船舶減搖進(jìn)入智能時(shí)代

宋 芳

2015年3月21日， 我國(guó)第一套實(shí)船安裝的“減搖鰭——減搖水艙聯(lián)合控制器”順利完成航行試驗(yàn)。據(jù)船員們反映，該控制器可以一鍵啟動(dòng)，真正實(shí)現(xiàn)了智能化管理。

據(jù)了解，在船舶減搖領(lǐng)域，減搖鰭和減搖水艙是目前最常用，也是裝船最多的兩種減搖裝置。減搖鰭的減搖效果與航速有著密不可分的關(guān)系，它在高航速時(shí)減搖效果明顯，但在低航速和零航速時(shí)卻不能完成有效減搖。而減搖水艙可以在各種航速下均達(dá)到有效減搖，相對(duì)于減搖鰭，減搖水艙結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低，且更節(jié)能，因而被不少船舶所使用。但減搖鰭的效果比減搖水艙相對(duì)更加穩(wěn)定。

減搖鰭在我國(guó)已有幾十年的應(yīng)用。近幾年來，可控被動(dòng)式減搖水艙在我國(guó)取得突破，并開始批量裝船。為了滿足船舶在全航速下的減搖要求，很多船舶都同時(shí)安裝了減搖鰭和減搖水艙，高航速時(shí)通過減搖鰭來減搖，低航速或停泊狀態(tài)下通過減搖水艙來減搖。那么，如何充分發(fā)揮兩種裝置的最大作用，使之更加有效地提升船舶的減搖性能呢？

由上海衡拓船舶設(shè)備有限公司研發(fā)的“減搖鰭——減搖水艙聯(lián)合控制器”就成功解決了這一技術(shù)難題，填補(bǔ)了我國(guó)減搖技術(shù)領(lǐng)域的一項(xiàng)空白。打個(gè)比方來說，減搖鰭就好比是“手”，而減搖水艙就好比是“腳”，他們都是保持船舶這個(gè)“軀干”平衡的設(shè)備，很多船舶既裝備了“手”又裝備了“腳”，但兩者同時(shí)使用時(shí)常會(huì)“手腳不協(xié)調(diào)”。各種減搖專業(yè)公司都在研究通過一個(gè)“大腦”來發(fā)號(hào)指令，使其完成“手腳協(xié)作”。這個(gè)“大腦”就是所謂的聯(lián)合控制器。

與單一減搖裝置相比，此次研發(fā)成功的“減搖鰭——減搖水艙聯(lián)合控制器”的優(yōu)勢(shì)主要集中在三個(gè)方面。首先，它綜合了減搖鰭、減搖水艙兩種減搖裝置的優(yōu)點(diǎn)，是一種優(yōu)良的全航速意義下的減搖控制裝置；其次，對(duì)于同時(shí)安裝有減搖鰭和減搖水艙的船舶而言，聯(lián)合控制器的使用能夠有效提高減搖鰭、減搖水艙的使用效率，充分發(fā)揮了兩種裝置的減搖性能；第三，在滿足船舶全航速減搖效果要求的前提下，引入“減搖鰭——減搖水艙聯(lián)合控制器”，可以優(yōu)化減搖鰭和減搖水艙的設(shè)計(jì)。

此次研發(fā)的“減搖鰭——減搖水艙聯(lián)合控制器”從硬件、軟件、功能、外觀等方面均進(jìn)行了全新的設(shè)計(jì)，充分滿足了船東要求和船員的操作習(xí)慣。聯(lián)合控制器的硬件采用了數(shù)字化嵌入式控制器，提高了整個(gè)控制器的運(yùn)算性能和智能水平；軟件方面則設(shè)計(jì)了友好的人機(jī)交互界面，不僅能夠?qū)崟r(shí)顯示減搖鰭、減搖水艙的工作狀態(tài)、報(bào)警信息、鰭角及水位等信息，用戶還可以方便地進(jìn)行模式選擇、參數(shù)設(shè)置、設(shè)備啟停等操作。

在功能設(shè)計(jì)方面，充分考慮了減搖鰭和減搖水艙兩種裝置使用過程中的協(xié)調(diào)性與獨(dú)立性，設(shè)計(jì)了“聯(lián)合”、“獨(dú)立”兩種工作模式，當(dāng)用戶選擇“聯(lián)合”模式時(shí)，聯(lián)合控制器可以同時(shí)對(duì)減搖鰭和減搖水艙進(jìn)行啟停操作，并根據(jù)實(shí)時(shí)反饋的海況、航速、船舶姿態(tài)等信息對(duì)減搖鰭和減搖水艙進(jìn)行聯(lián)合控制，充分發(fā)揮兩種裝置的減搖性能，從而使船舶在全航速下均能夠有較好的減搖效果；當(dāng)用戶選擇“獨(dú)立”模式時(shí)，聯(lián)合控制器釋放對(duì)減搖鰭和減搖水艙的控制權(quán)，兩種減搖裝置獨(dú)立工作。

另一個(gè)獨(dú)到之處就是它集成了減搖鰭和減搖水艙駕駛室操作面板的功能，以后在駕控臺(tái)上只需安裝聯(lián)合控制器便可達(dá)到原有減搖鰭和減搖水艙的功能，整個(gè)減搖裝置的集成度更高，節(jié)省了駕控臺(tái)的空間。針對(duì)新船設(shè)計(jì)和老船改造的問題，在外觀設(shè)計(jì)上推出了嵌入式和壁掛式兩種安裝方式的聯(lián)合控制器供船東選擇。前者針對(duì)新船設(shè)計(jì)，可安裝在駕駛室操縱臺(tái)；后者針對(duì)老船改造升級(jí)設(shè)計(jì)，可安裝于空間合適的艙室內(nèi)，而且聯(lián)合控制器主要通過通訊方式對(duì)減搖鰭和減搖水艙進(jìn)行控制，在保證可靠性的同時(shí)大大減少了硬線的數(shù)量，從而盡可能減少放置穿艙電纜的數(shù)量，減低了老船改造的施工難度。

隨著人們對(duì)減搖裝置研究的不斷深入，各種減搖裝置的聯(lián)合控制已經(jīng)成為減搖專業(yè)研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)，此次研發(fā)的“減搖鰭——減搖水艙聯(lián)合控制器”，無論從設(shè)計(jì)理念還是功能定位都是我國(guó)減搖技術(shù)領(lǐng)域的一次飛躍。目前國(guó)際上還沒有同類產(chǎn)品，可以預(yù)見聯(lián)合控制器將具有非常強(qiáng)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。