现代船舶机舱管理信息系统的实现

现代船舶机舱管理信息系统的实现

一、现代船舶机舱管理信息系统的实现(论文文献综述)

才文达[1](2020)在《船舶机舱综合监控网络调度算法研究》文中研究表明随着嵌入式技术以及计算机网络技术的发展,最新的机舱自动化系统已经实现了将所有设备的检测、报警和控制集中在一个系统中,称为综合自动控制系统,自动化程度提高的同时也对网络资源的分配提出了更高的要求,本文以船舶机舱现场级网络系统为研究对象,从控制和调度协同的角度,对如何优化网络性能进行研究。分析已有调度算法的不足,提出基于反馈的改进型模糊调度算法,在数据采集节点中添加调度器,利用模糊算法的非线性特性,综合考虑报文的传输时延和系统的控制性能对优先级进行配置,通过仿真实验在相同的网络环境下与最早截止期优先算法进行对比,结果表明该算法可以同时提高报文的实时性和系统的控制效果。进一步考虑系统运行过程中可能出现的非周期报文数量突增等情况,即各节点的可用带宽是时变的,提出一种优先级与变采样周期协同调度的柔性方案,利用博弈论中的非合作博弈模型研究带宽资源的分配问题,基于纳什均衡点计算出节点的最优采样周期,通过协同调度中心对采样周期进行分配,与优先级调度同时作用于网络,仿真结果表明,该方案可以在网络带宽发生变化时将带宽资源更加合理地进行分配。在理论分析和系统仿真的基础上,建立了满足网络化系统测试需求的实验平台,在CANOpen海事电子协议的框架下完成了组网实验,分别验证了基于反馈的改进型模糊调度算法和协同调度方案的有效性。

杜长江[2](2020)在《基于STM32的机舱分布式处理系统设计》文中研究说明经济迅猛发展的二十一世纪,海洋经济的发展是世界经济的重要组成部分。国家层面也相继推出了《中国制造2025》、《交通强国建设纲要》等重大战略举措以加快海洋强国建设。而船舶工业是集水路交通、海洋经济开发以及国防建设等于一体的现代化综合性制造产业。船舶机舱监控系统是船舶设备智能化升级重点改造对象之一,肩负着机舱机电设备工作状态感知的使命,主要负责获取机电设备状态数据、状态监测与控制。而基于STM32的机舱分布式处理系统是全船综合分布式监控处理系统的一部分,也是极为关键的底层,其对于船舶安全保障具有重要意义。在本文设计中首先重点参照了钢质海船入级规范自动化篇章、国家船舶行业标准以及船舶工业标准体系等技术规范准则,同时还对康斯伯格K-Chief700、海兰信VMS 200等当前主流机舱监控系列产品设计思路进行系统分析,总结了机舱分布式处理系统的技术趋势及需求分析。总体遵循IEEE802.3标准、UDP协议以及TCP协议,提出了基于STM32的机舱分布式处理系统设计方案,借助以太网进行指令发布与数据传输,通过嵌入式实时操作系统实现应用的多任务管理,并采用文件系统实现过程数据的格式化存储与记录。在系统总体设计方案基础上,对基于STM32的机舱分布式处理系统进行软硬件设计。方案设计主要分为系统硬件设计与软件设计两大部分,采用EDA工具软件Altium Designer18.07进行硬件电路设计,硬件设计主要包括24V-5V电压转换模块、5V-3.3V电压转换模块、时钟电路模块、系统复位模块、以太网通信模块、数字量和模拟量采集与输出控制模块、SD卡存储电路模块等;在Keil μVersion 5.29集成开发环境中进行下位机软件设计,主要完成了 ARM Cortex-M7内核启动分析、软件开发环境搭建、软件任务流程设计、各硬件驱动模块设计、嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅲ移植、FATFS文件系统移植、数字量和模拟量采集与输出任务设计、通信协议设计等工作。最后基于系统的软硬件设计进行联合测试,结合Windows10平台PC端、基于STM32的机舱分布式处理系统以及交换机等组建测试平台进行联机测试。测试结果表明系统设计方案能够准确采集信号、通信稳定、可靠性高、实时性好、数据存储与记录完整且与测试上位机良好交互,系统整体运行良好,符合方案预期并满足船舶行业相关体系准则。

王宏宇[3](2020)在《基于船联网的机舱监测系统设计与研究》文中指出随着科技的不断蓬勃发展,各行业领域获得了巨大的发展和广泛应用,船舶行业也不例外。船舶发展信息化与智能化体现在船舶监控系统之中,要靠船舶监控系统来实现,船舶监控系统是十分重要的船舶预警系统,是船舶综合系统中必不可少的组成部分,船舶监控系统信息化的水平决定了船舶运行安全能否得到保障,船舶监控信息能否得到有效传输。当前船舶监控系统的发展已经受到足够的关注与重视,并逐步开展相关应用研究,船舶监控系统能够在数据采集的同时,实现数据在无线局域网下的图文视频传输,而船舶机舱监测系统是机舱监控系统中必不可少的组成部分,并影响着船舶航行的安全性。随着物联网技术的快速发展,物联网在信息化方面的巨大优势使得社会的发展越来越智能。近年来,船联网也得到越来越多的关注与研究,船联网是未来船舶行业发展的趋势,也必将催生越来越智能的船舶监控系统。本文在对船联网及船舶机舱监测系统的相关技术进行了分析,基于此,提出了基于船联网的机舱监测系统。系统对船舶机舱的监测由机舱设备参数监测和机舱环境视频监控两部分构成。系统对机舱内设备参数的监测主要通过有线网络来实现。系统硬件部分的设计主要是对MCU、AD转换模块、网关模块等各部分进行选型,软件设计中主要包括了监测点主程序、CAN通信程序的设计与数据库的搭建,系统运用中断方式来实现报文信息在CAN总线上的发送与传输,并且运用数据库技术将数据实时传输到应用层显示。与此同时,机舱内部环境的视频监控主要通过无线通信方式来实现。机舱中的视频实时监控通过摄像头采集监控区域视频信息,利用V4L2框架进行视频采集,H.264编解码视频压缩技术进行视频处理,RTMP协议进行视频传输。工作人员通过计算机或移动端随时随地进行查看,了解机舱内部实时情况,若有突发情况发生及时处理也可查看回放调查取证。特别地,系统数据处理采用了嵌入式硬件,选用linux操作系统,并搭建了Web服务器,在采集机舱参数数据的同时也对机舱内视频进行监控;在通信方面,系统采用了有线与无线通信相结合的方式对系统的数据进行有效传输,无线局域网的搭建体现了船联网的网络化、互联化等特点,实现了船舶内各节点间信息互联共享,提高了系统使用的灵活性,减少了船舶内部布线,方便组网的同时也便于日后的维护和管理。系统具有功能丰富,易于扩展,成本低廉的特点,具有一定的使用价值。

