Реферат на тему Цифровые системы управления на судах.

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………. 3 ГЛАВА 1. ОСНОВЫ ЦИФРОВЫХ
АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ НА СУДАХ……………………………………………………… 4 1.1 Сущность и назначение……………………………………….. 4 1.2 Автоматическое счисление
пути судна и электронная картография……………………………………………………. 9 1.3 Характеристики цифровых
систем управления судном…….. 14 ГЛАВА 2. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ
ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ СУДНОМ…………………………………………………. 19 2.1 Система Navi Sailor 4000
ECDIS Standard…………………… 19 2.2 Система управления машинным
отделением «Data Chief»… 24 2.3 Система «АРГУС-Д»………………………………………….. 29 2.4 Перспективы автоматизации и
роботизации судов…………. 31 ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………….. 34 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………………….. 35

Введение:

Необходимой предпосылкой для создания
современной морской техники является интеграция систем управления и
оборудования в единое функционально-технологическое объединение. Этой основой
должны стать современные технологии для создания интегрированных информационных
и управляющих систем, сочетающих функции навигации и динамического
позиционирования, систем управления базовыми и вспомогательными энергетическими
установками, техническими средствами судов, грузовыми операциями и другим
морским оборудованием. Интеграция информационно-управляющих
комплексов и систем управления в единый взаимосвязанный функциональный
технологический комплекс позволяет обеспечить:

–
поставка систем управления вместе с поставкой «единой команды» и последующее
гарантийное и техническое обслуживание во время эксплуатации судна;

–
снижение общей стоимости интегрированного комплексного оборудования и систем
управления по сравнению с раздельной поставкой отдельных видов морского
электрооборудования, центров, средств связи и навигации, пультов управления и
дистанционного оборудования для автоматического управления технико-техническими
процессами на борту судов.

Использование
морского оборудования в длительном автономном плавании судов под влиянием
множества внешних и внутренних факторов предъявляет требования к высокой
надежности всего судового машинного комплекса и подчеркивает необходимость
регулирования технического состояния. состояние оборудования и принятие решений
в системах автоматического управления во всех процессах обслуживания судовых навигационных
систем.

Заключение:

С технической точки зрения проблему
автоматизации отдельных ячеек управления судном уже можно считать решенной. В
частности, широко используются автопилоты — устройства, обеспечивающие
автоматическое управление судном на определенном курсе, позволяющие сократить
время рейса примерно на 3% и сэкономить топливо.

Прибрежные
и спутниковые радиоканалы могут использоваться для автоматизации определения
географических координат судна. Кроме того, существующие инструменты позволяют
автоматически получать данные о скорости, глубине, препятствиях под водой и
выше. Вся эта информация вводится в специальный цифровой навигационный
компьютер (NCVM), который вычисляет положение, курс и расстояние до пункта
назначения, дрейфует и дрейфует от них, и выдает команду «курс» на автопилот.
Известной трудностью является автоматизация навигации при навигации на узких
участках, в опасных местах, при швартовке, но это также технически вполне
осуществимо.

Стандартизация
формы и размеров контейнерных транспортных единиц загрузки является необходимым
условием автоматизации технических операций со всеми контейнерами с использованием
микропроцессорной техники. Компьютеры уже используются для расчета схем
штабелирования судовых контейнеров, для управления морскими погрузчиками
контейнеров и автоматизированными складами. Основываясь на высокой степени
автоматизации контейнеровозов (управление главными двигателями, система
охлаждения, решение навигационных задач и т.д.), Можно сказать, что сегодня
можно создать высокоавтоматизированную систему транспортировки и обработки
грузов.

Фрагмент текста работы:

ГЛАВА 1. ОСНОВЫ
ЦИФРОВЫХ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ НА СУДАХ 1.1 Сущность и
назначение Цифровые системы управления судном (ЦСУС)
решают задачи выбора пути, управления движением судна и прогнозирования его
движения. Основная задача ЦСУС — контроль движения судна, заключающийся в
определении координат и параметров маршрута путем измерения параметров
навигации. Основная задача ЦСУС разделена на задачи расчета маршрута судна,
задачи наблюдения и определение элементов дрейфа для нескольких обнаруженных
позиций.

Вычислительная
задача — определение текущего положения судна относительно известного исходного
положения на основе измерений элементов его собственного движения с учетом
информации о факторах, мешающих движению: течение, ветер, погрешности приборов.
Цель задачи наблюдения — определение координат местоположения судна путем
одновременного или почти одновременного измерения таких параметров ориентира,
как пеленг, расстояние и т.д.

Данные
от приемопередатчиков различных радионавигационных систем и других устройств
используются для решения задач наблюдения, которые используются для измерения
параметров ориентиров. Задача определения элементов дрейфа на основе наблюдений
заключается в объяснении координат положения судна и составляющих скорости по
результатам наблюдений, выполненных в разное время. Помимо вышеперечисленных
задач, ЦСУС также решает ряд задач, связанных с определением приборных
поправок, выбором траектории хода судна, прогнозированием его движения,
расчетным временем прибытия, точкой поворота и конечной точкой и т.д. [3] В
состав навигационного измерительного оборудования подсистемы входят гирокомпас,
бортовой журнал, один или несколько индикаторных приемников радио-навиганицонных
систем (РНС) и другое оборудование для измерения навигационных параметров.
Калькулятор обычно представляет собой мини-компьютер или микрокомпьютер,
который обрабатывает данные с навигационных датчиков и вводит их вручную.
Средства отображения данных включают сигнализацию, регистраторы и детекторы. При
решении навигационных задач устройства отображения информации, такие как
устройства обработки, играют ключевую роль в обеспечении безопасности
навигации. Наиболее перспективными для навигационных систем являются дисплеи,
отображающие картографическую и навигационную информацию в виде электронной
карты, текущее положение судна на ней и цифровую информацию о параметрах
движения, полученную в результате управления задачами.

Автоматизация
судовождения также имеет свои преимущества. Например, автоматизация электростанции
в случае отключения электроэнергии гарантирует, что она автоматически вернется
к нормальной работе примерно за 25-40 секунд без остановки электростанции и
потери навигации, в то время как выполнение всех операций вручную для запуска
предыдущего рабочего механизма может занять до 30 минут. потеря скорости,
которая при определенных обстоятельствах может привести к аварийной ситуации,
что особенно нежелательно для судов. [1]

Эксплуатационные
преимущества автоматизации, в том числе снижение износа и сбоев в работе
механизмов, в том числе из-за неисправностей, по мнению некоторых экспертов,
увеличивают время простоя судна на 6-10%.

В
дополнение к техническим и экономическим преимуществам, выраженным в
специальных числах, автоматизация электростанций предлагает значительное
количество важных косвенных преимуществ, которые невозможно подсчитать,
например: Автоматизация контроля и мониторинга работы оборудования во многом
позволяет исключить ошибки в работе и их возможные последствия, а также
позволяет выявлять отказы механизмов и систем на ранних стадиях их
возникновения, что также значительно повышает надежность и безопасность работы
электростанции

. Рисунок 1.1 –
Структура цифровой системы управления судном С развитием науки и техники выполнение навигационных функций
автоматизировано, а навигационный комплекс дополнен устройствами автоматизации.
Когда становится заметен уровень автоматизации комплекса, его начинают называть
автоматизированным. Сегодня электронные компьютеры, а также микропроцессоры и
микрокомпьютеры стали технической базой для автоматизации функций навигации.
Они берут на себя