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物联网技术在船舶行业上应用前景

收藏本文 2024-01-30 点赞:23728 浏览:107540 作者:网友投稿原创标记本站原创

0 引言
物联网技术是近20年才提出的新兴技术。它是一种建立在互联网上的泛在网络,并且广泛应用了各种感知技术。物联网不仅仅提供了传感器的连接,其本身也具有智能处理的能力,能够对物体实施智能控制。目前,包括智能城市、智能交通、智能家庭、智能工业、智能农业等,都在应用物联网概念。我们考虑按照一定的协议,把感应器嵌入和装备到船舶的各个部件,然后将各感应器与现有的互联网整合起来,在这个整合的网络当中,利用计算机对网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,对包括船舶生产、船舶检修和船舶航运等方面,都可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到智能状态,提高资源利用率和生产力水平。

1 物联网的概念

物联网(The Internet of things)的概念是在1999年提出的,是指通过各种信息传感设备,如传感器、射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等各种装置与技术,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。从技术架构上来看,物联网可分为三层:感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器以及传感器网关构成,它是物联网识别物体、采集信息的来源,其主要功能是识别物体,采集信息。网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成,负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。应用物联网,其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。简而言之,物联网就是“物物相连的互联网”。

2 船舶生产

目前船舶的制造方式为是壳舾涂一体化的总装造船,其中应用到托盘管理,使船舶生产越来越流水线化。利用物联网技术,船厂可以在生产过程中实时监控物料流向,生产进度,同时可以减少人员的使用,从而可以优化生产流程,提高产品质量和生产效率。
当采购来型钢、板材后,对钢材进行编码,记录到数据库中,方便核对和管理,大大减轻了手工统计、汇总验收数据工作量,也减少了制造过程中由于一些失误造成的材料浪费。然后,将经号料、切割等加工后的零、部件由系统生成编码,并将记录有各基本信息的电子标签贴在对应的零、部件上,将这些信息和对应的编码输入数据库。利

摘自:写毕业论文经典的网站www.udooo.com

用这项技术,在托盘设计和管理时,可以很快定位到已编制的托盘,不仅能确定托盘中舾装件、连接件的数量和质量,还能由此反映出这个工作单位的工作进度和合理性。根据这些采集的生产信息进行合理调度安排人员和工时,并使调度信息在各相关部门共享和反馈,便于层次领导对生产情况的监督与管理。另外,对生产线上的一些机器,如切割机等,同样可以应用物联网技术进行联网,加强对机器的数字化、智能化管理,及时发现意外和错误,实现安全生产,同时发展具有协作能力的工业机器人群,建设“无人工厂”,减少工作人员,提高经济效率。另外,在生产线上布置多个监测点,在各监测点都安装传感设备,与控制室里的监测系统接口对接,对监测点进行实时监控,保证生产线上的产品质量,另外,对可能发生或已发生的意外情况,予以警告。这样,整个船舶生产制造过程都通过网络连接,进行数据传输,提高了船舶制造的网络化、智能化程度。

3 船舶运营

建立船舶物联网系统对于船舶营运的意义更加深远,利用物联网实现人-船舶-环境-货物的更为广泛的互联,信息的实时传输能最大限度地提高船舶航行、装卸货物和港口作业的经济性、高效性和安全性。
将船舶上的关键设备按照物联网技术要求,嵌入传感器,进行智能化处理,应用高科技通信技术,包括全球定位系统(GPS)、ARPA雷达、电子海图显示和信息系统(ECDIS)等,使岸上管理人员能在线对整船或者某一关键设备进行监控,即实现了“无人驾驶船舶”。这样,对某些危险海域的研究和探险,避免了必须有人员亲自驾船带来的对生命安全的威胁。而对于固定的航线运输,“无人驾驶”不仅减少人员,还减少了船员在船舶上的生活消耗增加了舱容和载货量。与此同时,利用传感器,采集航运过程中的通航环境、船舶运行状况、水位信息等,通过无线通信传输到指挥中心,以便工作人员对船舶各方面进行调整。其次,对运输的货物进行编码,记录货物信息,传送到数据库,通过计算机优化,确定最佳装载方式和运营方式,反馈给装载人员,提高了船舶运营的效率和经济性;由于能够掌握船舶航线,运输物资的实时情况,可以方便跟踪,监管和查询,防止运输途中货物丢失或损坏,能够让集装箱中货物的主人,对货物目前的状态一清二楚。另外,在船舶靠港装卸货物的阶段,通过港口管理信息系统,海关能及时获取所有物体进出口的全部信息,合理进行港区内资源的配置,降低成本,增加物体运输安全性。采用RFID及其他传感技术,实现物体入港一站式电子怎么写作,实现数据的快速自动采集,结合云计算平台进行智能化处理,对卸载的货物进行检测和识别,看能否与数据库匹配,减少了人员手工操作引起的失误,大大加强了管理安全性,提高了安检效率。港口物联网发展追求的最终目标,是要把港口与港口,港口与海关,港口与船公司,船公司与船代、货代、货主之间的信息都纳入物联网的上层应用中来,实现港口作业全过程管理的全网络化、全透明化。

4 船舶检修

传统的船舶维修工作不能实时监控船舶的状态,构建起船舶物联网体系,使得对船舶故障的预测和预报变为可能,通过岸与船、船与船之间数据传输,完成咨询、设备维护、故障诊断等业务活动,提高船舶使用效率,延长船舶使用寿命。
对船舶关键部位嵌入传感器,实时监测、读入各项动态信息,并且通过全球卫星系统与地面维修平台的监控电脑相连,构建一个船舶物联网体系,实时对船体的健康状态进行监控和检测。将船体各监测位置分类和编号,对应存入各处健康运行的详细信息模型。对传感器读取的各个编号监测点的实时信息,通过卫星到相关怎么写作器发出查询指令,电脑收到指令后,将实时信息与预存入的健康运行信息模型对比,通过分析,找出每个可能发生的故障,反馈给维修平台工作人员,工作人员进行检修,了解船舶动态,防范于未然。同时,根据预定的监测时间间隔,将各监测点的信息都按时间和编号分类保存到储存器中,或运用云技术上传,实现船舶健康状况的实时显示和历史数据的记录,调用与查询,方便作为船舶大检修时的参考信息。另外,设计时可制定好相应的危险报警条件,当无法避免出现应力突变、结构损伤或由于船员违规操作引起的各种问题等情况时,可立即通过传感器和卫星传输,反馈进行系统自动报警,并把事故信息传到海事部门指挥中心,使工作人员第一时间了解到事故发生的原因,事发地点和事发地点的环境,便于工作人员及时采取相应的维修应急措施和营救行动。总之,物联网的应用,最大限度的避免了船舶的安全隐患,为现代船舶安全营运的提供了可靠的保障。
5 结论
科技信息发展日新月异,多学科的不断融合,推进了科技生产力的发展。将物联网技术应用于船舶行业,改善了传统船舶行业的种种弊端,大大提高了生产效率,经济效益和安全性,物联网为船舶产业全球化建起一座桥梁,使得各环节的联系更加紧密,信息交流更加方便。这正是多学科融合的一个具体体现,我们有可能、有必要进行这种尝试,创新思路,积极行动起来,制定可行技术方案和框架,尽快在船舶物联网方面实现技术突破,掌握主动权,实现船舶的智能化和数字化。
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