丁亚委[4](2019)在《基于云重心评判法的主机供油单元健康状态评估方法研究》文中研究说明随着科学技术的发展,智能船舶和无人船舶已经成为船舶发展的必然趋势,而这也对船舶系统设备的安全性和可靠性提出了更高的要求。为了保证船舶系统设备能够在船员减少或无人条件下完成规定任务,避免故障的出现,实现预维修或视情维修,就需着重开展健康状态评估研究工作。为了提高船舶机舱的智能化水平,使人们充分掌握船舶系统设备的健康状态,为辅助决策提供依据,实现预维修或视情维修,避免故障的发生,节约维修成本,达到保障航行安全的目的,本文以云重心评判法为健康状态评估方法,以主机供油单元为例,开展了船舶机舱系统的健康状态评估的研究。首先,通过对相关文献的研究和分析,根据船舶机舱系统的多设备、多参数特点,结合现代TRIZ理论中的功能分析系统技术,确定了健康状态评估指标体系的建立方法,并讨论了评估指标的划分类型和基准确定方法。为了确定评估指标监测数据的预处理方法,对监测数据进行分析,确定粗大误差具有极端性、独立性、低频性等三种特点,针对这些特点提出动态数据库法进行粗大误差的识别。其次,以主机供油单元为例,给出了建立评估指标体系和评估指标基准确定、类型划分的具体过程,验证了动态数据库法识别粗大误差的有效性。再次,为建立评估指标最优综合权重的计算模型,使用模糊集值统计法和熵权法分别确定评估指标的主观权重和客观权重,然后根据总评估值偏差最小化原理对二者进行结合,建立了最优综合权重的非线性规划模型。然后,根据评估指标的类型对云重心评判法进行了改进,并结合滑动时间窗建立了健康状态的动态评估模型。为保证结果的可靠性,使用线性关系对评估结果和评估对象健康值之间的关系进行标定,并给出了健康值可靠度的一种计算分析方法。最后,以主机供油单元为例,提取实船监测数据,对评估指标最优综合权重模型和健康状态动态评估模型进行了实例验证。验证结果表明,使用评估指标权重模型计算得到的最优综合权重不仅符合人们的经验认识而且能够根据监测数据的波动变化对权重值进行调整,提高了权重值的合理性。使用健康状态动态评估模型计算得到健康值能够反映主机供油单元在长时间运行情况下和异常情况下的实际健康状态变化情况。

白雪磊[5](2019)在《基于离线编程与激光跟踪的机舱板自动化焊接》文中提出焊接作为船舶装备建造的关键技术,在船体的建造过程中,焊接工作量占到了总工作量50%以上,花费的成本占总成本的40%左右。针对大型船舶曲面中厚板的焊接,采用传统的人工进行多层多道焊的方法,作业效率低下,焊接质量不稳定。机器人自动化焊接技术具有焊接效率高、焊缝成型稳定等优良的特点。针对机器人自动化焊接过程中在线示教工作量大、工作环境恶劣的问题,将离线编程技术应用于机器人曲面中厚板自动化焊接过程中,可以显着提高生产效率,改善工人的作业环境;针对离线编程过程中由于理论模型与实际工件存在偏差、实际工件定位偏差以及焊接变形等原因导致的定位误差,将激光跟踪技术应用于大型船舶曲面中厚板的焊接中,对焊缝进行实时跟踪,可以显着提高焊接作业的精度,改善焊接质量;针对船舶曲面中厚板需要进行多次焊接,焊接效率低的问题,通过焊接工作头的特殊设计可以实现大型船舶曲面中厚板的单面焊双面成型,最大限度的提高焊接效率。因此,将焊接机器人、离线编程技术、焊缝跟踪系统以及特制焊接工作头结合起来的焊接技术将会在大型船舶曲面中厚板的焊接中得到广泛的应用。本文将全门式龙门、焊接机器人、乐驰焊机、工控机、交换机、激光视觉传感器、离线编程系统以及自主设计研发的可以实现大型船舶曲面中厚板单面焊双面成型的三枪双丝焊接工作头等设备组成机器人自动化高效焊接平台,进行12-30mm厚船舶曲面板的焊接试验。通过网络连接建立龙门与机器人、机器人与焊机、龙门与总控、机器人与总控之间的通讯,实现了大型船舶曲面中厚板长距离自动化焊接过程中各设备之间的通讯以及机器人的长距离移动;利用SolidWorks软件对离线仿真工作站中关键部件进行尺寸设计以及模型建立,并将建立的模型导入到模拟仿真软件RobotStudio中建立仿真工作站,通过模拟仿真软件的可视化界面验证了高效焊接平台在大型船舶曲面中厚板长距离自动化焊接过程中操作方面的可行性;将激光视觉传感技术应用于焊接过程,通过对焊接过程中焊缝信息的实时反馈,实现焊接机器人对焊接路径的及时调整,有效的提高了焊接的精度。

