【船舶機艙自動化發(fā)展趨勢探析14000字（論文）】

第一章緒論1.1選題的背景及意義1.1.1選題的背景航運業(yè)是國際貿(mào)易中最為重要的交通運輸方式之一，在交通運輸行業(yè)所占比例達90%以上，船舶作為航運業(yè)的前行者和破浪者，其作用和重要性不言而喻。船舶機艙是船舶動力的核心，其包括主推進動力裝置和其他附屬設(shè)備，其具有空間狹小、設(shè)備復雜、設(shè)備工作環(huán)境惡劣等特點，這會導致設(shè)備操作失誤率高和機艙管理難度大。隨著自動化技術(shù)不斷取得進步，并且在船舶工業(yè)領(lǐng)域開始得到廣泛應用，船舶機艙開始發(fā)展自動化技術(shù)。一直以來自動化技術(shù)的研究與發(fā)展是船舶工業(yè)領(lǐng)域重要的時代課題。國際海事組織近些年在低硫減排以及船舶航行的安全性等方面的政策，對船舶自動化及船舶機艙自動化的發(fā)展水平提出了更高的要求。特別地船舶利用自動化技術(shù)對機艙設(shè)備的狀態(tài)進行監(jiān)測、控制和管理，能夠有效預防因人員干擾和錯誤判斷造成的事故，提高船舶航行安全；能夠提高船舶柴油機運行的經(jīng)濟性；對船舶機艙實現(xiàn)自動化管理，能夠精化對船舶設(shè)備的管理，及時發(fā)現(xiàn)和排除故障。從而提高船舶的運行效率、航行經(jīng)濟性和安全性。還有隨著自動化的發(fā)展，出現(xiàn)了無人值班的自動化機艙，減少輪機部的工作強度。因此，船舶機艙的自動化發(fā)展對于船舶工業(yè)領(lǐng)域乃至航運業(yè)發(fā)展具有非常重要的意義REF_Ref4973\w\h[1]。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)、云計算以及人工智能技術(shù)的研究與發(fā)展。船舶機艙自動化的研究與發(fā)展將會受到當今信息化時代發(fā)展的影響。1.1.2選題的意義通過分析機艙自動化發(fā)展趨勢，有研究理論和應用實踐兩方面意義：在研究理論方面，對船舶機艙的自動化系統(tǒng)的整體控制思路和關(guān)鍵技術(shù)進行分析，確定了機艙自動化系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和未來發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，對未來的研究理論的確定了方向，對于船舶機艙自動化有重大意義。在應用實踐方面，確定了當前船舶制造領(lǐng)域在機艙自動化的應用趨勢和主流應用自動化控制系統(tǒng)，對于船舶企業(yè)和船東在新建船舶的自動化控制系統(tǒng)的選用具有指導意義，以及對于船舶機艙自動化未來發(fā)展具有重要借鑒意義。1.2本文的主要內(nèi)容本文對船舶機艙自動化發(fā)展趨勢進行了分析，其主要內(nèi)容如下：（1）首先介紹了船舶機艙自動化的概念，然后通過分析總結(jié)對船舶機艙自動化的發(fā)展歷程進行了分析總結(jié)，最后對船舶機艙自動化控制的基礎(chǔ)理論知識進行了分析總結(jié)，為后面的分析作準備。（2）然后主要分析了船舶機艙監(jiān)測和控制系統(tǒng)的自動化發(fā)展，以船舶機艙監(jiān)測和報警系統(tǒng)為例，對其關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展研究現(xiàn)狀展開分析，對比分析船舶監(jiān)測自動化發(fā)展結(jié)論；以船舶智能柴油機控制系統(tǒng)為例，對其典型控制系統(tǒng)和發(fā)展研究現(xiàn)狀進行分析，對比分析船舶控制自動化發(fā)展結(jié)論。（3）其次通過介紹了船舶機艙管理自動化的定義以及發(fā)展船舶機艙管理自動化的必要性，其次分別對船舶機艙數(shù)據(jù)和故障診斷管理自動化和備件管理自動化發(fā)展進行對比分析，最后對船舶機艙管理自動化發(fā)展分析進行總結(jié)。（4）最后以船舶監(jiān)測、控制和管理綜合分析做出船舶機艙自動化發(fā)展趨勢分析的總結(jié)與展望。第二章船舶機艙自動化的發(fā)展歷程和自動控制基礎(chǔ)2.1船舶機艙自動化的概念自動控制是指機器設(shè)備或系統(tǒng)在沒有人的直接參與下，能全部自動地按照工作人員預先設(shè)定的指令和既定程序運行，完成其承擔的任務REF_Ref12706\r\h[6]。在此基礎(chǔ)上，自動化是指由一個或多個自動控制系統(tǒng)或裝置所構(gòu)成的、沒有人直接干預的生產(chǎn)過程。船舶機艙自動化,是指船舶機艙各動力裝置、設(shè)備以及系統(tǒng)的監(jiān)測、控制和管理自動化REF_Ref14594\w\h[2]。船舶機艙的監(jiān)測自動化在船舶機艙監(jiān)測和報警系統(tǒng)（包括對于曲軸箱油霧濃度、主機氣缸壓力和柴油機軸承磨損等重要參數(shù)的監(jiān)測）、火災監(jiān)視報警系統(tǒng)等系統(tǒng)中體現(xiàn)；船舶機艙自動化中的控制功能在船舶推進裝置控制系統(tǒng)（主機遙控系統(tǒng)船舶智能柴油機控制系統(tǒng)等）、船舶輔機控制系統(tǒng)（船舶輔鍋爐控制系統(tǒng)、船舶燃油、滑油、冷卻系統(tǒng)的自動控制等）、船舶電力推進系統(tǒng)等體現(xiàn)。船舶機艙自動化的管理功能在裝置和設(shè)備的運行參數(shù)的日常儲存管理及處理分析、機艙備件的管理、設(shè)備維護和故障診斷管理等方面體現(xiàn)。2.2船舶機艙自動化的發(fā)展歷程早在20世紀50年代末，反饋控制理論就被應用于船舶工業(yè)領(lǐng)域，使得當時船舶機艙部分有關(guān)裝置和設(shè)備能實現(xiàn)自動控制和管理，1961年在日本建成的8000噸級的“金華山丸”船舶首次配備了機艙集中監(jiān)測和報警和主機遙控系統(tǒng)，這標志著船舶機艙機艙監(jiān)測自動化首次應用于實體船舶REF_Ref32003\w\h[3]。此后至20世紀60年代末，船舶工業(yè)領(lǐng)域開始致力于“無人機艙”的研究，且世界各主要船級開始將船舶機艙自動化納入社入級規(guī)范。60年代末期和70年代初期，計算機技術(shù)開始逐步在船上應用，全新技術(shù)的應用使得船舶機艙自動化到達了迅速發(fā)展的新時期。