CN109634151B - 一种自动调整船舶声学状态的方法 - Google Patents

一种自动调整船舶声学状态的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109634151B
CN109634151B CN201811609108.5A CN201811609108A CN109634151B CN 109634151 B CN109634151 B CN 109634151B CN 201811609108 A CN201811609108 A CN 201811609108A CN 109634151 B CN109634151 B CN 109634151B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ship
equipment
monitoring
auxiliary equipment
state
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811609108.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109634151A (zh
Inventor
鲍利群
李增光
李庆峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Ship Development and Design Centre
Original Assignee
China Ship Development and Design Centre
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Ship Development and Design Centre filed Critical China Ship Development and Design Centre
Priority to CN201811609108.5A priority Critical patent/CN109634151B/zh
Publication of CN109634151A publication Critical patent/CN109634151A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109634151B publication Critical patent/CN109634151B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00—Maritime or waterways transport
    • Y02T70/10—Measures concerning design or construction of watercraft hulls

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

本发明公开了一种自动调整船舶声学状态的方法，包括明确监控对象及其所属的监控***、确定控制策略、设计软件模块、明确信息交互方式等步骤；控制策略及主要功能以软件形式构成声学状态自动调整功能模块，嵌入船舶监测报警***控制台；该功能模块通过船舶平台网络实现与其它监控***的信息交互。利用该方法设计得到的船舶声学状态自动调整功能模块，能够实现船舶从任意航行工况自动调整至声学状态较优的工况，以满足船舶特定作业对低噪声化的需求，提高了船舶操作的自动化程度。