黄凯[6](2018)在《基于触摸屏的船舶机舱安保监控系统研发》文中研究说明随着信息化技术的发展,船舶自动化技术在近些年发生重要改变,其中基于触摸屏的控制成为重要发展方向,触摸屏使用直观方便,坚固耐用并且节省设备空间,在现场局部控制以及过程可视化显示方面具有重要优势;现阶段,大型船舶单一设备自动控制缺乏过程可视化显示,小型船舶受限船舶规模没有采用集控室设计;本论文基于触摸屏一体机设计可以有效满足船舶对单一设备过程可视化自动控制需求,小型船舶也可起到替代集控室功能操作。论文采用组态软件对安保系统进行设计,运用组态软件完成安保和遥控界面组态,通过触摸屏控制一体机与PLC的通信,使用户直接通过触摸屏进行实时监控,通过PLC控制执行相关指令;基于B/S架构实现监控报警系统,采用Java语言开发系统网站,利用OPC协议实现数据采集通信设计,值班员使用浏览器直接访问系统实时数据;监控报警服务器通过Wi-Fi发射装置进行局域组网,管理员使用触屏移动手机等智能设备也可实现远程访问监控功能。本论文基于触摸屏的船舶机舱安保监控系统研发,系统操作简单,扩展性强,人机界面友好,具有更优的交互体验,系统数据易于共享,满足船舶可视化显示自动控制要求,符合信息化、网络化、智能化发展趋势。

段尊雷[7](2017)在《船舶机舱协作式模拟训练智能评价方法研究》文中认为根据我国建设海洋强国的战略目标,交通运输部印发了《中国船员发展规划(2016-2020年)》,提出了推进船员实操评估电子化、智能化的任务。目的是以规范化和标准化的船员适任能力评估,促进船员素质的提高,减少人为因素导致的船舶机舱事故的发生,保障海上交通安全。论文以船舶机舱协作式模拟训练智能评价方法的研究为主线,研究并改进了船员实操训练模式和仿真训练评估系统,完善了船舶机损事故在训练和评价中的应用及轮机模拟器的效能评价体系。主要的研究工作如下:为满足机舱资源管理这一新的强制性适任标准的特殊要求,论文基于“人-机-环境系统工程”方法建立了新的船舶机舱模拟训练和评估模式;提出了船舶的“角色-任务-资源”系统协作训练模型和驾机联动式任务型协作训练模式,克服了传统的轮机模拟器在“全任务综合”培训和“客观”评估方面的欠缺。对船舶机损事故案例的原因进行挖掘分析,给出了机损事故、人误因素和资源管理因素之间的关系。设计典型的情景和任务,改进评价体系,在训练和评估中侧重培训机舱人员防止船舶机损事故发生的能力。尤其是对于缺少实船服务经历的航海院校学生具有很好的实用效果,满足了“管理型”和“技能型”高素质船员训练和评估的需要。在基于轮机模拟器的自动综合评估的基础上,将智能算法引入船舶机舱实操训练的评估,提出了一种改进的基于遗传算法优化的智能综合评价方法。该方法包括建立驾机联动模拟的评估知识库,构造评估指标隶属度函数库和不同需求下的优化目标函数,采用熵权法和历史评估数据动态调整评估指标的权重并利用遗传算法优化,根据实时的系统参数检测结果和隶属度函数得出模糊关系矩阵,经多重模糊综合评判得出评估结果。在实例中对遗传算法优化的效果进行了对比分析,经遗传算法优化的评价结果误差明显较小。经初步实践表明,该评估结果比较客观,所提出的评估方法符合实际需求。为进一步提高船舶机舱实操训练评估的智能性和客观性,应用深度学习的技术研究轮机实操智能评估的回归问题,提出了基于深度学习的智能评价方法。采用稀疏自动编码器(SAE)对大量数据样本进行特征变换,深入学习样本特征并用于分类评价,经反复训练后得到较好的评价模型。针对轮机实操评估的特点,给出了确定深度信念网络(DBN)层次结构的具体方法。通过逐层贪婪训练算法对限制玻尔兹曼机逐层训练,最后经BP算法对网络微调后形成评估模型。在仿真实验中分别对BP神经网络、带回归模块的SAE和DBN评估模型的预测效果进行了对比验证。研究结果表明,基于DBN的评估模型的最大误差为2.45分,最小误差为0.09分,各项误差均最小。DBN模型避免了普通的多层神经网络可能过早陷入局部最优的问题。该方法适用于结合轮机模拟器、自动化机舱或智能化实船机舱开展的轮机实操智能评估,是具有较好应用前景的方法,填补了深度学习方法应用于船舶机舱实操训练智能评估的研究空白。在参与轮机模拟器性能标准的编制工作的基础上,研究了轮机模拟器效能评价体系,提出基于云模型的轮机模拟器效能评价方法。通过计算加权偏离度衡量云重心的变化值,对某型号的VLCC轮机模拟器进行分析评价,为我国的轮机模拟器的认证提供了一种可行的评价方法,为推广基于轮机模拟器的智能评估奠定了理论和方法的基础。