至此，后來的船舶機艙自動化每個發(fā)展階段基本都是以計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展水平提升為特征的。船舶機艙自動化發(fā)展大致可分為四個階段。（1）設(shè)備和裝置的自動化20世紀50年代，在反饋控制理論的應用下，船舶工業(yè)在自動化領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了部分設(shè)備和裝置的自動化，在船舶機艙方面如動力裝置壓力的自動調(diào)節(jié)和新型自動調(diào)節(jié)的鍋爐的應用等，這是因為當時自動化技術(shù)和電子技術(shù)發(fā)展水平還不能和自動化控制相匹配REF_Ref4143\w\h[4]。（2）用計算機技術(shù)實現(xiàn)對船舶機艙的集中管理和控制20世紀60年代末期，計算機技術(shù)開始在船舶工業(yè)領(lǐng)域應用，其體現(xiàn)在船舶機艙設(shè)備的使用，并且部分發(fā)達國家通過微型或中小型計算機對機艙設(shè)備和裝置集中控制和管理，包括監(jiān)測、巡回監(jiān)控和記錄輪機日志等行為，通過傳感器等裝置采集信號，將信號統(tǒng)一傳入集控室，對機艙裝置和設(shè)備集中控制和管理。缺點是大量電纜的使用使船舶造價比較昂貴，且可靠性不高。（3）以微機技術(shù)為應用特征的分散控制20世紀70年代中后期，由于集中控制的方式具有可靠性不高和造價高等缺點，并且隨著集成電路技術(shù)的出現(xiàn)，與PLC與單片機等新的控制方式的出現(xiàn)，微機技術(shù)開始在船舶機艙自動化領(lǐng)域應用，船舶機艙自動化由集中控制逐漸轉(zhuǎn)為分散控制。如分油機自動控制、燃油黏度控制和鍋爐自動控制等。由于船舶機艙的特殊性，所以分散控制使得機艙各個設(shè)備裝置相互獨立運行，不能建立有效通信。分散控制具有較好的可靠性、安全性，造價低，且系統(tǒng)簡單易行。（4）以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為發(fā)展特征的網(wǎng)絡(luò)型控制分散控制雖然有著集中控制不能克服的技術(shù)優(yōu)勢，但由于各個系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)不能建立有效統(tǒng)不的數(shù)據(jù)通信，所以其監(jiān)測系統(tǒng)只起到報警功能，故分散控制不便于機艙各裝置設(shè)備的集中控制和管理。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息時代的發(fā)展，船舶機艙乃至于船舶工業(yè)領(lǐng)域，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開始被應用。21世紀70年代中期，以此互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開始在船舶機艙監(jiān)測領(lǐng)域應用為契機，船舶工業(yè)領(lǐng)域出現(xiàn)了集散控制系統(tǒng)（DCS），DCS系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)通信功能，以微處理器作為數(shù)據(jù)采集基礎(chǔ)，采用串行通信方式對機艙設(shè)備和裝置實現(xiàn)分散控制和集中管理，以此DCS系統(tǒng)開始使用數(shù)字通信REF_Ref4789\w\h[5]。但該系統(tǒng)有著設(shè)備間互換和互操作限制、高成本和數(shù)據(jù)量傳輸速率低等問題，且因為通信協(xié)議各不統(tǒng)一，DCS系統(tǒng)的發(fā)展遇到了瓶頸期。隨著現(xiàn)場總線技術(shù)的出現(xiàn)，促進船舶工業(yè)領(lǐng)域?qū)τ诂F(xiàn)場總線技術(shù)在船舶機艙的研發(fā)。90年代中后期，在DCS系統(tǒng)基礎(chǔ)上以及PLC技術(shù)在船舶機艙領(lǐng)域的發(fā)展，船舶機艙自動化監(jiān)測出現(xiàn)了基于現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）REF_Ref4789\w\h[5]。其通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐的網(wǎng)絡(luò)控制，機艙設(shè)備和裝置之間通過微處理器建立數(shù)據(jù)通信，各個設(shè)備和裝置可通過微處理器進行單獨控制。以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為通訊媒介，進行控制和管理。2.3船舶機艙自動控制基礎(chǔ)2.3.1反饋控制系統(tǒng)在自動控制過程中，把包含反饋作用的控制過程稱為反饋控制?；旧戏答伩刂葡到y(tǒng)由控制對象、測量單元、調(diào)節(jié)單元和執(zhí)行機構(gòu)四個基本環(huán)節(jié)組成REF_Ref18568\r\h[2]。由反饋控制系統(tǒng)四個基本環(huán)節(jié)構(gòu)成的反饋控制系統(tǒng)傳遞圖，如圖2-1所示。圖2-1反饋控制系統(tǒng)傳遞圖反饋控制系統(tǒng)的控制過程描述如下：反饋控制系系統(tǒng)受到外部擾動時，被控量發(fā)生變化，測量單元測量被控量的實際值，調(diào)節(jié)器通過比較得到偏差值，調(diào)節(jié)器按規(guī)律輸出控制信號，執(zhí)行器執(zhí)行信號命令。反饋控制系統(tǒng)主要用于船舶機艙定值控制系統(tǒng)，如柴油機氣缸冷卻水溫度控制系統(tǒng)等；程序控制系統(tǒng)，如主機遙控中的程序負荷控制；隨動控制系統(tǒng)，如自動舵的隨動操舵系統(tǒng)。2.3.2調(diào)節(jié)器在反饋控制系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)器是最重要的組成單元。調(diào)節(jié)器的輸入是被控量和設(shè)定值的偏差值，輸出的是控制量，控制執(zhí)行機構(gòu)。