船舶控制理论与技术(船舶运动与控制)

2022-11-25 23:42 点击:129 编辑:邮轮网

1. 船舶运动与控制

内河引航、河运法规、国际海事公约与法规、航海数学、航海文化与涉外礼仪、航海心理学、水上交通工程、船舶防污染技术、水路危险品运输、集装箱与特种货物运输、船舶气象导航、海商法、远洋运输业务、国际航运管理、船舶运动建模与控制、航海保障与设备、海港引航、水上交通风险评价、智能航海导论、船舶通信原理与设备、船舶导航与定位系统、船用目标探测与识别技术、交通大数据技术原理与应用、航海自动化基础、最优化原理与船舶航线优化技术、电子海图与地理信息系统、人工智能与船舶避碰、船舶运动控制理论与系统等。

2. 船舶运动控制就业方向

就业薪资待遇非常好。

船舶通信装备技术主要研究船舶导航设备、船舶通讯系统、船舶电气控制等方面的基础知识和技能,在船舶通信与导航领域进行船舶通信与导航设备的设计、开发、安装、调试与施工管理等。例如:通讯设备的安装、船舶通讯设备的应用、通讯网络优化等。

3. 船舶运动控制系统

含义不同:拖锚淌航是指利用锚与海底的摩擦力(或动抓力)来降低船舶惯性速度进行制动的操纵方法;而走锚是指锚在外力作用下离开锚泊位置而持续拖动的现象。影响因素不同:拖锚淌航受船舶排水量、抛锚时船舶余速、船体阻力,拖锚抓力以及流速等诸多因素影响;走锚的根本原因是外力大于锚泊力,具体原因包括锚地地质不佳、出链长度不足、外力增大(大风、急流、浮冰等)以及偏荡运动等等。

发生时船舶运动状态不同:实际拖锚淌航时,船舶有可能左右偏转,即船舶是沿着曲线轨迹运动的;走锚时,锚泊船的船首一般位于偏荡运动轨迹的平衡位置附近,处于风舷角最大,且基本固定不变的姿态。

4. 船舶运动与控制课程

1.固定件:机座、机架、气缸和汽缸盖

2.运动件:活塞、连杆组件及曲轴

3.配气机构及换气系统:进排气阀、气阀传动机构、凸轮轴及凸轮轴传动机构

4.燃油系统:燃油供给系统和燃油喷射系统 供给由加装和测量、贮存、驳运、净化处理、供给5个基本环节组成。 喷射系统由喷油泵、喷油器、高压油管组成

5.润滑系统:气缸润滑系统和曲轴箱油系统

6,冷却系统:泵、冷却器、温控器

7。启动和控制系统

8、应急照明系统(包括由应急发电机供电的交流220V照明和由蓄电池供电的直流24V照明系统)