张峰[8](2017)在《船舶监控系统中无线传感器网络数据融合关键技术研究》文中提出随着航运信息化发展,船舶监控对于船舶的航行安全起到了越来越重要的作用。由于船舶机舱内设备数量众多、参数类型多样且环境复杂多变,导致实时监控数据不但数量庞大、类型繁多,而且还可能存在异常。因此,本文以船舶监控系统为背景,重点对系统涉及的无线传感器网络数据融合技术展开研究。本论文的主要研究内容如下:(1)结合系统需求,给出了船舶监控系统的总体框架和功能模块设计,并阐述了系统所涉及的关键技术。(2)设计了一种基于信任和权重的无线传感器网络数据融合模型。该模型由两大模块构成:在节点模块中,每个传感器节点通过监听邻居节点的传输过程建立信任表,并在簇头选举时根据此信任表选举可靠簇头;在簇头模块中,簇头通过收集簇内节点的权重,划分可信节点和异常节点,并选择可信节点的数据进行融合,有效地提高了数据融合的安全性和准确性,同时降低了网络能耗。(3)设计了一种基于模糊逻辑的无线传感器网络多传感器数据融合方法。该方法引入基于DENCLUE的离群点检测对基于权重的数据融合模型模型进行改进,消除了由于权重滞后更新而遗漏的异常数据,通过加权数据聚合,减少数据冗余,并使用模糊逻辑系统进行多传感器数据融合,不仅提高了数据融合的准确性,而且减少了数据传输和能量损耗。(4)完成了船舶监控系统主要功能模块开发,重点阐明了上述数据融合技术在系统中的实现,并给出了主要运行实例。

张平[9](2016)在《QY研究所自动化事业部技术创新管理研究》文中研究指明QY研究所自动化事业部作为一家在船舶机舱自动化领域国内领先的科研单位,长期从事船舶海洋领域的军民品自动化装备的开发和生产。但是,由于外部整体经济环境低迷、市场竞争激烈,同时由于内部缺乏对技术创新的有效管理,导致事业部核心技术优势逐渐丧失,发展遇到了瓶颈,特别是事业部未来的技术创新目标不明确,尚未找到保障船海业务和非船业务持续快速发展的有价值且可行的技术创新方向。为了帮助QY研究所自动化事业部走出增长的困境,本文首先对企业所在行业进行了现状和趋势分析;接着分析了QY研究所自动化事业部的业务和技术创新管理现状,找出问题点;并运用包括五力分析和SWOT等分析工具对QY研究所自动化事业部的技术创新内部条件和外部环境进行分析和评价,分析和制订了事业部总体,以及船舶机舱自动化业务和工业自动化业务的技术创新战略;最后,本文还针对问题点梳理了具体的管理改进措施,包括技术创新战略实施、组织优化、创新人才激励、创新资金保障、技术创新考核指标等方面,并提出了改善建议。面对经济的持续低迷,各经济组织都在积极寻找新的技术创新方向,不断提升自身的技术创新管理水平,提高盈利能力。本文的研究成果不仅有助于解决QY研究所自动化事业部技术创新管理方面存在的问题,对正在进行转型升级的其他科技型企业也有一定的参考价值和使用价值。

赵宇宇[10](2017)在《基于全景再现的远端虚拟船舶机舱监管系统开发》文中研究指明随着航运事业的发展,船舶自动化、智能化程度不断提高,航运公司开始越来越关注如何提高船舶的航行安全监控力度、提高船舶管理效率。本文旨在开发一套基于全景再现技术的远端虚拟船舶机舱监管系统,其中全景再现技术即为基于全景图像的场景再现技术,虚拟船舶机舱即是基于该技术开发的船舶机舱三维全景漫游项目。本系统采用B/S三层体系架构搭建系统,将系统部署于岸基服务器,用户即可通过网络远端访问该系统并使用其所有功能。综上所述,本文拟开发的船舶机舱管理平台,以船舶信息化管理为核心,实现设备管理、维修保养、备件管理、物料管理以及设备实时监控等功能,并应用全景再现技术,使本系统在传统操作模式的基础上,增加在虚拟机舱场景中的管理操作模式。系统中所应用的全景再现技术是虚拟现实技术的一种,它基于全景图像建模,真实还原场景信息并提供浸入式的浏览方式。国外已有公司将此技术应用于船舶的内景展示,但仅起到了用户对船舶观看欣赏的作用,并没有体现此技术的真正价值。将全景再现技术应用在船舶机舱这种设备众多、布置复杂的场合有利于船舶操作人员或岸端专家快速了解机舱设备布局、系统管路、阀门位置等信息,交互式热点的使用更能够丰富机舱的数字化信息,比如在相应的位置添加设备信息、操作手册、拆装视频等,这将有利于提高船舶机舱信息化程度。本文开发并扩展全景再现技术的功能接口,将其应用到船舶机舱的管理功能中,从而为船舶管理添加了新的操作模式。本文为了使监管系统在船舶和岸端都可以使用,设计了完善的动态权限分配功能,只需要为用户分配不同的角色,即可使他们各行其责,从而提高航运企业管理效率。另外,本文所实现的船舶机舱监控功能是指对Web网际组态软件的外部调用,这是一种基于B/S架构的自动化组态软件,它支持用户通过Internet或Intranet网络使用浏览器远程监控现场设备,本文将此功能集成到机舱管理系统中,从而使机舱监管系统具有了更强的实用性。希望本系统的一些技术尝试能为航运企业在提高管理效率、规范管理、保证航行安全等方面提供一个全新的思路。

二、现代船舶机舱管理信息系统的实现(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、现代船舶机舱管理信息系统的实现(论文提纲范文)

(1)船舶机舱综合监控网络调度算法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题的背景和意义
    1.2 网络化系统研究现状
        1.2.1 保证网络服务质量
        1.2.2 保证系统控制性能
        1.2.3 控制与调度协同设计
    1.3 论文主要内容
2 船舶机舱综合监控网络
    2.1 网络结构
        2.1.1 现场级网络
        2.1.2 监控级网络
        2.1.3 应用级网络
    2.2 船舶综合监控网络系统基本问题
        2.2.1 网络通信协议
        2.2.2 网络诱导时延
    2.3 本章小结
3 基于反馈的改进型模糊优先级调度算法
    3.1 系统结构
    3.2 报文标识符
    3.3 调度器设计
        3.3.1 模糊推理工作原理
        3.3.2 输入参数
        3.3.3 模糊化
        3.3.4 模糊推理和解模糊
    3.4 仿真实验
        3.4.1 Truetime工具箱简介
        3.4.2 仿真模型的建立
        3.4.3 仿真结果分析
    3.5 本章小结
4 优先级与变采样周期协同调度
    4.1 系统结构
    4.2 变采样周期算法
        4.2.1 网络带宽预测
        4.2.2 采样周期的计算
        4.2.3 协同调度的实现
    4.3 仿真实验
        4.3.1 仿真模型的建立
        4.3.2 参数设置
        4.3.3 结果分析
    4.4 本章小结
5 实验验证
    5.1 硬件平台设计
        5.1.1 芯片选择
        5.1.2 主从站通信卡
    5.2 软件设计与实现
        5.2.1 STM32全局配置
        5.2.2 CAN总线通信的实现
    5.3 CANOpen协议栈
        5.3.1 海事电子协议
        5.3.2 通信模式
        5.3.3 对象字典
        5.3.4 相关中断设计
    5.4 实验分析
        5.4.1 系统组网
        5.4.2 模糊优先级调度算法
        5.4.3 协同调度方案验证
    5.5 本章小结
结论
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果
致谢