調(diào)節(jié)器的作用規(guī)律是指輸出量和輸入量的函數(shù)關(guān)系。船舶機艙設(shè)備常用的調(diào)節(jié)器作用規(guī)律有：①雙位作用規(guī)律，如空壓機壓力控制；②比例積分（PI）作用規(guī)律，控制系統(tǒng)中應用最廣泛。③比例積分微分(PID)作用規(guī)律。在采用微機控制的自動控制系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)器的作用規(guī)律是通過軟件編程或PLC技術(shù)來實現(xiàn)，以此稱為調(diào)節(jié)器作用規(guī)律的數(shù)字實現(xiàn)。由此出現(xiàn)了一種智能化的新型儀表—數(shù)字調(diào)節(jié)器,其控制規(guī)律可以通過實際需要進行自己編程或改寫，甚至可以選擇使用智能算法REF_Ref10903\w\h[6]。它具有通用性強、功能豐富且模塊化、采用智能技術(shù)、具有自診斷功能、具有通信功能、可靠性強等特點，所以近些年來得到較快發(fā)展。2.3.3傳感器測量單元通過測量被控量的實際物理量輸送至調(diào)節(jié)器。其通常由各種各種各樣的傳感器和信號變送器組成，傳感器是將被測量的物理量變化轉(zhuǎn)化為一定的參數(shù)變化，變送器將微小變化放大處理后轉(zhuǎn)為標準的信號輸出REF_Ref12706\r\h[6]。其在船舶機艙被廣泛使用，包括有溫度、壓力、液位、流量、轉(zhuǎn)速等傳感器。傳感器是監(jiān)測系統(tǒng)的重要元件，采集機艙設(shè)備的運行參數(shù)等，所以要求船用傳感器應具有精確性、穩(wěn)定性、靈敏度、耐腐蝕性等。在自動控制系統(tǒng)中，執(zhí)行機構(gòu)的輸入是調(diào)節(jié)器輸出的控制信號，執(zhí)行器的輸出直接改變流入被控對象的物質(zhì)或能量的流量，用于克服擾動，消除偏差，使被控量恢復到給定值或給定值附近。執(zhí)行機構(gòu)按其所使用的能源形式可分為自力、氣動、電動和液壓。2.4本章小結(jié)本章首先介紹了船舶機艙自動化的概念，然后總結(jié)分析了船舶機艙自動化的發(fā)展歷程進程，最后對船舶機艙自動化控制的基礎(chǔ)理論知識進行了分析總結(jié)，作為分析基礎(chǔ)。第三章船舶機艙監(jiān)測和控制自動化發(fā)展分析3.1船舶機艙監(jiān)測自動化發(fā)展分析3.1.1船舶機艙監(jiān)測自動化發(fā)展現(xiàn)狀實現(xiàn)船舶機艙的監(jiān)測自動化是船舶機艙自動化發(fā)展中最重要的一個環(huán)節(jié)，是不可或缺的一部分。要實現(xiàn)船舶設(shè)備和裝置自動控制的關(guān)鍵在于對于機艙設(shè)備和裝置的運行參數(shù)進行有效的監(jiān)測和報警。在船舶機艙中自動化監(jiān)測主要包括對于裝置和設(shè)備的重要參數(shù)的監(jiān)測和船舶機艙監(jiān)測和報警系統(tǒng)。（1）船舶機艙監(jiān)測和報警系統(tǒng)一般地，現(xiàn)代化遠洋船舶都為“無人機艙”，實現(xiàn)“無人機艙”的前提是船舶機艙監(jiān)測與報警系統(tǒng)的應用和完善。船舶機艙報警系統(tǒng)有報警、參數(shù)和狀態(tài)的記錄打印、參數(shù)的分組顯示、數(shù)據(jù)趨勢分析、延伸報警、閉鎖報警、自檢功能等，其航行時船舶機艙設(shè)備的運行狀態(tài)、運行參數(shù)及報警信息分析等都會集中顯示在遠程操作站的操作面板中，報警信息還延伸至輪機員休息室、輪機長及其駕駛臺等部位。其中自檢功能只局限與對監(jiān)測系統(tǒng)本身的元器件進行自檢。（2）基于CAN總線和工業(yè)以太網(wǎng)船舶監(jiān)測和報警系統(tǒng)隨著現(xiàn)場總線技術(shù)的不斷完善，船舶工業(yè)中開始廣泛應用現(xiàn)場總線作為現(xiàn)場控制網(wǎng)絡(luò)，上層網(wǎng)絡(luò)采用工業(yè)以太網(wǎng)構(gòu)成局域網(wǎng)，形成全分布的網(wǎng)絡(luò)型監(jiān)測系統(tǒng)。CAN總線是到目前為止應用在船舶監(jiān)測系統(tǒng)最廣泛的一種總線形式,目前在船舶工業(yè)領(lǐng)域應用的趨勢只增不減。①現(xiàn)場總線技術(shù)現(xiàn)場總線是一種基于自動化控制底層的工業(yè)數(shù)據(jù)總線及其數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，用于解決船舶機艙控制器、執(zhí)行器以及智能儀表等機艙現(xiàn)場設(shè)備間的數(shù)字通訊，還有集控室與機艙設(shè)備控制系統(tǒng)的信息通訊，監(jiān)測系統(tǒng)以串行通信網(wǎng)絡(luò)的方式對船舶機艙設(shè)備及控制器之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，主要是監(jiān)測、控制等信息傳遞，以完成自動化控制、監(jiān)測和管理的功能REF_Ref4789\w\h[5]?，F(xiàn)場總線具有多種標準和多種協(xié)議，船舶工業(yè)領(lǐng)域應用廣泛的CAN總線和Profilbus總線就是現(xiàn)場總線的一種?，F(xiàn)場總線技術(shù)有以下特點：①通信的公開性；②設(shè)備之間相互的可操作性；③智能化，是智能診斷發(fā)展重要的契機。③高度的分散性；③具有較強環(huán)境自適應力。所以在船舶機艙被廣泛應用。②CAN總線CAN是控制器局域網(wǎng)絡(luò)，國際上應用最廣泛的現(xiàn)場總線之一，是一種能夠?qū)崿F(xiàn)分布式實時控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)通信具有抗干擾性、實時性等特點REF_Ref12741\w\h[7]。有以下優(yōu)點：①CAN總線網(wǎng)絡(luò)通信具有智能化；②機構(gòu)簡單，開發(fā)周期短，性價比高；③高可靠性和智能化診斷能力。所以CAN總線能適應環(huán)境溫度惡劣、電磁輻射強和振動大的船舶機艙現(xiàn)場，被廣泛應用到船舶工業(yè)領(lǐng)域。