Болдина О.Б.
СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ И КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ СУДОВЫХ СИСТЕМ *
Аннотация:
в статье обсуждаются современные методы измерения и контроля параметров судовых систем. Приводится обзор различных современных технологий, включая использование цифровых датчиков, автоматизированных систем мониторинга и контроля, искусственного интеллекта и машинного обучения. Рассматриваются преимущества и недостатки этих методов, а также их влияние на судовую промышленность
Ключевые слова:
судовые системы, измерение параметров, контроль параметров, цифровые датчики, автоматизированные системы, искусственный интеллект, машинное обучение
УДК 62
Болдина О.Б.
кандидат технических наук
Санкт-Петербургский государственный морской технический университет
(г. Санкт-Петербург, Россия)
СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ
И КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ СУДОВЫХ СИСТЕМ
Аннотация: в статье обсуждаются современные методы измерения и контроля параметров судовых систем. Приводится обзор различных современных технологий, включая использование цифровых датчиков, автоматизированных систем мониторинга и контроля, искусственного интеллекта и машинного обучения. Рассматриваются преимущества и недостатки этих методов, а также их влияние на судовую промышленность.
Ключевые слова: судовые системы, измерение параметров, контроль параметров, цифровые датчики, автоматизированные системы, искусственный интеллект, машинное обучение.
Введение
Применение надежных судовых систем играет критическую роль для обеспечения безопасности эксплуатации судов и повышения эффективности морских перевозок. Системы контролируют широкий спектр параметров движения судна, например системы навигации, жизнеобеспечения и др. [1]. Благодаря развитию информационных технологий и цифровизации, современные судовые системы стали сложными структурами, которые позволяют обеспечивать очень точное позиционирование судна и высокую предсказуемость его управления [2].
В настоящей статье будет проведен обзор современных методов измерений и контроля параметров судовых систем. Будет рассмотрено, как традиционные методы были улучшены или заменены с появлением новых технологий и какие есть преимущества и недостатки у этих методов. В заключении будут сформулированы выводы о текущем состоянии этой области и о потенциальных направлениях для дальнейшего развития.
Основная часть
Методы измерения параметров судовых систем. Традиционные методы измерения параметров судовых систем (температуры, давления, скорости ветра и других важных параметров, которые влияли на функционирование судна) включают в себя множество ручных операций, которые требуют глубоких знаний и опыта от экипажа [3]. При этом традиционные методы времязатратны и подвержены риску человеческой ошибки. Вместе с развитием технологий эти методы все чаще заменяются на более современные, которые охватывают широкий спектр технологий. Например, сейчас используют цифровые датчики, которые могут автоматически собирать данные о различных параметрах внешней среды. Эти данные затем могут быть переданы на центральную систему управления для корректировки направления, скорости и других параметров движения судна [4]. Применяют автоматические идентификационные системы (AIS), системы динамического позиционирования, эхолоты и радары, гироскопические компасы и другие технологии.
Дополнительно, все больше применяются автоматизированные системы мониторинга и контроля, которые могут непрерывно отслеживать состояние различных систем на борту судна. Такие системы могут предупреждать экипаж о возможных проблемах или авариях, что позволяет своевременно реагировать и предотвращать нежелательные ситуации. Например, для этих целей применяются интегрированные системы ходового мостика (IBS), мониторинга двигателя (EMS), автоматического контроля стабилизации судна (Automatic Stability Control System), мониторинга грузовых операций (Cargo Monitoring System) и другие системы.
Эти технологии могут анализировать большое количество данных, собранных с различных датчиков, и выявлять скрытые закономерности или аномалии, которые могут указывать на возможные проблемы. Это позволяет не только быстрее и точнее определять состояние различных систем, но и предсказывать их будущее поведение [4].
Методы контроля параметров судовых систем. Традиционные методы контроля параметров судна также претерпели существенные изменения. Современные методы контроля включают в себя использование автоматизированных систем, которые следят за различными параметрами и предупреждают систему о возможных отклонениях в режиме онлайн. Это позволяет своевременно обнаруживать и устранять проблемы, улучшая таким образом безопасность и эффективность работы судна [5]. Рассмотрим некоторые из применяемых методов:
Вибрационный анализ: метод, основанный на измерении и анализе вибраций механических систем, таких как двигатели и насосы. Вибрационный анализ используется для обнаружения неисправностей, износа и других проблем, которые могут вызвать сбои в оборудовании.
Термография: использование инфракрасных камер для определения температуры поверхностей и обнаружения перегрева, тепловых потерь или утечек в системах, таких как двигатели, трубопроводы и электрические соединения.
Ультразвуковая дефектоскопия: метод, основанный на использовании ультразвуковых волн для обнаружения трещин, коррозии и других дефектов в металлических конструкциях и сварных швах.
Рентгенография: применение рентгеновских лучей для обнаружения внутренних дефектов, таких как трещины, поры и включения, в металлических и композитных материалах.
Акустический анализ: измерение и анализ звуковых волн, излучаемых различными системами на борту судна, такими как двигатели, насосы и клапаны, для обнаружения аномалий и предотвращения сбоев.
Оптический анализ: использование оптических сенсоров и камер для мониторинга состояния систем освещения, навигационных маяков и других критических компонентов судна.
Газоанализ: измерение концентрации газов, таких как углекислый газ, оксиды азота и серы, в отработавших газах для контроля загрязнения и оптимизации работы двигателя.
Балластный контроль: мониторинг уровня балластных вод и их химического состава для предотвращения переноса инвазивных видов и загрязнения морских экосистем.
Мониторинг системы смазки: анализ смазочных масел и жидкостей для определения износа, загрязнения и других проблем.
Преимущества и недостатки различных методов измерений и контроля. Современные системы контроля предлагают большую точность измерений в процессе работы, что уменьшает вероятность ошибок и позволяет точно контролировать движение. Также, они обеспечивают непрерывный мониторинг и предупреждают о любых отклонениях и возможных авариях, перегревах или перегрузках [6].
Однако, подобные системы требуют значительных финансовых инвестиций. Помимо этого, их использование практически всегда возможно только при владении узкоспециализированными навыками, что ппредполагает дополнительные затраты на найм и обучение персонала. В некоторых случаях это может привести к необходимости преодолевать внутренние психологические барьеры экипажа, так как известны случаи, когда экипаж бойкотировал требования руководства по переучиванию под новые процессы и системы, что приводило к замедлению внедрения технологии.
Отметим, что многие современные системы зависимы от доступности интернет-соединения, электроэнергии и других параметров, что также ограничивает их эффективность.
Выводы
Современные методы измерения и контроля параметров судовых систем значительно более прогрессивны по сравнению с традиционными подходами. Они обеспечивают улучшенную точность позиционирования и движения, непрерывный мониторинг и контроль систем, способствуют улучшению безопасности и эффективности. Однако, несмотря на значительные преимущества, существуют и определенные проблемы, связанные с высокой стоимостью и сложностью внедрения таких систем, а также необходимостью специализированного обучения персонала.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Номер журнала Вестник науки №8 (65) том 2
Ссылка для цитирования:
Болдина О.Б. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ И КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ СУДОВЫХ СИСТЕМ // Вестник науки №8 (65) том 2. С. 206 - 211. 2023 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/9747 (дата обращения: 17.05.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2023. 16+