Description

一种自动调整船舶声学状态的方法
技术领域
本发明涉及船舶自动化领域，特别属于船舶声学状态的自动化调整方法。
背景技术
商用船舶以及科学考察船航行过程中所产生的水下辐射噪声，不仅影响海洋生物的活动而且影响本船声学设备的工作，该问题日益受到关注。目前，国际海洋考察理事会(ICES)、挪威船级社(DNV)、中国船级社(CCS)等组织机构均对船舶水下辐射噪声限值及检测方法给出了明确的法规规定或指导性文件。船舶水下辐射噪声特征主要与船上机电设备的使用状态有关，同一航速下使用不同的设备组合，船舶水下辐射噪声级亦不同。对于某一航行状态，存在一组较优的设备使用状态，其对应的水下辐射噪声最低。
近年，船舶自动化程度越来越高，主推进装置可由驾驶室遥控，机器处所周期无人值班，CCS授予自动化附加标志AUT-0。即使对于AUT-0船舶，要将船上设备的使用情况调整至声学性能最优的状态，需要值班人员按照一定操作流程对相关机电设备进行逐一开启或关闭，自动化程度不高，船舶声学状态调整速度较慢。
科学考察船在进行海洋生物调查作业时，为提高采集数据的真实性、可靠性以及操作自动化程度，需要一种方法将船舶水下辐射噪声级自动调整到最优状态。
发明内容
本发明提供了一种自动调整船舶声学状态的方法，它能够通过软件模块根据预定控制策略以及与其它监控***的信息交互，实现船舶机电设备使用状态的遥控切换或关闭，使船舶水下辐射噪声级调整至较优状态，具有操作简单、自动化程度高的优点。
为实现上述功能，本发明所述的自动调整船舶声学状态的方法，主要包括如下步骤：步骤一：明确监控对象及其所属的监控***；步骤二：确定控制策略；步骤三：设计软件模块；步骤四：明确信息交互方式。
进一步，步骤一：针对船舶特定工况，在满足船舶正常航行及作业需求的前提条件下，梳理必须开启的、且安装于船舶水线以下舱室内的机电设备，进而确定安装于水线以下设备处于开启/关闭状态的清单，以及每项设备所隶属的监控***或监控箱。
进一步，步骤二：首先利用预设车令将推进设备及其辅助设备切换到步骤一所要求的使用状态，切换过程中先开启切换推进设备所需的辅助设备，后切换推进设备；经过状态检查确认后，再按照一定逻辑遥控关闭其它辅助设备，该过程中先关闭主要辅助设备，后关闭服务于主要辅助设备的其它设备。
进一步，步骤三：根据步骤二所述的主要控制策略，编制软件流程图及控制程序。主要实现与其它监控***的指令发送、信息接收，机电设备当前使用状态与要求状态的检查对比，机电设备切换或关闭顺序的逻辑判断等功能。
进一步，步骤四：船舶声学状态自动调整软件模块通过船舶平台网络与监控对象(各项机电设备)所属的监控***或监控箱进行信息交互。声学状态自动调整软件模块向各设备监控***或监控箱发送开启/关闭指令，设备使用状态反馈至本软件模块。
与现有技术相比，本发明的优点在于：能够实现船舶从任意航行工况自动调整至声学状态较优的工况，以满足船舶特定作业对低噪声化的需求，提高了船舶操作的自动化程度。
附图说明
以下将结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
图1是实施例某型船舶声学状态自动调整功能主要控制策略。
图2是实施例声学状态自动调整功能模块***架构。
具体实施方式
某型船舶采用双轴双桨、电力推进方式，正常航行车令设定有6kn、8kn、11kn、15kn、18kn等航速。考虑到特定工作需求，对11kn航行工况下全船水下辐射噪声有较高要求。为满足11kn航速下的特定作业需求以及提高船舶操作的自动化程度，需要船舶能从任意航行工况调整到11kn航行工况，同时主要的机电设备运行状态自动调整至对应的要求状态，以达到较优的声学状态。为了实现上述功能并保证船舶安全航行，采用了本发明的自动调整船舶声学状态的方法。
步骤一：明确监控对象及其所属的监控***。
通过对本船200余项机电设备的梳理，从保证船舶正常航行以及降低水下辐射噪声角度考虑，确定11kn工况下必须开启的机电设备60项，编制形成主要振源设备开启情况表，形式如下。根据船舶监测***设计方案，确定每项振源设备所隶属的监控***。
对于船舶航行状态时一定处于开启状态的机电设备，如推进电机，仅需对其进行状态监测；对于使用状态存在切换需求的机电设备，如柴油发电机组、燃油泵等，需对其进行遥控开启或关闭；对于11kn特定作业时应全部处于关闭的机电设备，如燃油输送泵，仅需对其进行遥控关闭。
步骤二：确定控制策略。
如图1所示，本船声学状态自动调整功能的主要控制策略如下：
(1)声学状态自动调整功能模块发出“开始”指令后，***首先根据预定车令调整11kn航行工况，发电机组对应自动切换，然后检查目前发电机组及为发电机组、推进电机等设备服务的辅助设备的开启状态是否与所规定的安静工况开启状态一致；一致时，将向能量管理***、辅机监控***、消防监控***及综合驾控***发送关闭对应辅助设备的指令，不一致时将反馈无法发送后续指令的信息，以提示操作人员将发电机组及其辅助设备的开启状态切换至与所规定的安静工况运行状态一致。
(2)能量管理***、辅机监控***、消防监控***及综合驾控***接收到关闭辅机设备的指令，由这4个***按照给定逻辑关闭对应的辅助设备，并将设备状态反馈至声学状态自动调整功能模块。声学状态自动调整功能模块对辅助设备状态进行检查，确认与要求状态一致后，反馈“达到要求航行工况”信息到驾驶室、集控室等部位。若四个***不能按照指令要求执行关闭对应辅助设备，将相关信息反馈给声学状态自动调整功能模块。
(3)完成特定作业任务后，发送“结束”指令到能量管理***、辅机监控***、消防监控***、综合驾控***，各***的监控状态策略恢复正常模式。将该状态反馈至驾驶室、机电集控室等部位。
步骤三：设计软件模块。
根据图1所示的主要控制策略，编制软件流程图及控制程序。软件模块实现控制策略的逻辑判断、设备使用状态检查以及与能量管理、辅机监控、消防监控、综合驾控等4个***的指令交互。软件模块嵌入全船监测报警控制台。
步骤四：明确信息交互方式。
如图2所示，通过船舶平台网，声学状态自动调整功能模块与能量管理***、辅机监控***、消防监控***、综合驾控***等进行信息交互。根据任务需要，声学状态自动调整功能模块可发送开始、结束指令，设备状态切换、关闭指令等至4个监控***。同时，声学状态自动调整功能模块可接收4个***所属设备的运行状态信息，并可显示于控制台的显示屏。声学状态调整执行情况可通过平台网传输到驾驶室、声学实验室、轮机长室等部位的延伸显示单元。

Claims (3)

