设计方案。最后，基于 中控 Ｗ ｂ ｉｄ Ｃ 一 ０ ｅＦ ｌＥ Ｓ１ 控制系统，实现 了 ｅ ０ 船舶 综合控 制的模拟仿真系统，试验结果
表明 了该 方案 的可行性和有效性。
关 键 词 ：船舶、舰船工程；船舶 自 动化；控制系统；分布式控制单元；Ｅ Ｓ１０ Ｃ． ０
中 图 分 类 号 ：Ｕ ６ ． ２ ６４８ ２
船舶综合控制 系统研 究 与设计
郭远星 ，施一 明 － ， ，叶 莹
（． １ 浙江 大学控制科学与工程 学系， 杭 州 ３０２； １０７
２ ．浙江中控研 究院有限公 司， 杭 州 ３０ ５ ） １０ ３
摘
要
根据国 内船舶 自动化产 业的现状和造船行业的发展形 势，分析 了研发船舶综合控制系统的重要性；介 绍 了船舶 控制系统的组成 以及传统控制方案的不足 ；然后 ，提 出并分析 了基 于分布 式控 制单元 的控制系统
５ １卷
第 ３期 （ 总第 １２期 ） ９
中
国
造
船
Ｖ １ １ Ｎｏ Ｓ ｒ ｌ ． ９ ） ｏ． ５ ． ｅｉ １２ ３（ ａ Ｎｏ
Ｓｐ ２ ０ ｅ ． ０１
２１年 ９月 ００
Ｓ Ｐ ＨＩ ＢＵＩ ＤＩ Ｌ ＮＧ ＯＦ ＣＨＩ ＮＡ
文 章 编 号 ： １０ ．８２（０ ０ ０ ． １１０ ０ ０４ ８ ２ １） ３０ ９ —８
文 献标识 码 ：Ａ
０ 引 言
随着 电子信 息技术 的飞 速发展 ，在船 舶信 息化 过程 中 ，综 合控制 系统 正扮 演着越 来越 重要 的角色 。
伴 随着 各种 船舶 新设 备 的不断 出现 ，船 舶 的信 息 和数 据量 急剧 增长 ；船 舶各 系统 与设 备 的信 息 资源 共 享 的需求变 得越 来越 迫 切 ，这使 得 自动 化技术 在 船舶 上得 到越 来越 广 泛 的应用 －。采 用智 能 化 、网络 ｌ Ｊ 化 、数 字化 、模 块化 和集成 化 的控 制系 统 ，对 全船 资源 进 行综 合监 控和 智 能管理 ，使 各种设 备 能够 安 全 、可靠 、经济地 自动 运行 ；这 不但 可 以减轻 船 员 的劳动 强度和 减 少船 员编制 ，而 且 能够极 大地提 高
多企 业 ， 已经 能够 提供 一整 套 的船舶 综合 自动 化系 统解 决方 案及 拥有 遍布 全球 的服 务 网点 （ 如 ：荷 例 兰博 瑞斯 自动化（ ｒｘｓＡｕｏ ｔ ｎ Ｔ ｃｎ ｌｇ ） Ｐａ ｉ ｔｍａｉ ｅｈ ｏｏ ｙ 公司 的 Ｍｅ ａＧｕｒ 舶 自动化和 综合 导航系 统 、Ｓ Ｍ ｏ ｇ ． ａｄ船 Ａ Ｅｅｔ ｎｃ 公 司的船 舶综 合控制 系统 等 ，以及 德 国西 门子公 司、挪 威康 斯伯格 公 司、丹麦 约克船 舶公 司 ｌ ｒ ｉ ｃｏ ｓ
｝ 系统
『
｝ 通讯接Ｅ ｌ 模块 Ｉ Ｊ通讯接口 模块 Ｉ ｌ通讯接口 模块 Ｉ
Ｉ
【 通讯接口 模块 】
过 拧 网 程 制Ａ
过程 控 铜 阀 Ｂ
收稿 日期 ：２０ —０１；修 改稿 收稿 日期 ：２ １．８２ ０９１．０ ０ ００．４
中
国
造
船
学术 论文
业 向技术密集 型产 业发 展的瓶 颈之一 。目前 ，国内的船舶控 制 系统大 部分 以模 拟量 组合 单元仪 表为主 ，
所需 要 的检 测 仪表和控 制 器件数 量 多 ，其 中大 部分 仍采用 手动 操作模 式 ，而且 各系 统之 间相互 独立 ， 缺乏 面 向全 船 的综合 资源管 理平 台 ；因而 ，操作 繁琐 ，控 制精度 低且 效果 差 ，在线故 障诊 断和 系统维
经 济效益 。
船舶 自动化产 业 已经成 为 当今 各海 洋 强国 的支柱 产业之 一 。自上个 世纪 ７ 代起 ，由于海 洋事业 ０年
和 国际 贸易迅 速发 展 的需要 ，国际上 在船 舶 自动化 技术 与设 备 的研制 方面 呈现 了蓬 勃发 展的 局面 ，经
过 几十 年 的持续 发展 和积 累 ， 已奠定 了坚 实 的基础 。在船 舶 自动化 技术 高速 发 展 的今天 ， 国际上 许 Ｊ
驾 驶 室
综 合 导 航 系 统
Ｉ 子 系 Ｒ雷 系 主 遥 与 ｌ电 海凰 统 ｌ ＡＰ 达 统 Ｉ ｛ 机 控 操 ｌ Ａ
工站 Ｉ 作
工站 Ｉ 舵制作 作 ｛ 控 工 站Ｉ
集 系 Ｉ 合理 】 工站 Ｉ 控台 Ｉ 动 定 ｝ 管 控 统Ｉ ｝ 综 管 ｌ Ｉ 态 位 损 作 制
ｌ 船舶综合控制系统的组成及分类
船舶 设备种 类繁 多 ，各装 置之 间联 系复杂 。总的来说 ，根据 其 功能 与逻辑 关系 ，船 舶综 合控制 系
பைடு நூலகம்
统主 要可 以分 为 以下 几个 子系 统 ：综 合船 桥系 统 、机 舱控 制系 统和 损害 管制集 控系 统 （ 简称 为损管集
控系 统 ）等 ，如 图 １ 示 ： 所
护 困难 。 目前 ，国 内还 没有 一家 企业 能够提 供船 舶综 合 自动化系 统 的整体解 决 方案 ，更不 用说完 善 的 全球服 务体系 ；针对 国 内船 舶控制 系统 的发展现 状 ，本 文提 出 的这 一套船 舶综 合控制 系统 的设计 方案 ， 在 自动化 系统 的整体 解决方 案方面 是一 个突破 。
等 国际著名 的船 电产 品制造 商也 已经拥 有较 成熟 的技术 和相应 的配 套产 品 ） ，且实 际应用 于各类 船舶 。 近 年来 ，中国造 船业 正 处于快 速发 展阶 段 ， 国内船 舶企业 累计 完成 工业 总产 值 已经突破 千 亿 ，年 增长率超 过 ３ ％ 。但 是 ，大 部分 电子 设备和 核心 装备 依赖进 口的状况 并没有 得到 改善 ，“ 造船 壳 ，进 ０ 只 口设备” 的经营模 式带 来 的结果 是造船 产业 附加值 过低 ； 个 问题 一 直是制 约船 舶行 业从劳 动密集 型产 这