应用研究
舰船智能化损管系统体系结构研究
蔡成涛夏桂华
（哈尔滨工程大学黑龙江哈尔滨150001）
与皮
摘要舰船智能化损管系统能够对舰船状态进行实时检控，并能够针对舰船受损情况选行损管控制和决策抗损。其各个组成部分能够进行信息共亭，通过总线控制网络实现对设备的自动控制及设备间的相互操作。舰船督能化损管系统体系应具备究整高效的信息传输能力及实现舰舶状态监控自动化，并能够基于强大数据处理能力实现监测信息的分析处理，舰船智能化损管系统的综合管理能力不仅体现在能够对舰船的状态进行督能的评估，还体现在能够根据舰船的状态提供可行的最优辅助决策信息方面。在分析损管系统功能需求基础上，提出了损管系统的三层控制模型，并对各个层功能、特点和工作原理遭行论建。
关键调：舰船损管系统体系结构
中图分类号：TP391
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2012)08-0072-03
智能化舰船损管系统在船舶安全及海洋运输等领域具有重要地位。海军舰船在战时因受各种武器的攻击或因事故而受到各种损害，都会极大的威助舰船的生命力及战斗力，二战中海战的统计分析显示，舰船生命力及战斗力的丧失主要由火灾和爆炸及由不沉性的降低所引起。二战后，随着舰载武器的命中率不断提高，破坏威力不断增强，舰船可能受到的战损的程度将会越来越大。此外，舰船在目常航行中也会由于础撞或搁浅而受损进水，或由于事故的发生导致舰船起火甚至爆炸。多年来，各国海军总结实践经验得出结论：舰船受到初次损伤时，往往不会导致生命力的丧失。因此挽救舰船生命力的关键就在于能够准确，及时的发现损害，迅速、有效地采取施救措施，舰船生命力及战斗力的最后保障即损害管制。因此，损害管制能否及时有效的进行对舰船具有重要的意义。舰船生命力的提高，不仅依赖于舰船设计和建造过程中采取的各种措施，更为需要的是一套具备完善的功能且响应迅速的损管系统，
目前大多数现代化的舰船上，损害管制的自动化程度及智能化水平不高。防火方面，很难判定起火方位以及损害程度，不能达到自动化的全船范围内的防火，舰船防沉抗沉方面，并没有先进有效的技术手段来针对局部舱段破损，依靠简单堵漏或支撑器材来限制水的蔓延的方法还只适用于封堵中小型的破洞，而不适用于体积越来
信息层：提供人机接口显示系统状态，并将控制台指令发送到自动化层的分布控制单元
自动化层：通过分布式控制单元
管理网络
提数字和模拟的输人/输出通道和
传感器、激励器，控制器相连、完成数据采集和设备控制，
控制网络
设备层：包括各种设备、传感器、激励源等
图1智能化损管系统结构图
通用控制台
分布式控副单元远程终端单元数据获取单元
传感器微励器
基金项：黑龙江省科技攻关项目（GC09A108）。
越多的舰船的现状。随着信息技术发展，舰船设备的智能化水平不断提高，大型舰船已开始提出一体化的网络系统建设需求，旨在是建立一个集成已有数据和图像等各种资源的综合的网络，能够以统一的标准进行数据的传输。舰船智能化损管系统就是在此背量下出现的，智能化舰船损管系统旨在保证舰船的生命力，其重要的组成部分主要包括：先进损管监测系统，辅助决策系统、自动控制系统等。系统设备间的相互操作、综合管理及自动控制都以网络作为联系的基础，以实现各个系统的互联和信息共享。损管系统可以为操作人员提供实时的动态信息，控制台的管理人员根据该信息以及控制台给出的辅助决策信息做出控制决策反馈该信息。舰船状态信息的自动化检测和控制管理都可通过系统实现。智能化舰船损管系统能大大优化了舰船综合管理和控制的水平，提高了舰船生命力和快速反应能力。因此，为现代舰船建立一套智能化的损管系统有很重要的意义。
1、舰船智能化损管系统主要功能
根据舰船损管应具备的能力和目前损管系统发展状况，舰船智能化损管系统应具备的主要功能如下：
1.1舰船状态实时监控功能
具备对舰船稳态、发生火情、破损等情况实时监控。 1.2数据高效传输功能
具备将各系统间的数据快速，准确传输的功能，做到信息共享，并具备数据元余性。
1.3辅助决策功能
具备通过系统重要状态信息的综合分析，并具备辅助决策支持功能，协助损管决策者进行管理和指挥。
1.4综合控制功能
具备对系统主要设备的通控、自动控制操作功能，并在一定范围内实现必要的互操作。
2、损管系统总体架构设计
2.1总架构模型
智能化损管系统是一个异构的，复杂的船舶网络控制系统。可以将复杂的系统划分为三个层次，即信息层、自动化层、设备层。其中，自动化层和设备层通过控制网络通信；信息层和自动化层通过管理网络通信，如图1所示。
人机交互通过信息层来完成，控制台能够以图形化的方式显示系统的状态，操作人员通过控制台界面了解舰船状态的信息，并能输人控制指令，管理网络会将这些控制指令传送到各个控制单元，实现人机交互过程。
自动化层是核心的数据处理单元。它是综合平台管理系统的神