9、船内通信系统(如电车钟、电话、火灾报警、广播等电流相对比较小,主要目的是作为信号传输的弱电系统)等。

5. 船舶运动控制概述

自组织时分多址接续(SOTDMA)”方式进行信息交换。

一、AIS系统的组成

一个典型的AIS 系统由两大分系统组成,一个是岸基AIS 系统,

再是船用AIS 设备,岸基AIS 系统比较复杂,典型的AIS 岸基系统是由一定数量的AIS 基站和

AIS 中心组成,系统通过各种方式与VTS 中心,船舶报告系统、港口信息网、海事系统以及船

舶调度等网络相连接,同时也可以与相关航运公司联系,提供相应的信息服务,使上述主管部门

及时得到所有船舶的动态,使航运公司了解到本公司船舶的位置。

AIS 中心也可以与互联网相连,使用户范围进一步扩大,通过设置一定的权限范围,各用户

可以在自己的权限范围内查看相应的船舶信息,得到相应的服务。

AIS 中心之间可以相互连接,进行信息交换,各AIS 中心连接成网,在一个国家和地区范围

内,就可以实时了解沿岸所有船舶的动态,这对船舶航行管理、船舶追踪以及防止海洋污染具有

非常重要的意义。

AIS 船用设备,我们将在下面做详细讨论。

二、AIS船用设备的组成

一个典型的AIS 船用设备是由一台VHF 发射机、二台VHF TDMA 接收机、一台VHF DSC

接收机、一台内置GPS 接收机(作为备用)以及AIS 信息处理器、电源和各种必要的外围设备

接口组成。

VHF 收发由系统信息处理器控制,用VHF CH87B、88B 两个国际专用频道自动发射本船的

相关信息,接收周围其它船舶的AIS 信息,频带为25KHZ。

AIS 工作的特点是同时在这两个频率上接收信息,而发射信息一般是在这两个频率上交替进

行,在人工的干预下,也可以用其它的方式发射。此外,主管部门还可以指配AIS 的区域性频

率,AIS 设备应在指定的区域性频率上工作。

VHF DSC 接收机的主要目的是接收岸台的频率控制信息,实现AIS 工作频率在不同区域的

自动切换,当接收到岸台的频率信息后,AIS 设备将自动地将频率转换到岸台的工作频率上,例

如,当我们到达美国水域时,AIS 设备就在DSC 信息的控制下,自动地将工作频率从通用频道

转换到28B 频道。

船舶AIS 的GPS 信号通常情况下是由船舶GPS 接收机提供,AIS 设备自带的GPS 接收机主

要是作为备用设备接收GPS 信号,当船舶GPS 由于其它原因不能提供信号时,AIS 设备自带的

GPS 接收机才开始工作,其主要作用是确定本船船位,同时接收GPS 时钟信号,而使每个AIS

设备时间一致,实现帧同步。

AIS 信息处理器是AIS 的核心部分,用于存储本船识别码、船名、呼号、船型等静态信息与

船舶吃水、危险货类、航线等航行相关的信息;处理、存储本船动态信息;将存储的本船最新动

态信息、必要的静态信息以及与航行相关的其他信息进行编码后送发射机;对接收来自周围其他

船舶的航行数据进行解码并存储解码后的数据;并对接收到的相关数据进行计算得出CPA、

TCPA、距离和方位;将本船和其他船舶数据以及计算出的数据信息送信息显示器显示。

AIS 的接口主要作用是连接外围设备,目前主要连接的设备有GPS、电罗经、计程仪等设备,

目的是获取本船的船位、航向、航速等重要信息,通过接口可以扩充的设备还有电子海图

(ECDIS)、雷达、远距离识别和跟踪设备、声光报警设备以及外接计算机,主要是实现综合导

航和远距离跟踪和控制等功能,外接计算机主要供引水员使用。

电源部分主要为AIS 设备提供所需的电源,目前一般使用直流电源。

三、工作原理

船舶配备了AIS 设备以后,设备一方面需要向外发送本船的相关信息,同时也要接收在VHF

有效作用距离之内其他船舶的信息。接收到的信息一方面用文字的方式表示出来,另一方面可以

形象地用雷达图表示,AIS 船舶全部用三角符号“△”表示,直观地显示船舶的相对位置,和运

动方向,在电子海图上,可以用矢量线表示船舶的速度,必要时利用尾迹线表示船舶航行的痕迹,

船位数据取自GPS 乃至差分GPS,其精度很高。要是在AIS 设备上选择一个目标或者在电子海

图中从船舶标志处用鼠标点击一下,便可瞬时显示对应的船名、呼号、MMSI 注册号以及航向、

航速、CPA、TCPA 等重要的航行信息,驾驶员了解了这些信息后,就可以非常方便地判断周围

其它船舶的运动情况,确保航行安全,同时在进行相互通信可以直呼其船名,信息交流非常方便。

AIS 工作在VHF 航海频段,国际电信联盟1997 年无线电大会指定了161.975MHz(87B 频道)

和162.025MHz(88B)频道二个VHF 频率作为AIS 工作频道。就完成通信而言,一个无线电频道

已经足够了,但是为了防止干扰和转换频道时造成通信损失,每个AIS 站均使用二个频道进行

收发。

除人工干预外,AIS 应答器都工作在自主连续模式,发射方式是9.6Kb GMSK FM 带宽25KHz

或者12.5KHz 数据采用HDL 包协议。

根据船— 船通信这样的实际条件,AIS 使用了自组织时分多址技术(SOTDMA)这一核

心技术。根据IMO 的AIS 性能标准对要求船舶报告的容量的要求,系统每分钟应有2000 个时

隙,但实际上,系统的设计是每分钟4500 时隙,每一帧60 秒,即每60 秒钟建立2250 个时隙,

每个时隙约26.67ms, 可传输256bits 的信息,每个AIS 站的船舶报告根据信息的容量自动选择一

到三个时隙,分一帧和数帧发射或接收AIS 信息。系统实时动态地调整信道分配

具体工作中,在一个AIS 站开始发送之前先要对当时信道的使用状态观察一段时间,搞清

时隙使用情况,然后可以选择未占用的时隙,标明需占用的帧数,再发送数据,各AIS 站持续

地保持同步,可避免发送时间重叠,新加入AIS 站也不会发生冲突。在数据链负荷超过理论值

的90%时,新加入的站可以占用距离最远的台所遥的时隙,从而保证系统有很的过载能力。

自组织分时多址技术可以自动解决本台与其他台的竞争问题,即使系统过载、通信仍能保持

完好;系统每分钟可以处理2000 个以上报告,本船接收到的数据间隔2 秒可以更新一次。

AIS 对DSC 向下兼容,因此岸基的GMDSS 系统可以对装备AIS 的船舶进行识别、跟踪和

控制。

AIS 采用VHF 频段,它的覆盖距离与其他VHF 设备一样,电波直线传播。距离取决于天线的高

度,在海上通常为20 海里左右。由于其波长较雷达长,波的绕射以及衍射作用较强,所以“可

视距离”较雷达要好,在地面上的障碍物不太高的情况下,能“看到”障碍物或岛屿背面的AIS

站。借助于中继站,可以显著扩大船台和VTS 站的覆盖范围。

AIS的应用分析:

1、自动发送本船信息,包括本船静态、动态和航次信息;

2、自动接收装有AIS 设备它船或VTS 岸站的AIS 信息;

3、提供本船操纵信息,以提供VTS 或其它船舶追踪或避让;

4、船—船、船—岸之间的短信息交流;

5、提供其它辅助信息以避免碰撞发生;

6、可以与INMARSAT 移动站、INTERNET 连接,实现信息的远距离传输和管理。

应当注意到,IMO

为了船舶安全,建议最好不要把AIS系统与国际INTERNET连接。

6. 船舶运动控制相关书籍

基本证书:专业合格证(四小证,雷达2证)、G证、三副白皮。其他的如服务本、护照、海员证在有上面的基本证书后办理。

三副科目:航海学,船舶值班与避碰,航海气象与海洋学,航海英语,海上货物运输,船舶管理,船舶结构与设备 。评估项目:货物积载与系固海图作业航线设计航海仪器的正确使用。考大副科目:航海学,船舶值班与避碰,船舶操纵,航海气象与海洋学,航海英语,海上货物运输,船舶管理,船舶结构与设备。评估项目:货物积载与系固,航海英语听力与会话,气象传真天气图分析。考船长科目:船长业务;航海英语。评估项目:航次计划;海上搜救与海事案例分析;航海英语听力与会话。考三管轮科目:轮机工程基础、主推进动力装置、船舶辅机、轮机英语、船舶电气、轮机维护与修理、船舶管理。评估项目:动力设备拆装,动力设备操作,金工工艺,船舶电工工艺和电气测试,船舶电站操作,轮机英语听力与会话。考大管轮科目:轮机工程基础、主推进动力装置、船舶辅机、轮机英语、船舶自动化、轮机维护与修理、船舶管理。评估项目:动力设备拆装,动力装备测试分析与操作,自动控制实验,轮机英语听力与会话。考轮机长科目:轮机长业务,轮机英语

我不知道您要哪一类,如果是科普类的话外面的报纸杂志上很多了.《中国舰船》就不错,当然还有其他。如果是要专业内的话我建议你先从《船舶概论》看起,上海交通大学和哈尔滨工程大学都出过这本书,感觉上交的材料更丰富一些而哈工的更专业一些。还有《船舶结构》《船体制图》《船舶原理》等教材,不过这些书都很专业,非船舶专业的人员一般都不会有兴趣。

7. 船舶运动控制发展现状

任何使用的器械,我们都会希望使用的时长越久越好,对柴油发电机组也不例外。不过,目前在用的柴油发电机组,距离国际平均寿命8000h以上的正常情况仍然有一定的距离,主要的故障之一就是柴油机气缸套的早期磨损。

因此,想要延长柴油机的使用寿命,这六大法宝你不可不知。

1

正确维护和保养空气滤清系统

空气滤清系统失效将形成缸套的磨损,使缸套寿命大幅降低,故对空气滤清都有较高的要求,要选用多级高效的空气滤清器。

要经常检查和清理各部件的尘土,确保其里外的清洁,对于损坏的部件要及时更换,避免磨粒进入缸套。确保滤清器和吸入软管连接处的密封性,并保证增压器压气机出口至缸盖间不漏气。