1.一种自动调整船舶声学状态的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：明确监控对象及其所属的监控***；
步骤二：确定控制策略；
步骤三：设计软件模块；
步骤四：明确信息交互方式，
所述步骤一中，在满足船舶正常航行及作业的前提条件下，以降低水下辐射噪声为目标，分析确定安装于水线以下位置处的机电设备的最小使用范围，整理出船舶正常航行及作业工况下机电设备开启情况清单，确定该工况下机电设备使用状态及其所属的监控***，
所述步骤二中，首先切换推进设备及其辅助设备至步骤一所要求的使用状态，最后再按照设定逻辑遥控关闭其它辅助设备，
所述步骤三中，根据步骤二所述的控制策略，编制软件流程图及控制程序，形成声学状态自动调整功能模块，
所述步骤四中，船舶声学状态自动调整功能模块与其它监控***或监控箱之间采用船舶平台网络进行信息交互，
所述的步骤二中，利用船舶预设的车令将推进设备及其辅助设备自动调整至要求状态，经过检查判断确定后，再按照设定的控制逻辑分别由船舶各个监控***或监控箱实现对应辅助设备的遥控开闭。
2.根据权利要求1所述的自动调整船舶声学状态的方法，其特征在于，所述的推进设备及其辅助设备切换逻辑，先开启推进设备所需的辅助设备，后切换推进设备。
3.根据权利要求1所述的自动调整船舶声学状态的方法，其特征在于，所述的其它辅助设备关闭逻辑，先关闭主要辅助设备，后关闭服务于主要辅助设备的其它设备。
CN201811609108.5A 2018-12-27 2018-12-27 一种自动调整船舶声学状态的方法 Active CN109634151B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811609108.5A CN109634151B (zh) 2018-12-27 2018-12-27 一种自动调整船舶声学状态的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811609108.5A CN109634151B (zh) 2018-12-27 2018-12-27 一种自动调整船舶声学状态的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109634151A CN109634151A (zh) 2019-04-16
CN109634151B true CN109634151B (zh) 2024-03-22

Family

ID=66078225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811609108.5A Active CN109634151B (zh) 2018-12-27 2018-12-27 一种自动调整船舶声学状态的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109634151B (zh)

Citations (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020065319A (ko) * 2001-02-06 2002-08-13 히다찌 플랜트 겐세쓰 가부시키가이샤 수송설비를 갖는 선박의 보수관리시스템
WO2006061864A1 (en) * 2004-12-09 2006-06-15 T.S.I. Tecnologie E Servizi Innovativi S.R.L. System for the supervisory control and data acquisition (scada) of boats and/or ships
KR100749806B1 (ko) * 2006-09-29 2007-08-17 한국전자통신연구원 무선 네트워크 기반의 해양 및 하천 작업용 로봇선단과작업로봇 제어방법
CN101052928A (zh) * 2004-11-19 2007-10-10 海运控制公司 动态定位***的测试方法和***
JP2008049942A (ja) * 2006-08-28 2008-03-06 Universal Shipbuilding Corp 水中監視システム
JP2008261876A (ja) * 2008-06-12 2008-10-30 Koden Electronics Co Ltd 水中探査装置
JP2009031188A (ja) * 2007-07-30 2009-02-12 Tokyo Keiki Inc 不審船監視装置
CN101462590A (zh) * 2008-12-30 2009-06-24 大连海事大学 船舶操纵与主推进联合控制方法及其模拟***
CN101830271A (zh) * 2010-04-29 2010-09-15 哈尔滨工程大学 船舶复合减振托板结构
CN101876715A (zh) * 2009-10-30 2010-11-03 中国科学院声学研究所 一种拖曳声学阵列的拖船噪声抑制方法
CN101907711A (zh) * 2010-07-16 2010-12-08 浙江大学 一种自主水下机器人的同时检测与定位方法
CN101937103A (zh) * 2009-06-30 2011-01-05 瑟塞尔公司 用于辅助拖缆定位的包括定义及产生声学循环步骤的方法
EP2302479A2 (en) * 2009-09-21 2011-03-30 Vetco Gray Controls Limited Condition monitoring of an underwater facility
CN102176132A (zh) * 2011-02-24 2011-09-07 浙江海洋学院 一种船舶锚泊远程控制装置及其控制方法
CN202089229U (zh) * 2011-04-27 2011-12-28 中国舰船研究设计中心 一种船用主机排气***
US8111581B1 (en) * 1985-08-09 2012-02-07 Qinetiq Limited Monitoring system for a ship'S radiated noise
DE102011122130A1 (de) * 2011-12-22 2013-06-27 Peter Andersen Energieversorgungs- und Antriebsanlage für Schiffe und Offshore-Einheiten
CN104036065A (zh) * 2014-03-26 2014-09-10 浙江大学 基于最优布放的有源噪声控制方法
JP2016045014A (ja) * 2014-08-20 2016-04-04 三菱重工業株式会社 水中音響機器を備えた船舶
CN105947154A (zh) * 2016-06-12 2016-09-21 中国舰船研究设计中心 一种用于舰船辐射噪声和磁信号探测的无人水下运载器
CN107315996A (zh) * 2017-05-19 2017-11-03 燕山大学 一种基于imf能量熵与pca的水下船舰噪声特征提取方法
CN108139500A (zh) * 2016-03-31 2018-06-08 费尔菲尔德工业公司 用于水下地震勘探的滑移结构
CN108575849A (zh) * 2018-05-07 2018-09-28 周长宾 一种变幅分段作业的无人自动投饵船
JP2018171939A (ja) * 2017-03-31 2018-11-08 三菱重工業株式会社 雑音制御装置、船舶、雑音制御方法及びプログラム
CN108873799A (zh) * 2018-06-29 2018-11-23 南京海联智能科技有限公司 船载智能驾驶辅助终端