(2)基于STM32的机舱分布式处理系统设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 论文研究背景与意义
    1.2 机舱DPS系统研究现状与趋势
        1.2.1 研究现状
        1.2.2 发展趋势
    1.3 论文主要工作与结构安排
2 嵌入式技术理论与系统总体设计
    2.1 嵌入式系统技术基础
        2.1.1 嵌入式系统技术概述
        2.1.2 μC/OS-Ⅲ操作系统分析
        2.1.3 FATFS文件系统研究
    2.2 关键网络通信技术分析
        2.2.1 以太网技术分析
        2.2.2 UDP通信协议
        2.2.3 Socket通信技术
        2.2.4 HTTP通信协议
    2.3 系统总体设计方案
3 分布式处理系统硬件设计
    3.1 硬件原理图电路设计
        3.1.1 主处理器选型
        3.1.2 电源模块电路
        3.1.3 复位与时钟电路
        3.1.4 数字量处理电路
        3.1.5 模拟量处理电路
        3.1.6 以太网接口电路
        3.1.7 存储模块电路
    3.2 PCB印刷电路板设计
4 分布式处理系统软件设计
    4.1 系统软件开发环境搭建
        4.1.1 STM32系列开发方式选择
        4.1.2 基于KeiluVersion的开发环境搭建
        4.1.3 STM32F767IGx引导分析
    4.2 系统模块驱动软件设计
        4.2.1 实时操作系统μC/OS-Ⅲ移植
        4.2.2 文件系统FATFS移植设计
        4.2.3 以太网卡W5500驱动设计
    4.3 系统应用软件设计
        4.3.1 系统软件工作流程设计
        4.3.2 系统内部任务介绍
        4.3.3 电源任务设计
        4.3.4 时间任务设计
        4.3.5 数字量采集/输出任务设计
        4.3.6 模拟量采集/输出任务设计
5 系统测试与分析
    5.1 系统硬件测试与分析
    5.2 以太网模块测试与分析
    5.3 数字量采集与输出测试分析
    5.4 模拟量采集与输出测试分析
    5.5 SD+FATFS读写测试分析
6 总结与展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果

(3)基于船联网的机舱监测系统设计与研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 国内外现状
        1.2.1 国外现状
        1.2.2 国内现状
    1.3 课题研究内容
第二章 系统总体设计
    2.1 关键技术分析
        2.1.1 嵌入式技术的应用
        2.1.2 现场总线技术
        2.1.3 船联网
        2.1.4 视频监控技术的应用
    2.2 监测对象及功能分析
    2.3 系统总体设计
    2.4 本章小结
第三章 硬件及软件设计
    3.1 硬件结构设计
        3.1.1 MCU模块
        3.1.2 电源模块
        3.1.3 AD转换模块
        3.1.4 采集模块
        3.1.5 网关模块
    3.2 软件主要设计
        3.2.1 监测点主程序设计
        3.2.2 CAN通信初始化设计
        3.2.3 发送子程序
        3.2.4 接收子程序
    3.3 数据库搭建
        3.3.1 数据库设计原则
        3.3.2 数据库设计
    3.4 本章小结
第四章 机舱视频监控实现
    4.1 系统开发平台搭建
        4.1.1 Raspbian系统选择
        4.1.2 系统安装与初始化配置
        4.1.3 局域网络的搭建与连接
    4.2 视频监控流程
        4.2.1 视频采集
        4.2.2 视频处理
        4.2.3 视频传输
        4.2.4 视频播放测试
    4.3 本章小结
第五章 系统功能实现与测试
    5.1 系统登录模块
    5.2 机舱参数查询模块
    5.3 视频监控模块
    5.4 历史数据查询模块
    5.5 系统设置模块
    5.6 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 研究结论
    6.2 工作展望
参考文献
攻读学位期间获得的专利与发表的学术论文
致谢

(4)基于云重心评判法的主机供油单元健康状态评估方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外健康状态评估研究方法综述
        1.2.1 知识经验类健康状态评估方法
        1.2.2 物理模型类健康状态评估方法
        1.2.3 数据驱动类健康状态评估方法
        1.2.4 复合类健康状态评估方法
    1.3 论文主要内容和结构
        1.3.1 论文主要内容
        1.3.2 论文结构
2 健康状态评估对象及评估方法研究
    2.1 评估对象分析
        2.1.1 船舶机舱系统的特征分析
        2.1.2 主机供油单元组成及工作原理
    2.2 健康状态评估方法研究
        2.2.1 正态云模型
        2.2.2 云重心评判法
    2.3 本章小结
3 健康状态评估指标体系
    3.1 评估指标体系科学性要求和建立方法
        3.1.1 健康状态评估指标体系的建立要求
        3.1.2 评估指标体系建立方法
        3.1.3 评估指标的基准和类型
    3.2 评估指标监测数据中粗大误差的分析和处理
        3.2.1 误差产生原因分析
        3.2.2 粗大误差的特征和识别方法
    3.3 健康状态评估指标体系建立实例
        3.3.1 主机供油单元健康状态评估指标体系的建立
        3.3.2 主机供油单元健康状态评估指标的监测数据
        3.3.3 监测数据中粗大误差的识别效果
        3.3.4 主机供油单元评估指标基准的确定和分类
    3.4 本章小结
4 云重心评判法健康状态评估模型
    4.1 评估指标权重模型
        4.1.1 主观权重确定方法
        4.1.2 客观权重确定方法
        4.1.3 最优综合权重的确定
    4.2 健康状态动态评估模型的建立
        4.2.1 云重心评判法的改进
        4.2.2 动态健康状态评估的实现
    4.3 健康状态评估值的标定与评价
        4.3.1 健康值的标定
        4.3.2 健康值的可靠性分析
    4.4 本章小结
5 健康状态评估实例
    5.1 实例验证的影响因素分析
    5.2 长时间运行下主机供油单元的健康状态评估
        5.2.1 评估指标监测数据的预处理
        5.2.2 评估指标体系权重的计算
        5.2.3 云重心偏离度的计算
        5.2.4 长时间运行下主机供油单元的健康值
    5.3 异常状态下主机供油单元的健康状态评估
    5.4 本章小结
6 结论和展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录A 逆向云发生器算法正确性证明
附录B 180号重油粘度-温度特性曲线图
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果

(5)基于离线编程与激光跟踪的机舱板自动化焊接(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 焊接机器人发展概述
    1.3 机器人离线编程现状与进展
        1.3.1 国外离线编程现状
        1.3.2 国内离线编程现状
    1.4 离线编程软件RobotStudio简介
    1.5 焊缝跟踪系统简介
    1.6 激光跟踪原理简介
    1.7 本文主要内容
2 船舶机舱板拼焊平台设计
    2.1 船舶机舱板拼焊平台构成
    2.2 拼焊平台主要设备功能及参数
        2.2.1 曲面列板
        2.2.2 龙门
        2.2.3 ABB IRB4600 机器人
        2.2.4 乐驰焊机
        2.2.5 焊接工作头
        2.2.6 送丝装置
        2.2.7 通讯模块
        2.2.8 Power-Cam3D激光视觉传感器
    2.3 拼焊平台各装备控制形式
        2.3.1 机器人与焊机之间的控制形式
        2.3.2 龙门与机器人之间的控制形式
        2.3.3 龙门与总控之间的控制形式
        2.3.4 机器人与总控之间的控制形式
        2.3.5 机器人与激光跟踪之间的控制形式
    2.4 本章小结
3 船舶机舱板拼焊平台模拟仿真工作站建立
    3.1 船舶机舱板拼焊平台模拟仿真工作站建模
        3.1.1 龙门的建模
        3.1.2 ABB IRB4600 机器人模型
        3.1.3 焊接工作头的建模
        3.1.4 船舶机舱板的建模
    3.2 机械装置创建
        3.2.1 焊枪工具
        3.2.2 机器人外轴
    3.3 在RobotStudio中布局模拟仿真工作站
    3.4 本章小结
4 船舶机舱板拼焊平台离线编程及模拟仿真
    4.1 离线编程前期准备工作
        4.1.1 机器人系统的建立
        4.1.2 工具坐标系设定
        4.1.3 工件坐标系设定
    4.2 离线编程及模拟仿真
        4.2.1 RAPID语言
        4.2.2 离线编程步骤
        4.2.3 焊接路径离线编程与仿真
        4.2.4 离线程序解析
    4.3 本章小结
5 焊缝跟踪系统调试与应用
    5.1 Power-Cam3D激光视觉传感器的安装
    5.2 网络连接
    5.3 传感器标定
    5.4 编程与调试
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢

(6)基于触摸屏的船舶机舱安保监控系统研发(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 触摸屏的发展和研究现状
        1.2.1 触摸屏的发展
        1.2.2 触摸屏研究现状
    1.3 船舶监控系统发展及国内外产品研究现状
        1.3.1 机舱监控系统的发展
        1.3.2 国内外研究现状
    1.4 本课题研究主要内容
第2章 船舶机舱安保监控系统总体设计
    2.1 机舱监控报警系统简介
        2.1.1 机舱监控报警系统的网络结构
        2.1.2 机舱监控报警系统结构分析
        2.1.3 机舱监控报警系统功能分析
        2.1.4 机舱安保监测数据规划
    2.2 机舱安保监控系统总体架构设计
        2.2.1 系统分析与规划
        2.2.2 系统技术要求
        2.2.3 系统总体架构
        2.2.4 架构设计特点
第3章 机舱安保监控系统方案设计
    3.1 机舱安保系统组态开发软件
        3.1.1 安保开发组态要求
        3.1.2 紫金桥组态软件
    3.2 机舱监控报警系统开发平台
        3.2.1 应用架构选择
        3.2.2 软件结构设计
        3.2.3 软件开发技术
    3.3 触摸屏产品对比选型
    3.4 机舱安保监控系统控制采集通信
        3.4.1 PLC控制采集
        3.4.2 MODBUS通信
        3.4.3 OPC通信
    3.5 监控报警系统数据库
        3.5.1 MySQL简介
        3.5.2 SQL语言
第4章 机舱安保系统软件设计
    4.1 安保系统设计
        4.1.1 安保界面设计
        4.1.2 组态通信实现
        4.1.3 功能实现
    4.2 遥控系统设计
        4.2.1 遥控系统界面设计
        4.2.2 组态通信实现
        4.2.3 功能实现
第5章 基于B/S监控报警系统软件设计
    5.1 监控系统软件整体设计
    5.2 数据库设计
        5.2.1 设计原则及规范
        5.2.2 数据表设计
    5.3 监控报警模块设计
        5.3.1 报警界面显示设计
        5.3.2 报警程序实现
    5.4 监控报警配置界面设计
        5.4.1 配置界面设计
        5.4.2 配置管理实现
    5.5 数据采集模块设计
        5.5.1 数据采集子系统设计
        5.5.2 OPC通信功能实现
第6章 系统运行功能实现
    6.1 安保系统运行实现
    6.2 监控报警系统运行实现
第7章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
致谢
参考文献
在学期间发表的学术论文

(7)船舶机舱协作式模拟训练智能评价方法研究(论文提纲范文)

创新点摘要
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 课题研究现状
        1.2.1 轮机模拟器的国内外研究现状
        1.2.2 船舶机舱模拟训练评估电子化和智能化的研究现状
        1.2.3 机器学习在预测评价领域的研究现状
        1.2.4 轮机模拟器性能标准及量化评价研究现状
    1.3 研究目标和思路
    1.4 论文结构和主要内容
第2章 机舱协作模拟训练及其评价系统
    2.1 船舶机损事故中的人误因素挖掘分析
        2.1.1 船舶机损事故人误因素与机舱资源管理
        2.1.2 关联规则数据挖掘算法
        2.1.3 人误因素关联性分析及其在训练和评价中的应用
    2.2 “角色-任务-资源”系统模型和改进的仿真训练系统
        2.2.1 “角色-任务-资源”系统模型
        2.2.2 改进的“任务型”机舱协作综合训练系统
    2.3 轮机模拟器性能标准和评价研究
        2.3.1 轮机模拟器效能评价体系和指标权重
        2.3.2 基于云模型的评价方法
    2.4 本章小结
第3章 基于智能优化的机舱协作训练综合评价
    3.1 机舱协作模拟训练智能评价概述
        3.1.1 智能评价方法的一般流程
        3.1.2 基于专家系统的评估知识库
    3.2 基于遗传算法优化的模糊综合评价方法
        3.2.1 遗传算法概述
        3.2.2 机舱协作多重模糊综合评判
        3.2.3 构造评估隶属函数库
        3.2.4 基于熵权法的客观权重向量计算
        3.2.5 基于遗传算法的权重优化
    3.3 仿真实验及结果分析
    3.4 本章小结
第4章 基于浅层机器学习的机舱协作训练智能评价
    4.1 浅层机器学习概述和理论基础
        4.1.1 浅层机器学习概述
        4.1.2 BP神经网络基本算法及其改进方法
    4.2 基于BP神经网络的智能评估方法
        4.2.1 基于BP神经网络的评估模型
        4.2.2 基于BP神经网络的评估模型的建模方法
        4.2.3 神经网络的训练参数设置
        4.2.4 神经网络的训练算法
    4.3 仿真实验及结果分析
        4.3.1 基于遗传算法优化的模糊综合评估结果
        4.3.2 BP神经网络训练算法性能对比
        4.3.3 实验结果分析
    4.4 本章小结
第5章 基于深度学习的机舱协作训练智能评价
    5.1 深度学习概述和理论基础
        5.1.1 深度学习概述
        5.1.2 稀疏自动编码器
        5.1.3 限制玻尔兹曼机
        5.1.4 深度信念网络
    5.2 基于稀疏自动编码器的智能评估方法
        5.2.1 稀疏自动编码器评估模型
        5.2.2 仿真实验及结果分析
    5.3 基于深度信念网络的智能评估方法
        5.3.1 DBN评估模型的结构
        5.3.2 评估模型的参数设置
        5.3.3 仿真实验及结果分析
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间公开发表论文
致谢
作者简介

(8)船舶监控系统中无线传感器网络数据融合关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 无线传感器网络数据融合研究现状
    1.3 关键技术研究现状
        1.3.1 数据融合模型
        1.3.2 数据融合算法
        1.3.2.1 数据聚合
        1.3.2.2 数据融合
    1.4 研究意义
    1.5 论文研究内容及组织结构
        1.5.1 主要研究内容
        1.5.2 组织结构
第二章 系统设计
    2.1 系统需求分析
        2.1.1 功能需求
        2.1.2 性能需求
    2.2 系统总体框架设计
    2.3 主要功能模块
        2.3.1 实时监控
        2.3.2 监测报警
        2.3.3 故障诊断
        2.3.4 实时/历史数据查询
    2.4 关键技术
        2.4.1 数据融合模型
        2.4.2 数据融合算法
    2.5 本章小结
第三章 基于信任和权重的无线传感器网络数据融合模型
    3.1 假设
    3.2 TWDFM设计
        3.2.1 框架概述
        3.2.2 节点模块
        3.2.3 簇头模块
    3.3 实验及结果分析
        3.3.1 安全可靠性分析
        3.3.2 准确性分析
        3.3.3 能耗分析
    3.4 本章小结
第四章 基于模糊逻辑的无线传感器网络多传感器数据融合方法
    4.1 系统模型
        4.1.1 无线传感器网络
        4.1.2 模糊逻辑
    4.2 数据融合方法
        4.2.1 框架概述
        4.2.2 节点模块
        4.2.3 簇头模块
        4.2.4 基站模块
    4.3 实验及结果分析
        4.3.1 准确性分析
        4.3.2 能耗分析
    4.4 本章小结
第五章 系统实现与应用
    5.1 项目背景
    5.2 硬件部分
        5.2.1 结构框架
        5.2.2 数据采集
    5.3 软件部分
        5.3.1 开发环境
        5.3.2 运行环境
    5.4 系统网络结构
    5.5 系统功能结构
    5.6 关键技术实现
        5.6.1 基于信任和权重的无线传感器网络数据融合模型
        5.6.2 基于模糊逻辑的无线传感器网络多传感器数据融合方法
    5.7 运行实例
    5.8 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文

(9)QY研究所自动化事业部技术创新管理研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 背景
    1.2 研究意义
    1.3 研究思路
    1.4 研究内容及框架
第2章 相关管理理论
    2.1 技术创新管理的概念
    2.2 技术创新的战略管理理论
        2.2.1 五力分析模型
        2.2.2 企业内部环境分析
        2.2.3 SWOT分析
        2.2.4 平衡计分卡-战略管理工具
第3章 事业部所在行业分析
    3.1 船舶机舱自动化行业分析
        3.1.1 总体情况分析
        3.1.2 船舶机舱自动化国内外现状、发展趋势、差距分析
    3.2 陆用工业自动化行业分析
        3.2.1 总体情况分析
        3.2.2 电子制造自动化行业分析
第4章 QY研究所自动化事业部现状分析
    4.1 QY研究所简介
    4.2 自动化事业部简介
    4.3 自动化事业部业务现状分析
        4.3.1 军品业务效率亟待提升
        4.3.2 民用船海业务成长缓慢
        4.3.3 非船业务技术发展方向不明
    4.4 技术创新管理的现状分析
        4.4.1 技术创新战略
        4.4.2 技术创新组织架构
        4.4.3 创新人才激励
        4.4.4 科研投入
        4.4.5 技术创新考核
        4.4.6 问题总结
第5章 QY研究所自动化事业部技术创新战略分析
    5.1 自动化事业部总体技术创新战略分析
        5.1.1 SWOT分析
        5.1.2 内部环境分析
        5.1.3 总体技术创新战略
    5.2 船舶机舱自动化业务技术创新战略分析
        5.2.1 SWOT分析
        5.2.2 内部环境分析
        5.2.3 技术创新战略目标
    5.3 陆用工业自动化业务技术创新战略分析
        5.3.1 外部环境分析
        5.3.2 内部环境分析
        5.3.3 技术创新战略目标
第6章 QY研究所自动化事业部技术创新管理措施
    6.1 技术创新战略实施管理
        6.1.1 实施途径
        6.1.2 实施内容
    6.2 组织优化措施
    6.3 创新人才激励措施
    6.4 创新资金保障措施
    6.5 技术创新考核指标优化措施
第7章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录

(10)基于全景再现的远端虚拟船舶机舱监管系统开发(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 课题研究内容和方法
第2章 系统体系架构及相关技术介绍
    2.1 系统体系架构
    2.2 系统开发相关技术
        2.2.1 Net Framework
        2.2.2 ASP.NET技术
        2.2.3 前端网页技术
        2.2.4 数据库技术
        2.2.5 全景再现技术
    2.3 开发工具介绍
        2.3.1 Visual Studio 2012
        2.3.2 SQL Server 2012 Express
        2.3.3 Adobe Flash Professional CS6
        2.3.4 WebAccess组态软件
    2.4 本章小节
第3章 监管系统需求分析
    3.1 系统整体功能分析
    3.2 系统需求分析
        3.2.1 机舱全景漫游管理模块
        3.2.2 机舱设备运行监控模块
        3.2.3 机务信息管理模块
        3.2.4 系统整体需求分析
    3.3 系统可行性分析
        3.3.1 技术可行性
        3.3.2 经济可行性
    3.4 本章小节
第4章 监管系统核心功能设计
    4.1 系统动态权限分配功能设计
        4.1.1 基于角色的访问控制
        4.1.2 RBAC的实现
    4.2 机舱虚拟漫游模块
        4.2.1 交互式热点设计
        4.2.2 热点事件的实现机制
        4.2.3 热点事件的函数接口定义
    4.3 机舱设备实时监控模块
        4.3.1 WebAccess组态软件
        4.3.2 Web客户端远程监控
        4.3.3 历史数据记录
    4.4 机务信息管理模块
    4.5 系统数据库设计
        4.5.1 数据库概念数据模型设计
        4.5.2 数据库物理数据模型设计
        4.5.3 数据库的表间关系设计
    4.6 本章小节
第5章 监管系统界面设计及功能实现
    5.1 系统前期准备及开发环境搭建
        5.1.1 舱室漫游系统开发
        5.1.2 WebAccess监控报警界面开发
        5.1.3 系统开发环境搭建
    5.2 监管系统的功能实现
        5.2.1 系统人员管理功能
        5.2.2 船舶管理功能
        5.2.3 机舱设备数据监控功能
        5.2.4 机务信息管理功能
    5.3 全景漫游式虚拟机舱监管功能演示
        5.3.1 虚拟机舱与设备的相互调用演示
        5.3.2 虚拟机舱与监控系统的相互调用演示
        5.3.3 虚拟机舱对多媒体信息的调用演示
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读学位期间发表的论文和科研成果
致谢

四、现代船舶机舱管理信息系统的实现(论文参考文献)

  • [1]船舶机舱综合监控网络调度算法研究[D]. 才文达. 大连海事大学, 2020(01)
  • [2]基于STM32的机舱分布式处理系统设计[D]. 杜长江. 大连海事大学, 2020(01)
  • [3]基于船联网的机舱监测系统设计与研究[D]. 王宏宇. 上海海洋大学, 2020(03)
  • [4]基于云重心评判法的主机供油单元健康状态评估方法研究[D]. 丁亚委. 大连海事大学, 2019(06)
  • [5]基于离线编程与激光跟踪的机舱板自动化焊接[D]. 白雪磊. 大连理工大学, 2019(03)
  • [6]基于触摸屏的船舶机舱安保监控系统研发[D]. 黄凯. 集美大学, 2018(09)
  • [7]船舶机舱协作式模拟训练智能评价方法研究[D]. 段尊雷. 大连海事大学, 2017(02)
  • [8]船舶监控系统中无线传感器网络数据融合关键技术研究[D]. 张峰. 南京航空航天大学, 2017(02)
  • [9]QY研究所自动化事业部技术创新管理研究[D]. 张平. 上海交通大学, 2016(06)
  • [10]基于全景再现的远端虚拟船舶机舱监管系统开发[D]. 赵宇宇. 江苏科技大学, 2017(02)

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现代船舶机舱管理信息系统的实现
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