③工業(yè)以太網(wǎng)工業(yè)以太網(wǎng)是基于IEEE802.3的網(wǎng)絡(luò)，其主要由網(wǎng)絡(luò)部件、連接部件和通信介質(zhì)構(gòu)成，其通信介質(zhì)的材質(zhì)為工業(yè)雙膠線和光纖，工業(yè)現(xiàn)場的控制器的通信處理器等都能滿足工業(yè)現(xiàn)場的要求。工業(yè)以太網(wǎng)主要用于工業(yè)現(xiàn)場現(xiàn)場控制，其主要有以下優(yōu)點：①應用廣泛；②可以遠程進行對工業(yè)現(xiàn)場的訪問以及遠程對工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備進行診斷；③通信速率高，網(wǎng)絡(luò)速度快REF_Ref15373\w\h[8]。但在實際工業(yè)現(xiàn)場應用中，工業(yè)以太網(wǎng)還能夠有效解決實時性和確定性問題。（3）典型的船舶機艙監(jiān)測和報警系統(tǒng)目前在船舶自動化領(lǐng)域，挪威Kongsberg公司研發(fā)了好幾種類型的船舶機艙監(jiān)測和報警系統(tǒng)，首先有基于CAN總線的DataChiefC20型船舶機艙監(jiān)測和報警系統(tǒng)，并在船舶工業(yè)領(lǐng)域得到了比較廣泛的應用，此后Kongsberg公司研發(fā)了K-Chief型系列船舶機艙監(jiān)測和報警系統(tǒng)，其中比較典型的監(jiān)測系統(tǒng)為K-Chief500型監(jiān)測和報警系統(tǒng)。監(jiān)測系統(tǒng)和K-Chief500系統(tǒng)是比較典型的船舶機艙監(jiān)測和報警系統(tǒng)，研究分析船舶機艙監(jiān)測和報警系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展，其兩個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)都是基于CAN總線和工業(yè)以太網(wǎng)。①DCC20監(jiān)測和報警系統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)主要有遠程操作站、現(xiàn)場操作站、分布式處理單元(DPU)、系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)（SGW）、雙處理通信控制器（dPSC）和值班呼叫系統(tǒng)組成。DPU是該系統(tǒng)的核心單元，連接現(xiàn)場傳感器，實現(xiàn)模擬量或數(shù)字量的輸入，然后通過CAN總線輸送到系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)，以更新ROS的數(shù)據(jù)庫，而dPSC主要是處理子CAN總線的信息，連接系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)和dPSC是工業(yè)以太局域網(wǎng)，以此完成監(jiān)測作用。該系統(tǒng)主要的特點是是DPU的模塊化設(shè)計，智能I/O模塊。該系統(tǒng)除了監(jiān)測報警功能，還有綜合控制功能，能夠?qū)崿F(xiàn)機旁控制。②K-Chief500K-Chief500船舶機艙監(jiān)測和報警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖3-1所示，其結(jié)構(gòu)組成和系統(tǒng)功能與DCC20系統(tǒng)基本相同，只不過在操作站和人機接口做了改進。集控室是CAN與以太局域網(wǎng)的系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)，用dPSC將主機控制系統(tǒng)、機艙監(jiān)測與報警系統(tǒng)等連在兩條網(wǎng)線上。船舶內(nèi)部通過主管信息系統(tǒng)與管理層，或與岸上以太網(wǎng)，或通過衛(wèi)星通信與公司互聯(lián)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控圖片來源：圖3-1K-Chief500系統(tǒng)（4）船舶機艙監(jiān)測自動化關(guān)鍵技術(shù)分析①傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)涉及多個學科領(lǐng)域，其利用物理定律或物質(zhì)的物理、化學、生物特性，將非電信號轉(zhuǎn)換為電信號。近年來隨著傳感器工藝、新特性物質(zhì)的不斷研發(fā)，加上計算機監(jiān)測技術(shù)的進步，其檢測能力和精度得到了快速的提高，還有極高溫、極低溫、微壓差以及超高壓等的檢測方法都有較為理想的進展。商品化的光電式傳感器、電禍流傳感器、超聲波檢測技術(shù)、紅外檢測技術(shù)等作為新型傳感器的代表被廣泛用于工業(yè)、軍事及醫(yī)療等領(lǐng)域，代表著非接觸式傳感技術(shù)的成熟。微處理器及微控制器等大規(guī)模集成電路的成本和價格不斷降低，功能和集成度不斷提高，智能傳感器的研究也就成為了近年來傳感器發(fā)展的重要方向。智能傳感器是指傳感器內(nèi)部集成了智能控制芯片，使其具備了故障自檢、自調(diào)零、自校準、自補償、自動選擇等智能功能，智能傳感器的另一特性是其具備的強大數(shù)據(jù)處理能力和遠距離數(shù)據(jù)傳輸能力，可配置各種數(shù)字通信接口，因此更方便采用計算機集成監(jiān)控技術(shù)對系統(tǒng)進行集成和遠程監(jiān)視等領(lǐng)域的應用。目前國內(nèi)外眾多學者正在致力于探索新現(xiàn)象、新理論，采用新技術(shù)、新工藝、新材料研發(fā)新型傳感設(shè)備，或提高現(xiàn)有傳感器的轉(zhuǎn)換效能、轉(zhuǎn)換范圍以及其它技術(shù)及經(jīng)濟性指標。傳感器的研究未來的發(fā)展方向?qū)⑾蛑呔?、集成化、微型化及智能化方向不斷發(fā)展。