2

机温的控制

缸套的腐蚀磨损在很大程度上取决于柴油机的工作温度。试验表明,当冷却液温度降至40-50℃时,缸套磨损量将是正常磨损量的5-6倍,且主要是腐蚀磨损,所以保持冷却系统工作温度不超过90℃,将大大限制含硫的蒸气凝结在缸套壁上,从而达到减少腐蚀的目的。

3

润滑油质量与粘度的选择

柴油机应按使用说明书选用CC和CD以上级别的机油,即根据柴油机的强化强度和工作环境温度进行选择。

4

缸套外圆表面的穴蚀与防冻冷却液

气缸内气体燃烧,活塞除在气缸内往复直线运动外还会有左右摇摆,使缸套严重振动。此时与缸套接触的冷却水在振动下产生气泡。久之缸套外圆生成许多麻点,逐渐扩大形成孔穴,导致穿透缸壁。

为了防止缸套产生穴蚀,除在设计制造方面采取措施外,从使用保养与维修角度还要做好以下工作:

1)降低活塞对缸套的撞击,在保证基本润滑的条件下,活塞与缸套的间隙应尽可能小,同时在装配中要保证缸套中心的垂直度。

2)重视防冻冷却液的选用与更换,选用防腐、防蚀性能好的合格达标产品,使用中要经常检查,更换时间不要超过两年。

5

正确安装和使用方法

柴油发电机组的使用,应严格按柴油机使用说明书的规定进行。首先保证缸套和机体等零部件的清洁度及各部件的装配间隙,同一台柴油机的各活塞、连杆的重量应尽可能一致、不要超出允差,同时要保证各种螺栓、螺母拧紧力矩值。

曲轴结合组在使用过程中,要注意扭振减振器是否失效,各轴承配合间隙是否超差,以避免引起曲轴的异常振动,加快活塞连杆组和缸套的早期磨损。

6

合理选择磨合规范

新机或大修后的柴油机在正式使用前,须按使用说明书的规定进行磨合,一般磨合运转60h后,方可投入全负荷使用。磨合的目的是改善柴油机各运动部件的工作状况,提高可靠性和使用寿命。

8. 船舶运动控制怎么入门

船舶吊舱式电力推进器控制工作原理:

1.

电力液推动器工作原理,电力推动器由两部分组成,驱动电动机及器身(离心泵),器身部分由盖、缸、活塞、叶轮及转组成。

2.

当通电时,电动机带动转达轴及转轴上的叶轮旋转,在活塞内产生压力,在此压力影响下,油由活塞上部吸到活塞下部,迫使活塞和固定在其上的推杆及横梁迅速上升。通过杠杆机械压缩负荷弹簧(推动器或制动器带有负荷弹簧者),产生机械运动。

3.

当断电时,叶轮停止旋转,活塞在负荷弹簧力及本身重力作用下,迅速成下降,迫使油重新流入活塞上部,这时仍然通过杠杆机构恢复原位。

9. 船舶运动与控制就业方向

航海技术的毕业生近年来的主流就业方向有四个,分别是跑船(随船远洋)、考研、考公、船舶代理。

跑船,也称为上船、当船员、船舶驾驶。主要任务就是随船远洋,经历实习期,然后慢慢一路历经水手、水手长、三副、二副、大副,最后升任船长,肩扛船上二十几号兄弟和价值几亿的资产的安危。

说着好听,但实际情况往往会脱离人的想象。近年来,航运业是越来越不景气,而陆地上的发展又一日千里,毕业生是否应该去跑船成为较大的分歧点。接下来就分别讲讲跑船的利弊。

跑船有以下几点好处。

首先,存钱来钱相对快。只要踏实肯干,熬得住寂寞,在三线城市安家置业是没有问题的,但想一夜暴富基本不可能(能够一夜暴富的行业都在刑法里)。

其次,找工作不会太难。如果你是大连海事和上海海事毕业的学生,基本上船东都会把你要走,不用担心失业问题。武汉理工和其他院校也不用太担心这个,虽然不会有前两所院校那么有优势,但船员市场基本上是供不应求的状态。

再次,再就业难度不大。这个难度不大不是指你干几个月实习之后就转行业,而是认认真真跑船几年,升任一定职位,至少三副之后,回到陆地上就能有比较广泛的选择。比如可以去船级社,或者担任机务经理和海务经理,再比如大学会聘请船长和大副当老师等等。

但这些再就业岗位要求门槛都较高,给出三四十万的高薪,也要求你作为船长或者轮机长有6年以上的工作经历。

随着陆地经济发展和航运业的不景气,跑船逐渐性价比没那么高了,主要有以下几点问题。

首先,在工作方面面临心理和生理的双重压力。跑船船员长期回不了家,一般出门一趟八个月,然后回家休息四个月。连续八个月你都要无聊地对着大海发呆,无法和陆地取得联系,工作环境与社会发展是脱节的。

想象一下,每次踏上陆地都有恍若隔世的感觉,父母两鬓白霜,同龄人谈婚论嫁,陆地上发展日新月异,一线城市的劳动者跟你一样辛苦,拿差不多的工资,但有“正常人的生活”。

其次,跑船在晋升机制方面不太透明,运气成分重。行业逐渐不景气,但人才提供却没有及时作出反应,导致人才过剩。目前来说,航运公司普遍提职较慢,现在去跑船,当上三副需要至少四年时间。

再次,工作环境堪忧,而且由于中国没有加入ITF,跑船的福利没有保障。关于福利保障缺失的问题,多看看“海员吧”的一些帖子,都是当事人对跑船福利保障的反映。工作环境上,一般来说,除了船长每个驾驶员都是一天两趟班。三副会稍微轻松点,大副和二副一般都是凌晨值班,这时候人最困也最难受。

最后,来钱相对快,但不够多。转行是能转,但先当船长。这两句话其实都可以通过跟陆地上的劳动者,同样工龄取得的工资做对比得到验证。一般跑船一次,三副可以有12K的月薪,但反观陆地工作,二线以上城市的外卖小哥,如果肯吃苦,月薪上万为数不少。

在陆上工作还能够享受到陆地上的日常生活,而船员不仅与社会发展脱节,还会出现跑八个月船,然后剩下四个月休息,没工资的情况。另外,转行的高收入确实让人眼馋,但船长才有这种福利,而晋升上任船长需要积累的资历以十年计。因此,对于大部分以上船开始的职业生涯,上岸都将成为最终的盼望。

第二种就业选择是考公。航海技术专业转行公务员的渠道不少,大部分都是海事局、航道局、引航员或者相关的岗位。老一辈人也比较愿意儿女去考公,因为这样一是可以保障子女人身安全,二是子女不会离家太远,三是老一辈人心里依然把公务员当作铁饭碗。

航海技术属于交通运输大类,具有较强专业性,所以不用像交通运输那样报名三不限的岗位。主要报考的单位是各地的海事局、打捞局、救助局、航道局等等。优点是社会地位较高、稳定抗风险;缺点是报考人数众多竞争压力大、收入有限而且薪资天花板较低。

通过考公渠道,入职事业编单位,还要注意入职的地理位置。总的来看,海事局是事业单位薪资最底层的,也是目前看来公务员系统中待遇最差的一类。除了珠三角和长三角附近的海事局待遇还比较优厚以外,其他地方的海事局只能说是勉强保住日常生活。

考公一个比较好的去处是引航站。与海事局形成鲜明对比的是,引航站是航海技术目前最好的就业选择,工资高,福利好。不管是内河引航员还是海港引航员,相比跑船和其他事业编单位来说,都具有极大优势。缺点是海港引航员需要二副的工作资历,内河引航员待遇稍差,就不需要二副资历要求了。

第三种选择是考研。考研对于航海技术的毕业生而言,也是一个不上船出海的好方向。但考虑到考研大军人数不断增加,快过400W了,这意味着不管是否能考上,或者是否认真准备过,基本上每个毕业生都会去尝试一次考研。竞争压力如此之大,建议大家在本科阶段好好努力,争取一个保研的机会。

最后一种选择是做船舶代理和企业销售。船舶代理实习期间工资2K,转正6K最多,而且是税前。每天的任务就是开车送文件和接人办理签证,和企业销售一样,没有专业性,也没有发展前景。工资是最低的,干活是最累的,说明白一点就是“是个人都能干”的岗位。

所以,就算你不想跑船,也不想考公、考研,去其他行业也比留下来当销售和船舶代理要更有希望。

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