设备自动化故障检测系统

传统船舶辅机电气设备故障检测系统受系统算法的限制,在检测过程中需要人为数据干预,导致检测结果精准度偏低,检测用时较长。基于此,提出新型船舶辅机电气设备自动化故障检测系统设计。首先,对系统硬件进行设计,通过采用网络+红外检测技术的融合,完成对网络红外故障检测硬件设计;然后,对故障检测与故障定位两部分,并对其进行算法定义,从而完成系统软件的设计。最后,通过实验对设计系统进行对比验证,证明设计系统的故障检测精准度高于传统故障检测系统。     

基于PLC技术的船舶电力推进系统设计

传统的船舶电力推进系统存在着可靠度低的缺陷,为此提出基于PLC技术的船舶电力推进系统设计研究。电力推进系统主要由电力系统、调速系统、回转系统和推进器组成。系统硬件设计包括变频器、PLC硬件设备和变频器通信硬件设备设计,系统软件设计包括通讯环境设计、电力推进控制系统冗余程序设计和电机运行程序设计。通过系统硬件与软件设计实现了电力推进系统的运行。实验结果显示,设计的船舶电力推进系统的可靠度比传统系统高出25.2%,说明设计的船舶电力推进系统具备极高的有效性。     

基于云计算的船舶电子信息交互系统

传统船舶电子信息交互系统在海量数据云端计算交互过程中,由于系统硬件交互协议支持不足,加之交互系统内部算法对数据优先读写计算逻辑存在不足,导致信息交互系统整体读写交互能力下降,网络交互吞吐量受到极大的影响。针对上述问题,文章提出基于云计算的船舶电子信息交互系统设计:1)对传统信息交互硬件进行Qos协议支持硬件优化改进,创建新的Qos云计算信息交互平台硬件;2)引入Qos硬件交互逻辑,完善对接新旧设备与数据;3)引入交互资源优先调度分布算法,对交互中的信息进行优先交互逻辑的计算,优化信息交互逻辑,提升数据交互活跃性与数据吞吐能力;4)通过仿真实验证明提出设计系统的可行性与有效性。     

基于DSP技术的船舶仪表系统

传统的船舶仪表系统存在着工作效率低、控制精度差的缺陷。为了解决上述问题,引入DSP技术对船舶仪表系统进行研究。依据船舶仪表面板设计船舶仪表系统框架,以此为基础,对系统硬件与软件进行具体设计。系统硬件为仪表组件模块、电路模块与控制模块;系统软件为信号采集与处理单元、操纵信号分析单元与报警单元。通过系统硬件与软件的设计实现了船舶仪表系统的运行。通过测试得到,与传统的船舶仪表系统相比较,设计的船舶仪表系统极大的提升了工作效率与控制精度,充分说明设计的船舶仪表系统具备更好的性能。     

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。     

无线网络船舶交通信息分析系统

传统的船舶交通信息分析系统具有分析时间过长的问题。为了解决上述问题,提出基于无线网络的船舶交通信息分析系统设计。船舶交通信息分析系统硬件设计为无线路由器选取、处理区选取以及系统接口设计;系统软件设计包括无线网络结构设计、数据库设计以及交通信息分析单元。通过系统硬件与软件的设计,实现了无线网络的船舶交通信息分析系统的运行。仿真对比实验结果表明,相比于传统的船舶交通信息分析系统,设计的船舶交通信息分析系统极大降低了分析时间,且具备更好的性能。     

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%。     

物联网环境下舰船通信网络异常数据检测系统设计

在物联网通信环境下,传统的船舶通信网络异常数据检测系统,受到IPv4接口协议的限制,导致采用IPv6高速物联交互协议的流量节点异常机制管控性降低,全局物联网络交互单元出现异常数据节点检测识别漏洞,给网络通信安全带来威胁。因此,提出物联网环境下舰船通信网络异常数据检测系统设计。通过架设基于IPv6协议的交互数据节点支持硬件,实现对底层数据流的硬核支持;在数据交互的链路层添加异常数据甄别检测单元,配合异常节点流量识别算法,实现在链路层上对物联网异常数据的识别拦截,从而完成系统的设计。为保证设计系统的有效性,通过仿真实验对设计系统的检测识别准确性进行对比,通过数据证明提出设计系统优于传统检测系统。     

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。