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020184348A1 (en) * 2000-09-20 2002-12-05 Lockheed Martin Corporation Object oriented framework architecture for sensing and/or control environments

Patent Citations (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8111581B1 (en) * 1985-08-09 2012-02-07 Qinetiq Limited Monitoring system for a ship'S radiated noise
KR20020065319A (ko) * 2001-02-06 2002-08-13 히다찌 플랜트 겐세쓰 가부시키가이샤 수송설비를 갖는 선박의 보수관리시스템
CN101052928A (zh) * 2004-11-19 2007-10-10 海运控制公司 动态定位***的测试方法和***
WO2006061864A1 (en) * 2004-12-09 2006-06-15 T.S.I. Tecnologie E Servizi Innovativi S.R.L. System for the supervisory control and data acquisition (scada) of boats and/or ships
JP2008049942A (ja) * 2006-08-28 2008-03-06 Universal Shipbuilding Corp 水中監視システム
KR100749806B1 (ko) * 2006-09-29 2007-08-17 한국전자통신연구원 무선 네트워크 기반의 해양 및 하천 작업용 로봇선단과작업로봇 제어방법
JP2009031188A (ja) * 2007-07-30 2009-02-12 Tokyo Keiki Inc 不審船監視装置
JP2008261876A (ja) * 2008-06-12 2008-10-30 Koden Electronics Co Ltd 水中探査装置
CN101462590A (zh) * 2008-12-30 2009-06-24 大连海事大学 船舶操纵与主推进联合控制方法及其模拟***
CN101937103A (zh) * 2009-06-30 2011-01-05 瑟塞尔公司 用于辅助拖缆定位的包括定义及产生声学循环步骤的方法
EP2302479A2 (en) * 2009-09-21 2011-03-30 Vetco Gray Controls Limited Condition monitoring of an underwater facility
CN101876715A (zh) * 2009-10-30 2010-11-03 中国科学院声学研究所 一种拖曳声学阵列的拖船噪声抑制方法
CN101830271A (zh) * 2010-04-29 2010-09-15 哈尔滨工程大学 船舶复合减振托板结构
CN101907711A (zh) * 2010-07-16 2010-12-08 浙江大学 一种自主水下机器人的同时检测与定位方法
CN102176132A (zh) * 2011-02-24 2011-09-07 浙江海洋学院 一种船舶锚泊远程控制装置及其控制方法
CN202089229U (zh) * 2011-04-27 2011-12-28 中国舰船研究设计中心 一种船用主机排气***
DE102011122130A1 (de) * 2011-12-22 2013-06-27 Peter Andersen Energieversorgungs- und Antriebsanlage für Schiffe und Offshore-Einheiten
CN104036065A (zh) * 2014-03-26 2014-09-10 浙江大学 基于最优布放的有源噪声控制方法
JP2016045014A (ja) * 2014-08-20 2016-04-04 三菱重工業株式会社 水中音響機器を備えた船舶
CN108139500A (zh) * 2016-03-31 2018-06-08 费尔菲尔德工业公司 用于水下地震勘探的滑移结构
CN105947154A (zh) * 2016-06-12 2016-09-21 中国舰船研究设计中心 一种用于舰船辐射噪声和磁信号探测的无人水下运载器
JP2018171939A (ja) * 2017-03-31 2018-11-08 三菱重工業株式会社 雑音制御装置、船舶、雑音制御方法及びプログラム
CN107315996A (zh) * 2017-05-19 2017-11-03 燕山大学 一种基于imf能量熵与pca的水下船舰噪声特征提取方法
CN108575849A (zh) * 2018-05-07 2018-09-28 周长宾 一种变幅分段作业的无人自动投饵船
CN108873799A (zh) * 2018-06-29 2018-11-23 南京海联智能科技有限公司 船载智能驾驶辅助终端