②實時通信技術(shù)實時性技術(shù)是工業(yè)監(jiān)控的基本要求，增強實時網(wǎng)絡(luò)通信的確定性和實時性，一般可以同時采取多種措施，如擴寬信道帶寬、采用交換路由技術(shù)、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、選擇合適的傳輸控制協(xié)議等，現(xiàn)代工業(yè)化技術(shù)一般可以保證在網(wǎng)絡(luò)暢通情況下數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇_定性和實時性指標。③信息采集技術(shù)信息采集技術(shù)是指利用計算機軟件技術(shù)，針對定制的目標數(shù)據(jù)源，按照事先約定的通信協(xié)議將傳感器轉(zhuǎn)換好的標準電信號進行標準數(shù)據(jù)格式封裝，通過專用信道傳輸?shù)接嬎銠C進行顯示、抽取、挖掘及處理，從而為各種數(shù)據(jù)服務程序提供輸入數(shù)據(jù)的過程REF_Ref4789\w\h[5]。信息采集的關(guān)鍵是數(shù)據(jù)通信模塊的研制，包括模擬量模塊、數(shù)字量模塊等，還有一些特殊的物理量，如脈沖信號等則需要專用的采集模塊。船舶常用的通信協(xié)議一般為及總線協(xié)議，因此根據(jù)不同的協(xié)議類型需要設(shè)計對應的總線數(shù)據(jù)采集模塊。3.1.2船舶機艙自動化監(jiān)測研究現(xiàn)狀（1）在產(chǎn)品研發(fā)方面國外船舶機艙自動化監(jiān)測系統(tǒng)工業(yè)產(chǎn)品研發(fā)有德國的SISHIPIMAC系統(tǒng)和日本的CAT系統(tǒng)，近些年來Kongsberg公司通過對K-Chief500系統(tǒng)的升級改進，如K-Chief700系統(tǒng)更加注重模塊化和集成化，相較于以前的系統(tǒng)模塊安裝更具有靈活性和綜合性。目前國內(nèi)船舶機艙監(jiān)測和報警系統(tǒng)目前也有眾多研發(fā)比較成熟的監(jiān)測系統(tǒng)，例如交通部上海船舶運輸研究所研發(fā)的Y8800網(wǎng)絡(luò)型機艙監(jiān)控系統(tǒng)和Lonworks網(wǎng)絡(luò)的STI-VC2100MA艦船監(jiān)控報警系統(tǒng)，企業(yè)研發(fā)的基于TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)LAN與CAN現(xiàn)場總線的CJBW310系列船用監(jiān)測報警系統(tǒng)和基于以太網(wǎng)的船舶監(jiān)測控制系統(tǒng)等REF_Ref20673\w\h[9]。（2）機艙監(jiān)測自動化未來的研究方向在21世紀微電子、信息技術(shù)、計算機通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了許多新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)，影響著我們的生活及個股領(lǐng)域，船舶工業(yè)領(lǐng)域勢必也將會收到影響，特別地，近幾年在船舶監(jiān)測自動化方面有出現(xiàn)基于物聯(lián)網(wǎng)、云計算的船舶監(jiān)測和報警系統(tǒng)設(shè)計與研究以及基于嵌入式系統(tǒng)的船舶監(jiān)測和報警系統(tǒng)設(shè)計與研究。所以船舶監(jiān)測自動化在未來勢必受到以下影響或有一定的發(fā)展趨勢：①嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)是以中央處理器為核心、軟件和硬件與集合一體的以及可獨立工作的專用計算機系統(tǒng)。其在近些年微電子技術(shù)以及芯片技術(shù)的快速發(fā)展下，嵌入式系統(tǒng)的功能越來越強，其在工業(yè)控制、信息化家電等技術(shù)領(lǐng)域快速發(fā)展和廣泛應用。嵌入式系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：小型化，其主要結(jié)構(gòu)集成在芯片內(nèi)部；可靠性高；實時性好；環(huán)境惡劣的工業(yè)控制現(xiàn)場適應性好等特點。由于船舶機艙的特殊性，以及對于自動控制系統(tǒng)的可靠性、數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性等要求，特別是船舶機艙監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展對于數(shù)據(jù)的實時性具有更高要求，所以嵌入式系統(tǒng)在船舶機艙自動化領(lǐng)域有著廣泛的應用和發(fā)展前景，其體積小和實時性都具有其他計算機沒有的功能。②云計算和物聯(lián)網(wǎng)云計算是大數(shù)據(jù)和信息化飛速發(fā)展的時代的產(chǎn)物，云計算是將許多計算資源整合起來，通過軟件實現(xiàn)自動化管理，在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，以網(wǎng)絡(luò)形式進行云計算服務和數(shù)據(jù)出處，以達到數(shù)據(jù)的共享。其具有虛擬化、高效的運算能力、靈活性高、可靠性高以及可擴展性等特點。在船舶機艙領(lǐng)域乃至船舶工業(yè)具有較大的潛力。物聯(lián)網(wǎng)是指利用各種傳感器、紅外線感應器等設(shè)備，采集聲、光、位置、溫度、電力等信息，通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)物質(zhì)之間與人物之間的信息和管理，進一步延展了互聯(lián)網(wǎng)的功能REF_Ref22388\w\h[10]，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等領(lǐng)域應用，推動了智能化發(fā)展。相信在船舶機艙自動化領(lǐng)域有一定的發(fā)展趨勢。3.1.3船舶機艙監(jiān)測自動化發(fā)展分析總結(jié)通過分析船舶機艙監(jiān)測發(fā)展現(xiàn)狀和研究現(xiàn)狀以及對其關(guān)鍵關(guān)鍵技術(shù)的研究，船舶監(jiān)測自動化（1）現(xiàn)場總線技術(shù)在船舶工業(yè)領(lǐng)域仍是主流應用趨勢。未來幾年乃至未來很長時間里，現(xiàn)場總線技術(shù)在船舶工業(yè)領(lǐng)域仍被廣泛應用，其中CAN總線和工業(yè)以太網(wǎng)在船舶機艙監(jiān)測自動化方面為主要發(fā)展方向，且改變只會在現(xiàn)場總線和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的前提下進行優(yōu)化改良。（2）船舶機艙監(jiān)測硬件等趨于智能化、集成化、模塊化和高精度化。隨著計算技術(shù)、電子技術(shù)和數(shù)據(jù)算法的發(fā)展和優(yōu)化下，船舶監(jiān)測向著集成化、智能化和高精度的方向發(fā)展，提高船舶監(jiān)測的可靠性和安全性。（3）云計算、物聯(lián)網(wǎng)和嵌入式系統(tǒng)等新興技術(shù)是未來主要的研究和應用方向。以云計算、數(shù)據(jù)庫、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)發(fā)展為前提，實現(xiàn)船岸信息一體化，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。3.2船舶機艙控制自動化發(fā)展分析船舶機艙控制自動化是指船舶主動力推進裝置、船舶輔機等設(shè)備或裝置的自動化。船舶機艙輔助設(shè)備眾多，需要對應的控制系統(tǒng)加以控制，有開環(huán)控制、閉環(huán)反饋控制、PLC控制等，船舶柴油機是船舶機艙的心臟，所以以船舶智能柴油機控制系統(tǒng)為例，分析智能柴油機控制系統(tǒng)的發(fā)展和應用，透析船舶機艙控制自動化的發(fā)展。3.2.1船舶智能柴油機控制系統(tǒng)發(fā)展和研究現(xiàn)狀為了更好的實現(xiàn)對柴油機的運轉(zhuǎn)控制，人們將電子計算機控制技術(shù)應用于柴油機，形成了一種新型的電子控制式柴油機，也稱之為智能柴油機。它將燃油噴射、氣閥啟閉以及柴油機的起動、換向、停車和氣缸潤滑等功能全部由智能柴油機控制系統(tǒng)實現(xiàn)。智能柴油機控制系統(tǒng)可以根據(jù)柴油機不同的工況，對相關(guān)的參數(shù)進行及時設(shè)定和調(diào)整，使柴油機始終保持在最佳工作狀態(tài)下。（1）發(fā)展現(xiàn)狀在當今飛速發(fā)展的時代，船舶柴油機技術(shù)的要求也在不斷提升，主要體現(xiàn)在：①要有較高的經(jīng)濟型；②IMO對于船舶廢氣排放含硫量的限制和排放控制；③較高的可靠性和安全性；在船舶發(fā)展中探索，船舶發(fā)展要順應時代發(fā)展，所以以MANB&W公司和瓦錫蘭公司為代表的大型船舶且也開始尋找新的發(fā)展方向，在自動化技術(shù)發(fā)展下，開始了以智能柴油機為主題的研究。船用柴油機工況和如何得到有效監(jiān)控，如何提高和保持船舶柴油機燃燒和工作性能，如何滿足船舶柴油機在運行的靈活性和可靠性等方面。MANB&W公司研制并生產(chǎn)的ME型智能柴油機控制系統(tǒng)，采用了電液電控技術(shù)，采用電控共軌的控制技術(shù)。瓦錫蘭公司研制并生產(chǎn)的RT-flex型智能柴油機控制系統(tǒng)，采用凸輪軸控制的全電控式控制系統(tǒng)。（2）研究現(xiàn)狀近年來，人工智能開始研究并應用到船舶機艙控制自動化上。人工智能算法能模擬并延伸人腦搜索、認知、抽象和推理等思維方式，具有強大的信息處理能力。因在柴油機運作時由于柴油機具有快速時變等的動力學特性，并且考慮到其運行工況和外界環(huán)境的不確定性，進一步增加了船舶柴油機的控制難度。因此，近些年來國內(nèi)外許多研究團隊將人工智能算法與船舶柴油機控制相結(jié)合開展相關(guān)研究，以便實現(xiàn)船舶柴油機更好的控制效果。通過研究各種改進的自適應模糊PID控制器也被廣泛地應用于柴油機怠速控制和調(diào)速控制等具體的應用場景中，獲得了響應速度、穩(wěn)定性、超調(diào)量和自適應性的提升REF_Ref26313\w\h[11]。兩種常用于自適應控制器設(shè)計中調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的智能控制算法分別為模糊邏輯算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法。3.2.2典型船舶智能柴油機控制系統(tǒng)的對比分析（1）RT-flex系列柴油機智能控制系統(tǒng)其系統(tǒng)由主機信息控制單元、主機控制單元、輔機控制單元、燃油控制閥、起動空氣閥、和氣缸注油器、主操作面板、網(wǎng)絡(luò)通信組成，由一組多用途控制器構(gòu)成，使得系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)上通用性好，備件管理方便。（2）ME系列柴油機柴油機智能控制系統(tǒng)其控制系統(tǒng)的核心單元是WECS-9500,主要有主控制器和多個氣缸電子控制單元。WECS-9500控制系統(tǒng)的主要作用是對共軌的燃油壓力、伺服油壓力進行控制，以及主機、氣缸相關(guān)的功能管理，其中包括對主機的狀態(tài)檢測，參數(shù)的調(diào)整，控制氣缸的噴油時間等，使主機處于最佳工作狀態(tài)，還有與主機遙控系統(tǒng)、船舶報警等系統(tǒng)的通信。通過對比發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代船舶機艙控制自動化發(fā)展有兩個特點：①船舶機艙自動化發(fā)展中，船舶自動化控制越來越注重船舶設(shè)備和裝置的節(jié)能減排和提升船用設(shè)備可靠性和安全性。②船舶機艙自動化控制系統(tǒng)中，模塊化和硬件集成化成為了發(fā)展趨勢，結(jié)構(gòu)簡單，能夠減少布線，提高經(jīng)濟型。3.2.3船舶機艙控制自動化發(fā)展分析總結(jié)智能柴油機控制系統(tǒng)是船舶控制自動化重要的一部分，且智能化是船舶自動化發(fā)展的主流趨勢，所以基于智能柴油機控制系統(tǒng)的分析符合船舶機艙控制自動化。以對智能柴油機控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和研究現(xiàn)狀，以及對于其典型控制系統(tǒng)的對比分析為基礎(chǔ)，對船舶控制自動化發(fā)展作以下分析總結(jié)：①船舶機艙自動化控制系統(tǒng)趨于智能化和信息化。在信息和數(shù)據(jù)爆發(fā)增長的時代，各種數(shù)據(jù)算法活躍在不同領(lǐng)域，互相影響，互相進步，人工智能技術(shù)在船舶工業(yè)領(lǐng)域，特別是船舶自動化技術(shù)的到發(fā)展和應用?；诂F(xiàn)場總線和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，船舶機艙各自動化控制系統(tǒng)進行信息互聯(lián)，統(tǒng)一管理。②船舶機艙自動化控制系統(tǒng)硬件趨于集成化。③船舶機艙自動化控制系統(tǒng)發(fā)展趨向于節(jié)能減排技術(shù)方向。在船舶工業(yè)領(lǐng)域越來越注重節(jié)能減排。如船舶機艙尾氣處理控制系統(tǒng)的設(shè)計。3.3本章小結(jié)本章主要分析了船舶機艙監(jiān)測和控制系統(tǒng)的自動化發(fā)展，以船舶機艙監(jiān)測和報警系統(tǒng)為例，對其關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展研究現(xiàn)狀展開分析，對比分析船舶監(jiān)測自動化發(fā)展結(jié)論；以船舶智能柴油機控制系統(tǒng)為例，對其典型控制系統(tǒng)和發(fā)展研究現(xiàn)狀進行分析，對比分析船舶控制自動化發(fā)展結(jié)論。第四章船舶機艙管理自動化分析4.1船舶機艙管理自動化4.1.1船舶機艙管理自動化的定義船舶機艙管理是指對于船舶機艙各設(shè)備和裝置、系統(tǒng)和備件能耗品進行有計劃的管理。包括對設(shè)備和裝置的元件、電路、元器件的更換或有計劃的維護保養(yǎng)和日常巡回檢查等，對監(jiān)測系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)、指令數(shù)據(jù)進行有目的儲存分析處理及共享等，對于船舶能耗品（燃油、滑油及主機耗損件等）進行實時檢測，并以此判斷船舶機艙備件的數(shù)量是否達到管理要求，以提高船舶的安全性和可靠性。隨著船舶機艙自動化進入快速發(fā)展，隨之而來的是船舶機艙管理自動化。在船舶機艙管理定義的基礎(chǔ)上，船舶機艙管理自動化是指借助船舶自動化系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對于船舶機艙進行管理，通過減少輪機員對于設(shè)備和系統(tǒng)的干擾，以及輪機員的負擔，以提高船舶航行的安全性。隨著船舶自動化發(fā)展越來越成熟，其管理范圍擴大了，包括故障診斷的數(shù)據(jù)共享等。船舶機艙管理自動化具有綜合性、信息化等特點。4.1.2發(fā)展船舶機艙管理自動化的必要性（1）提高船舶的安全性和可靠性早期輪機員對于故障等通過經(jīng)驗等方法判斷，船舶機艙實現(xiàn)管理自動化能夠減少輪機員對于設(shè)備和裝置的人為干預，使得船舶更具有安全性和可靠性。（2）船舶節(jié)能減排的必然要求21世紀以來，由于船用燃油成分復雜粘度較高，硫成分含量高，燃油燃燒后產(chǎn)生大量的硫、氮以及碳等氧化物，對環(huán)境造成巨大的污染，船舶大氣污染問題趨向嚴重化，對此國際海事組織（IMO）重視船舶硫氧化物所引起的廢氣排放污染,《MORPOL公約》對船舶的廢氣排放的含硫量做出了規(guī)定，如圖4-1所示，自2010年以來IMO在逐年降低船舶燃油的含硫量，經(jīng)過兩次的降低后，在2020年以后開始實行船舶燃油不超過0.5%m/m的限制。這能說明船舶對于節(jié)能減排在船舶發(fā)展過程中的重要性，減少廢氣含硫量不只要減少燃油含硫量，更要從船舶主機入手，綜合性管理主機系統(tǒng)，充分利用船舶自動化系統(tǒng)。使主機對于能夠?qū)τ谀芰砍浞掷?，以達到節(jié)能減排的。通過對于發(fā)展主機尾氣和燃油等的自動化管理，能夠促進船舶節(jié)能減排技術(shù)的發(fā)展。圖4-1IMO對硫含量的排放限制4.2故障診斷和數(shù)據(jù)管理自動化分析隨著工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線型廣泛應用于船舶機艙監(jiān)測和報警系統(tǒng)和自動化控制系統(tǒng)，其各個數(shù)據(jù)處理量與之爆發(fā)式增長，如何進行有效的數(shù)據(jù)管理和處理成為了船舶自動化管理的一個課題；隨著船舶機艙的自動化程度提升，如何將故障診斷智能化在機艙自動化研究中也成為了一個重要的研究課題。4.2.1船舶機艙數(shù)據(jù)管理在21世紀以前船舶機艙自動化發(fā)展不完善的時候，船舶設(shè)備和裝置的管理全靠人的意識和紙質(zhì)化數(shù)據(jù)統(tǒng)計，由于人的干擾性較強，船舶設(shè)備事故時有發(fā)生。進入21世紀后，計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)廣泛應用在船舶工業(yè)領(lǐng)域，基本實現(xiàn)無人機艙。在船舶機艙管理自動化領(lǐng)域，2000年我國就開始提出基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的船舶機艙綜合管理系統(tǒng)，系統(tǒng)是基于船舶監(jiān)測自動化系統(tǒng)，機艙設(shè)備的數(shù)據(jù)監(jiān)測、數(shù)據(jù)通信與船舶綜合管理系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，實現(xiàn)船舶機艙的自動化管理。主要的關(guān)鍵技術(shù)是數(shù)據(jù)庫的建立和機艙各層網(wǎng)絡(luò)間的互連。伴隨著信息時代數(shù)據(jù)庫技術(shù)、智能算法等的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進步，以及有關(guān)智能和集成電路和電子元件在船舶工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應用，在船舶工業(yè)領(lǐng)域?qū)τ诖皺C艙管理趨于智能化和數(shù)字化。船舶機艙數(shù)據(jù)管理方面，提出了在數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、強大的云計算和高速的信息數(shù)據(jù)分析計算的基礎(chǔ)上的，建立數(shù)據(jù)管理平臺，數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)構(gòu)建一個開放的云架構(gòu)的通信平臺，機艙各處設(shè)備的運行參數(shù)存儲在船舶上的服務器以及云服務器中，海事衛(wèi)星與船舶海事Modem連接船舶局域網(wǎng)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和存儲，岸基接收站和陸地互聯(lián)網(wǎng)進行連接，岸基服務器之間的內(nèi)部連接以及岸基服務器與互聯(lián)網(wǎng)的連接，使得船舶機艙數(shù)據(jù)管理平臺可以通過基于WEB的軟件，瀏覽通過海事寬帶衛(wèi)星與岸基服務器及互聯(lián)網(wǎng)連接的數(shù)據(jù)資源，實現(xiàn)船舶與岸基數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)船岸信息一體化REF_Ref28197\w\h[12]。4.2.2智能故障診斷管理在船舶機艙自動化發(fā)展初期，其系統(tǒng)大多應用微機、CAN總線和以太網(wǎng)技術(shù)，船舶監(jiān)測和報警系統(tǒng)僅僅局限于機艙內(nèi)參數(shù)的狀態(tài)監(jiān)測以及越限報警。輪機需要輪機員需要憑借經(jīng)驗進行判斷和排除設(shè)備故障。輪機員個人對設(shè)備的了解以及對診斷知識與經(jīng)驗的積累決定了故障診斷的優(yōu)劣，這樣使得設(shè)備可靠性中人為因素增加。2000年，國內(nèi)有人就船舶故障診斷提出基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一種技術(shù)人工智能算法，對故障進行診斷并發(fā)出故障預警，并以船舶柴油機常見的幾種故障診斷為例，實現(xiàn)智能化故障診斷REF_Ref1483\w\h[14]。近些年，越來越多的研究提到船舶機艙故障智能化診斷。智能故障診斷技術(shù)是故障診斷與智能數(shù)據(jù)處理方法相結(jié)合的產(chǎn)物，其智能化主要體現(xiàn)在診斷過程結(jié)合領(lǐng)域?qū)＜抑R和人工智能技術(shù)等智能控制理論，對故障進行檢測、分析和診斷，實現(xiàn)突發(fā)性故障的快速的分析檢測與診斷。智能故障診斷系統(tǒng)具有以下三個特點：①具有智能控制的特點，它能模擬人的邏輯思維過程，從而解決需要邏輯推理的復雜診斷問題。②根據(jù)診斷過程的需要，搜索和利用領(lǐng)域?qū)＜业闹R及經(jīng)驗來達到診斷的目的。③具有自學習、自調(diào)整和自我完善的功能。智能故障診斷系統(tǒng)在同環(huán)境信息進行交換的過程中，可以根據(jù)環(huán)境的變化學習新的知識，并及時對知識庫進行自動更新和調(diào)整REF_Ref5031\r\h[15]。目前在船舶工業(yè)領(lǐng)域研究應用的智能故障診斷系統(tǒng)有基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、粗糙集理論和集成型4.2.3故障診斷和數(shù)據(jù)管理自動化分析總結(jié)基于以上對于船舶機艙故障診斷的文獻研究及及分析，將故障診斷和數(shù)據(jù)管理自動化分析總結(jié)為以下三點：①故障診斷和數(shù)據(jù)管理自動化趨于智能化。②趨于建立以云計算和智能算法基礎(chǔ)綜合化的數(shù)據(jù)管理平臺。③船岸一體化是未來發(fā)展的方向。4.3備件和能耗品管理自動化分析船舶備件主要是指確保船舶設(shè)備的使用和維修，需要進行儲備的各種元器件和零部件。而且在備件當中包含沒有使用過的新品，以及使用過后出現(xiàn)損壞通過修復的元器件及零部件。要實現(xiàn)船舶機艙備件管理自動化，就是要建立船舶備件管理信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)要滿足以下要求：（1）具有較高的可靠性；（2）使用方便。（3）借助云平臺實現(xiàn)公司和船舶的實時共享；（4）與船舶機艙主要耗損件通過傳感器等建立通信聯(lián)系，確保船舶的安全性。4.4船舶管理自動化分析總結(jié)基于對船舶機艙故障診斷和數(shù)據(jù)管理自動化以及備件管理自動化的研究，將船舶機艙管理自動化分析總結(jié)如下：（1）信息化和綜合化。船舶機艙管理的設(shè)備和數(shù)據(jù)較多，通過建立數(shù)據(jù)綜合管理平臺進行管理和儲存，以智能算法等方法處理數(shù)據(jù)，以信息化進行以完成船舶機艙管理智能化。（2）趨于船岸一體化。在綜合化和信息化基礎(chǔ)上，借助云計算等智能算法平臺以及網(wǎng)絡(luò)連接，實現(xiàn)企業(yè)與船舶的信息共享。（3）趨于智能化。船舶機艙管理自動化向著智能化發(fā)展。4.5本章小結(jié)本章首先介紹了船舶機艙管理自動化的定義以及發(fā)展船舶機艙管理自動化的必要性，其次分別對船舶機艙數(shù)據(jù)和故障診斷管理自動化和備件管理自動化發(fā)展進行對比分析，最后對船舶機艙管理自動化發(fā)展分析進行總結(jié)。第五章總結(jié)與展望5.1總結(jié)為了分析船舶機艙自動化的發(fā)展趨勢，本文完成了以下工作：（1）通過總結(jié)輪機自動化控制發(fā)展現(xiàn)狀及研究進展，梳理船舶機艙自動化的發(fā)展歷程和船舶機艙自動化控制基礎(chǔ)，以此作為船舶機艙自動化發(fā)展趨勢分析的基礎(chǔ)。（2）從船舶機艙監(jiān)測、控制和管理自動化三個方面，以智能化為主線，對船舶機艙自動化發(fā)展趨勢進行分析，然后做出自己的總結(jié)。（3）在船舶