上海市老科学技术工作协会造船专业委员会
 

老科协2018年学术论文选(邱民篇)

发表时间:2019-02-09 09:44作者:邱民等来源:2018老科协学术委光盘

智能照明在智能船舶上的应用

造船委:陈必寿 王鹏 姜玉稀 邱民

原工作单位:交通部上海船所(邱民)


1 智能船舶的发展如火如荼

近年来,大数据、人工智能等技术异军突起,促进了社会各个方面包括造船航运领域的发展,船舶智能化已经成为当今的热点话题,将给我们带来新的机遇,也将成为船舶制造与航运领域发展的必然趋势。

智能船舶是利用传感、通信、物联网等技术手段,自动感知和获得船舶自身、以及海洋环境物流、港口等方面的信息和数据,并基于计算机技术、自动控制技术、大数据技术、智能技术,在航行、管理、维护保养、货物运输等方面实现智能化运行的船舶。智能船舶具有三大关键属性,即:先进传感技术、数据分析、控制和通信技术。将来能实现辅助决策,远程控制和无人自主操作,以使船舶营运更加安全、更加环保、更加经济、更加可靠。

智能船舶决定了各国船舶工业在未来船舶市场的地位,所以已成为各大造船国家竞相发展的领域:

在日本,由船厂、船东、设备商以及NK(日本船级社)等27个单位组建了智能船舶应用平台,并向ISO(国际标准化组织)递交了关于船载数据服务器和设备数据的标准(草案)。

在韩国,现代重工与微软、英特尔、SK航运、大田创意经济与创新中心、蔚山创意经济与创新中心签订协议,共同合作启动“航运服务软件”的智能项目,计划于2019年部署至智能船舶。

在欧洲,正在推进无人船的研发。由于其在船舶配套领域具有优势,所以在近海智能船舶研究方向目前处于领先地位,计划于2025年实现自主控制的海上运输。

近几年,我国智能船舶的技术在快速发展。随着《中国制造2025》提出的战略要求,我国已开始在智能船舶制造领域加大投入和研发力度,开启船舶智能化的顶层设计与研究工作。上海船舶研究设计院联合相关单位实施智能船舶1.0研发专项(2017~2019),着手4艘智能示范船的研发工作。第一艘智能散货船“大智”号已交付,将我国智能船舶的研制向前推进了一大步。

智能船舶的研制正从初级阶段向高级阶段发展,必将形成一条崭新的产业链,并将对造船业、航运业产生深远的影响。


2 三思智能照明系统对智能船舶的推动发展

为推动我国智能船舶的发展,上海三思电子工程有限公司投入了大量人力物力,研制了一系列船用灯具产品及智能控制系统,以加快我国船舶智能化的进程。

从设计到材料,三思制作的船用灯具产品均处于领先地位。探照灯获得了多项发明专利(1项外观设计,2项实用新型专利,2项发明专利)。独家蜂窝状结构降低了风阻;防腐材料的使用降低了海边盐雾气候的腐蚀;氮化铝陶瓷材料散热效果佳,导热系数是传统材料的100倍;高精度光学玻璃的使用耐热耐冲击;独特的独立透镜双光学设计,光束角最小可达2.2°;穿透力强,射程可达2.5公里,照明范围广,确保航行及在港作业安全。

长期面对海洋,人会出现视觉疲劳、处于紧张状态,而三思设计的蓬顶灯扩散板采用优质PC注塑成型,光线柔和舒适,营造温馨的氛围。同时采用透镜式光学设计,扩散角度大,用材无有害金属,可亮度调节、色彩调节、环境监测、灯监测、报警照明、集中控制等,是绿色照明、智能照明。

船舶的潮湿环境减少了灯具的使用寿命,而三思设计的室内舱顶灯在阴暗潮湿的环境中,能始终保持干燥状态。户外舱顶灯的钢化玻璃罩和铜制网罩使它无论经受风吹雨淋甚至海边盐雾腐蚀,都能岿然而立。

细节的设计彰显品质的高贵。三思采用陶瓷为散热主体的筒灯,同样使用优质的LED芯片,提升了光的利用率,延长了使用寿命,镶嵌于天花板之内,灯光柔美。外壳采用阻燃PC,保证了灯具的安全性能,同时能够减轻人的空间压迫感,使人身心愉悦,缓解了航行的疲惫。




三思智能照明系统示意图


航行信号灯将传统的弊端一扫而光,以全新的面貌出现在航船上。三思独创透镜组合式光学设计,满足了不同号灯光学要求,采用耐热、耐冲击、耐腐蚀的高精密光学玻璃,双通道独立供电,实现照明模组双备份,拥有多项发明专利(3项外观设计、4项实用新型专利,3项发明专利),确保航行的安全。

三思防爆灯经过无数次严格测试,终于满足了许多严苛的要求。设计超过国际1.3到1.6的防爆距离,进一步保证了防爆的安全性。灯具温度双重安全保护,灯具内装有温控传感器,确保灯具温度在T6范围以内。光学腔、电源腔和接线腔三腔分离,电器连接更加安全可靠。

另外,三思的船用显示屏,采用全防水LED,去玻璃面板化设计,防水等级达到IP56,取得劳氏船级社的认证证书,能够达到超小间距、超高亮度、超高对比度、超广视角的高清显示。具有高可靠性,采用星型连接,环路信号备份,装船使用的LED显示屏已经在恶劣环境下持续工作达5年以上。脱网情况,自主运行。独特播放技术,确保播放内容安全。


3 扬帆起航,一路前行

智能船舶是未来船舶发展的必然趋势,具有很好的应用需求和发展前景。但是,由于理论、技术水平和认知水平的差距,目前我国智能船舶还面临着许多挑战,而三思将会一如既往,为我国智能船舶的发展, 贡献自己的力量。