Non-Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A method to identify the noise radiation regions of acoustic source;J.Su;2016 IEEE/OES China Ocean Acoustics (COA);1-5 *
Effect of drag-reducing air lubrication on underwater noise radiation from ship hulls;Matveev, KI;JOURNAL OF VIBRATION AND ACOUSTICS-TRANSACTIONS OF THE ASME;420-422 *
Mitigation measures for controlling the ship underwater radiated noise;C. Audoly;in the scope of AQUO project;1-6 *
Research of noise reduction of underwater acoustic signals based on singular spectrum analysis;Li Ya-an;Systems Engineering and Electronics;524-527 *
基于VA One的多孔吸声材料的应用仿真研究;刘恺;中国优秀硕士学位论文全文数据库;全文 *
基于几何声学的船舶舱室声学设计方法;冯爱景;中国舰船研究;49-54 *
大型液化天然气船振动噪声优化设计研究;安曌曌;中国优秀硕士学位论文全文数据库;全文 *
水下航行器盖板启闭机构动力学分析与优化;刘运亮;机械设计与制造;35-37+41 *
考虑***需求的通海阀箱结构声学优化;李艳华;舰船科学技术;108-112 *
船用中速柴油机振动与噪声分析及优化;朱新强;中国优秀硕士学位论文全文数据库;全文 *
船舶声学近似分析与优化设计方法研究;成嘉鹏;中国优秀硕士学位论文全文数据库;全文 *
风帆助航船舶操纵性及营运能效探析;陈再发;钱善柏;;浙江国际海运职业技术学院学报(第03期);5-9 *
齿轮箱弹性隔振时的推进装置模态分析研究;周瑞;船舶力学;1018-1024 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN109634151A (zh) 2019-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2710664C2 (ru) Система, способ и компьютерная программа для интегрированного интерфейса "человек-машина" двигателя-генератора
CN104608759B (zh) 一种发动机启动控制方法
CN107539061B (zh) 车载空调的控制方法、控制***和车辆
CN104395536A (zh) 挖土机
US20150258948A1 (en) System and method for managing the electrical powering of at least one piece of equipment during the automatic restarting of an internal combustion engine of a vehicle
CN104340086A (zh) 车辆电动座椅的控制***及其控制方法
US10232726B2 (en) Vehicle charger and control pilot signal detection method thereof
CN110341624B (zh) 车辆上电控制方法、装置、车辆及存储介质
CN205365586U (zh) 增程式电动汽车的增程器停机控制***
CN106340687A (zh) 用于控制车辆电池组的电子控制装置和采用该装置的***
CN105730262B (zh) 用于控制车辆的启动的方法和设备
CN102635450B (zh) 一种汽车双燃料转换控制的方法和装置
EP2642106B1 (en) Batteryless outboard motor comprising a storage control device
DE102020003891A1 (de) Verfahren zum betreiben eines kraftfahrzeugs
CN112026524A (zh) 一种用于燃料电池汽车的故障诊断及处理方法和***
CN109634151B (zh) 一种自动调整船舶声学状态的方法
US7634350B2 (en) Automatic configuration for a secondary engine electronic governor
CN112627280A (zh) 一种适用于遥控挖掘机的安全控制方法
CN114006005A (zh) 一种燃料电池汽车的控制方法及装置
CN102352797A (zh) 柴油机远程控制***和方法及控制器
US20190211795A1 (en) Control device of general-purpose engine
AU2021475012A1 (en) Energy supply modes for electrically powered mining or construction machines
KR20130008372A (ko) 냉각 팬 제어 방법
US20080201023A1 (en) Method for reducing quiescent power draw and machine using same
CN110682802B (zh) 燃料电池汽车的下电方法、装置及车辆

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant