船用液压设备

船用液压设备（精选八篇）

船用液压设备 篇1

信息化管理已经在不同领域不同程度的得到应用, 用信息化管理系统来装备一个单位, 已经成为一个单位的管理的重要工具。信息化技术为企业的发展提供了快捷有效的数据, 为企业在市场竞争中提供支持。信息化是一个长期的任务, 它有很多方面都要进行深入的挖掘, 所以想要真正做到完全与需求匹配, 还需要一个过程。就如何运用信息技术增强企业竞争力, 结合企业实践, 以信息化作为现代化管理的重要工具, 充分证明了信息技术是在增强企业竞争力中的重要作用。船用设备管控系统属于一个全新的系统, 如何利用信息化这一有力工具对船用设备更好的管理成为了一门很具有研究价值的课题。

2. 需求分析

建设一套船用设备管控系统, 用于对设备的日常信息管理, 为设备全生命周期管理提供平台, 提升设备管理的自动化程度;实时收集、掌控、监视设备的状态, 提高设备保障水平。系统的主要用途是:

2.1 为设备管理、维护、保障提供统一的信息管理平台, 提供从设备计划申报、到设备研制、采购、使用、维护等全寿命周期各个环节的高效、持续的科学管理手段, 提升船用设备管理、保障的信息化水平。

2.2 实时收集、监视设备在各种环境下的状态信息, 并进行整理、归类和分析统计, 为设备的管理、使用、维护、维修提供科学的依据。

2.3 依托网络将具备信息互通能力的设备与船用设备管控中心连接为一体, 保障船用船用设备管控人员可以及时了解、掌握设备的实际状态。

2.4 收集、积累日常管控信息, 通过对故障率、维修情况、使用时间等数据的分析统计为设备研发、采购提供有益的参考依据。

3. 系统体系结构

船用设备管控系统的体系结构, 如图1所示。

3.1 信息获取层

主要指管控终端, 包括设备终端和用户终端。

3.2 信息传输层

主要完成各类信息的实时、事后传输。

3.3 信息处理层

主要指系统开发工具、数据库管理软件及数据处理软件, 用于原始数据和信息的汇集、加工、存储、分发。

3.4 信息应用层

主要指面向各业务管理部门需求的日常管理、监视显示、指挥决策等应用软件。

4. 系统主要功能

船用设备管控系统负责对设备全系统、全寿命、全过程信息的收集、处理、管理, 对设备实施技术状态监测、故障诊断。

4.1 设备建设管控

实现设备建设计划及实施过程信息的动态管控, 具有设备建设计划和设备研制过程信息的收集录入、处理、分类查询、报表生成、打印以及超过阈值提醒等功能。主要内容包括:

(1) 设备计划管理:具有对船用设备建设计划信息及相应计划执行情况信息管理功能。

(2) 设备研制管控:依据设备建设计划, 具有研制基本信息、文档资料信息的管理和研制质量、进度的管控功能。通过甘特图、曲线图直观反映项目各计划节点 (标识里程碑节点) 的计划完成和实际完成的情况进行对比, 同时根据对比情况, 提供分析人员对项目的完成情况数据进行分析, 具有超过阈值提醒功能。

4.2 设备日常管理

实现对船用设备进行全生命周期的过程动态管理, 对设备关键信息进行监控, 并按照设备管理要求, 对设备管理遗漏的环节或出现的问题进行即时通信提示或报警。主要管理内容包括:

(1) 设备台账管理:用于详细记录设备的相关信息 (包括自身属性、在使用过程中的状态变化以及各种附件等) , 对设备实施全生命周期管理, 实时掌握设备从采购、合同、验收、出库、使用、维护、维修到报废的全过程详细信息。

(2) 设备状态汇总与统计:提供设备日常管理、维护、维修、使用等信息和历史状态信息的查询、统计, 同时提供对设备日常技术状态的月、季度报表功能, 为设备管理、维修等提供参考。

(3) 设备日常管理:具有对设备状态信息、故障信息、工作时间信息、备品备件信息、主要部件信息、设备信息、运行维护信息、关键事件信息、计量、安全管理、维护保养、检查等信息进行管理和统计。

(4) 日常工作监控:对各型设备关键信息异常情况、日常管理节点工作进行智能监控, 按照设备管理要求, 对设备信息异常、管理遗漏的环节或出现的问题进行即时通信提示或报警。根据工作计划, 对工作完成情况进行检查, 对待办工作进行自动提醒。

(5) 仓库日常管理:对资产、设备、器材的出入库及状态情况等信息进行管理, 可根据出、入库信息、现有库存情况、最低库存量等信息进行库存预警, 并可按指定要求进行库存情况统计, 生成报表。

4.3 设备维修管控

实现设备维修项目计划申报、审批、维修过程、结果的一系列维修信息以及标准计领信息的管理, 主要内容包括:

(1) 维修计划管理:具有通用船用设备的维修计划申报、审批、计划执行情况等信息的管理功能。

(2) 维修项目管理:具有对设备大、中修及改造过程的信息管理功能。根据批复的设备维修计划, 对设备管理部门组织招标、签订维修合同、设备维修实施、验收等工作中的相关信息进行管理, 具备设备维修项目信息的记录、统计和查询功能。

(3) 计领标准维修管理:具有小修、维护的信息管理等功能, 对标准计领经费超计划或不适合开支进行提示, 对过程事件、内容不全或缺项进行提示。

(4) 设备故障管理:对设备使用、维护保养过程中发现的故障进行录入, 并结合设备实时管控系统导入故障信息一并进行管理, 具有设备故障查询、统计功能。

4.4 设备保障管控

实现设备保障计划、方案及完成情况等信息的管理, 主要内容包括:

(1) 信息及文档管理:对设备保障相关文档资料进行收集、归档, 完成设备保障过程信息的录入、管理、查询和统计。

(2) 设备保障态势显示:依托设备保障方案, 综合设备日常管理和实时管控系统收集、显示内容包括设备布局、设备状态、任务完成情况、数据处理、安全保障、物资保障情况等。

设备基础信息管理

实现各种设备基础信息的管理, 包括信息数据的收集录入、处理、整合、统计、查询、报表生成及打印, 主要内容包括:

(3) 计量管理:具有对计量业务管理功能。

4.5 系统维护管理

实现系统使用用户、数据权限、系统数据库、交互界面以及过程控制策略等管理, 主要内容包括:

(1) 用户管理:具备用户信息添加、修改、删除操作, 能够维护和管理用户部门信息、角色信息、用户权限信息以及用户授权和认证, 实现分级、分系统管理。

(2) 数据权限定制:数据库中所有数据生成或录入时必须同时设置访问权限, 如单位、部门、岗位、公开、特定用户、待审查标志、更新标志等属性。其中待审查属性数据必须在指定用户审查后才能被其他满足权限的用户使用;

(3) 数据库高级管理:对单位、业务系统等的数据库结构进行定制以及数据库结构更改、拓展。

(4) 交互界面定制:具备根据用户业务内容及操控习惯定制用户主界面, 页面中能够添加图表, 图表内容每次启动自动更新。在交互界面具有消息窗口, 显示系统发布消息、本用户待处理事件和其他用户提供的需处理事件消息 (如待审查消息) 。

(5) 过程控制策略定制:具备根据法规、质量体系作业指导书定制设备建设、维修、日常管理的控制策略, 用于对设备建设、维修、使用、日常管理进行控制, 对所有违反控制策略的操作, 自动给出提示或警告。

5. 结束语

船用设备管控系统的成功开发和使用将大大提高相关业务管理人员的工作效率, 对提高船用设备的保障水平有着非常重要的作用, 当然, 船用设备管控系统的研究还处于起步阶段, 如何能更好的发挥软件系统的作用, 更大程度的提高船用设备管理水平, 还有待于针对不同需求、不同的管理模式以及特点进一步研究。

摘要：本文提出了船用管控系统的需求分析, 设计了船用设备管控系统的体系结构, 重点详细对系统的功能进行了设计和说明。

关键词：船用,设备管控

参考文献

[1]蒋国仁郑士君.中远集运船舶管理信息系统设计.水运管理, 2003.12

浅析船用设备采购合同风险防控 篇2

摘 要：本文首先指出在当前船舶市场背景下提高船用设备采购合同风险防控能力的必要性，其次根据船用设备采购合同的特点和国内船厂普遍存在的问题，提出中国船企提高船用设备采购合同风险防控能力的举措。

关键词：船用设备；采购合同；风险防控

中图分类号： U664.21 文献标识码：A

Abstract： This paper expounds the necessity of improving the ability to prevent and control risks in marine equipments purchasing contracts under current ship market condition， the measures to be taken by Chinas shipbuilding companies to improve this ability according to the characteristics of marine equipment purchasing contracts and common problems existing in Chinas shipbuilding companies.

Key words： Marine Equipment； Purchasing Contracts； Risks Prevention and Control

1 前言

近几年来，受世界经济低迷及船舶行业严重产能过剩的影响，我国造船业一直在寒冬中艰难前行，船厂在接单难、交船难的处境下，还面临来自供应商的巨大压力。为应对供应商的压力，最佳策略是降低采购合同的风险，提高采购合同风险的防控能力。

提高采购合同风险的防控能力并非易事，它首先要求船厂在思想上足够重视，其次是提供制度保障、人力资源保障和格式版本保障，再次是在签订合同时争取最有利于船厂的内容，最后是跟踪合同履行情况适时进行合同变更。

2 思想上必须引起足够重视

思想先行，思想上不重视就不可能做好这方面的工作。国内船厂大多将采购看成是一个不创造或者创造价值很少的环节，因而船厂在繁忙的工作中对设备采购方面就显得没那么重视。其实，提高船用设备采购风险的防控能力，不仅可以为生产提供物资支持，而且可以减少或转嫁运营风险，降低生产成本，是企业必须充分重视的一个方面。

3 应当具有制度保障、人力资源保障和格式版本保障

3.1 制度保障

国内部分船企签订采购合同没有评审制度或者评审制度得不到执行。鉴于此，船厂可以从以下几个方面加强采购合同评审制度的建设：

（1）必须以制度的形式确定采购合同评审流程；

（2）采购合同评审制度应能保证评审质量。首先，评审参与人员应当包含采购人员、财务人员、法律人员以及公司主管领导，并引入参与人员责任制度；第二应当要求经办人员及时答复评审意见的采纳情况，对于不予采纳的意见应予说明。

（3）采购合同评审制度应当注重评审效率。在保证必要的评审人员参与的情况下，不宜将太多人员纳入评审程序中，以免降低评审效率。

（4）应当限制评审期限，避免因评审人员拖延评审而影响合同签订效率。

（5）采购合同评审制度不能流于形式，不能出现现实操作与制度脱离的现象，尤其应当避免出现领导一句话代替评审的现象。

3.2 人力资源保障

很多船厂为所谓的二线部门配备的人手不足，且人员专业水平不高，这种现象在法律事务工作岗位上表现的尤为突出。

只有改变这种法务人员配备不足或素质不高的情况，才能真正提高船厂设备采购风险的防控能力。

3.3 格式版本保障

国内一些船舶设备供应商往往对船企的格式版本修改较少，部分进口船用设备供应商对格式版本的修改也不多，所以格式版本中的条款应充分反映船企最关心的条款内容，这些条款可以作为谈判的参考，船企应严格制定格式版本，并随着市场的变化适时修订格式版本。

4 在签订合同时争取最有利于船厂的内容

船用设备采购合同与一般设备采购合同有些共性条款，同时也有其特殊条款，船厂在签订采购合同时，应特别重视以下条款，争取有利于自身的条款内容。

4.1 质量保证条款

船舶建造合同一般都有质量保证条款，要求交船后的一定期间为质量保证期，在此期间内出现的船舶及其设备的质量问题船厂应当负责。因此，船厂在签订船用设备采购合同时，需要加入同样的条款，要求供应商为质量保证期内的质量问题负责。

船厂需要在以下三个方面改善船用设备采购合同的质量保证条款，以提升其与建造合同质量保证条款的一致性：

（1）质量保证期

建造合同中约定的质量保证期间一般为交船后一年，一些国外船东却在这个期间上设置陷阱，虽然将条款的文字表述为“质量保证期间为交船后一年”，但却在缺陷通知条款中加入“对于质量保证期间后的质量问题，船厂不负责任，除非船厂在质量保证期间届满后的一个月内收到该缺陷通知”。这样的缺陷通知条款，变相将一年的质量保证期间延长，故在签订采购合同时，应特别注意建造合同是不是存在变相延长质量保证期间的问题，以减少采购合同与建造合同约定的质量保证期间不一致的现象。

为避免船厂迟迟不能交船导致质量保证期间的不确定性，某些实力雄厚的进口设备供应商不会同意将质量保证期间表述为“船厂向船东交船后一年”，而是要求质量保证期间为供应商向船厂交货后的N个月，避免延迟交船带来的时间不确定性，因而船厂应争取尽可能大的“N”值。

（2）质量保证服务范围

最理想的状态是供应商同意在质量保证期间内提供全球免费服务，但有些设备供应商会提出如下例外情况：将在一定危险区域作业船舶的质量问题排除在质量保证服务范围之外；将到达一定区域的交通费及在该区域的食宿费排除在自费范围之外；将由于自身设备引起的其他设备和器具的检查费、租用费排除在自身负担范围之外。建造合同中一般不存在这些例外情况，因而船厂在洽谈采购合同中的这些条款时，应充分考虑建造合同的内容以及该船舶的预计作业地点。endprint

（3）质量保证服务速度

有些建造合同明确写明船厂在收到质量问题通知后的一个很短时间内作出有效响应或解决质量问题，故在签订对应的采购合同时，就应该同样规定供应商在相同的或更短的时间内作出有效响应或解决质量问题。

4.2 货款支付条款

（1） 首期款

某些大设备供应商要求签订合同后支付一笔首期款，船厂在支付首期款时，应当注意将首期款写成“定金”，这样才能根据定金罚则，在供应商违约时要求供应商双倍返还定金。

需要指出的是，虽然法律规定定金与违约金只能选择其一适用，但是选择权在守约一方，所以在合同中有定金条款时，违约金条款仍应保留，只有这样船厂才能在供应商违约时选择适用。

（2）货款的主要部分

对于货款的主要部分，采购人员都知道到货后银行承兑付款比货到付款对船厂更为有利，但是很多采购人员存在这样一个认识误区：电汇付款比信用证付款更有利于船厂。其实不然，这两种付款方式各有利弊，需要根据船厂的信用额度和现金流情况来决定采用哪种付款方式。

（3）尾款

船厂最好要求留一笔尾款，待到质量保证期结束时支付作为质量保证金。

如果不能争取到质量保证金条款，还有两种替补方案：其一，争取一笔尾款在设备调试完成时支付；其二，争取质量保证保函条款，要求供应商提供银行开立的保函。

关于保函条款，应当注意三个方面的内容：首先，最好是国际性的银行为开立行，尤其是国外设备供应商提供的保函必须是国际性银行开立；其次，保函应当是独立性保函，其内容规定银行不需要审查合同实际履行情况，只需根据船厂的索赔资料支付款项，还应特别注意保函中要求的索赔资料必须是船厂容易提供的资料；最后应当将保函的格式内容作为采购合同的附件正式签署确认。

4.3 交货条件条款

采购进口设备时，一般直接采用贸易术语来代替交货条件，在选择适用贸易术语时，应当注意以下几个问题：

（1）提前确定贸易术语的解释规则

国际贸易中解释贸易术语的规则主要有《国际贸易术语解释通则》、《1932年华沙-牛津规则》和《1941年美国对外贸易定义修订本》。其中，《国际贸易术语解释通则》具有普遍和特别重要的意义，目前该通则的最新版本是《国际贸易术语解释通则2010》。无论采用哪种规则，都应当在合同中确定下来，以免执行合同中出现不同理解。

（2）深入理解贸易术语的内容

进出中国保税区的货物一般采用DAP条款，在很多供应商与船厂的实际操作中，该类货物的海关备案工作是船厂负责，船厂再将海关备案信息及授权书等进口清关所需资料发给供应商，由供应商负责具体的进口清关工作，并由供应商支付相关的费用。这样的操作实践比较多，因而部分船厂的采购人员错误的认为DAP术语下，进口清关应当由供应商负责。这一错误理解导致了含DAP术语的采购合同的执行争议，尤其是在艰难的市场环境中，某些原来在DAP术语下主动承担进口清关工作及费用的供应商，要求不再承担进口清关责任，而是严格按照DAP术语来执行合同。有些船厂与未合作过的供应商签署含DAP术语的采购合同后，在执行中与供应商就进口清关问题发生争执。为了避免类似情况的发生，船厂采购人员务必熟悉各贸易术语的准确含义。

（3）正确认识与贸易术语的冲突约定

在有些采购合同中，虽然约定了采用的贸易术语，但是在风险、责任和费用中又出现了一些与贸易术语内涵不同的约定，这种有冲突的特别约定是允许的，船厂可以充分利用特别约定来实现自身的特殊需要，但为了避免不必要的麻烦，应当同时明确约定，该贸易术语其他方面的内容仍然按照所选用的解释规则来确定。

4.4 附条件生效条款以及通知变更交货期条款

船厂有系列船订单时，往往将后续几艘船的该项设备一起采购，以提高效率和争取更有利的价格等条款。但在船东不能按时接船或取消订单时，这势必造成船厂需要延期履行后续船的采购合同或者取消采购合同，对于已经履行付款和收货义务的采购合同，如果对应的船舶被取消或中止建造，船厂面临更加麻烦的问题。

为了避免出现上述问题，船厂在签订采购合同时，应充分运用附条件生效条款以及通知变更交货期条款。

（1）附条件生效条款

在采购系列船的某项设备时，船厂可以将系列船一起纳入到谈判中，这个系列船的该项设备采购合同统一适用同一个采购合同版本和价格，但除了交船期较早的船外，在每艘后续船的设备采购合同里加入附条件生效条款。该条款约定，该合同是否生效取决于船厂在规定的日期内是否采取某种行为，如是否开工或是否通知供应商赋予该合同效力。为减少供应商的顾虑，必要时可以同时在采购合同里约定，一旦船厂为该船采购该设备，必须选择该供应商作为卖方，不得再与其他供应商签订该设备的采购合同。

（2） 通知变更交货期条款

船厂在签订采购合同时，应尽量争取在合同中约定，如果船厂提前几个月通知供应商变更交货期，供应商应当变更交货期，这样能够避免船厂建造计划一再延后造成的麻烦。

4.5 相关国际组织的通则或规定

发达国家的供应商倾向于在合同中引用一些国际组织的通则或规定，如Orgalime S 2000。这些通则或规定往往对船厂不利，船厂应拒绝在采购合同中加入“本合同适用Orgalime S 2000相关规定”的类似条款。如果供应商坚持加入这些通则或规定的内容，可以逐条谈判讨论，谈判取得一致意见的部分可以在采购合同中列出，切忌直接整体引用。

4.6 保密条款、知识产权条款和安全条款

国内船厂在签订设备采购合同时往往容易忽略不直接影响船舶建造的条款，如保密条款、知识产权条款和安全条款。随着中国各个方面的市场参与者法律意识的提高，这些条款越来越体现出其重要性，船厂应当在采购合同中加入这些条款，保护自己的商业秘密，使自己免受供应商知识产权侵权的影响，转移安全事件引发的供应商方面的人身伤害风险，防患于未然。

5 跟踪合同履行情况，适时进行合同变更

船厂还应在合同履行方面做好风险防控工作，及时跟进合同履行情况，及时与供应商协商变更合同内容，以免造成不必要的麻烦。

6 结束语

新型船用液压锚机控制系统设计 篇3

液压锚机是利用电机带动油泵,再通过高压油驱动马达,经减速器(也可不设)带动传动齿轮使锚机运转的,其结构较为紧凑,体积较小。随着自动化技术的发展,船用锚机作为海洋浮式结构物上较为独立的控制系统,要达到良好的运行效果,就必须提高其自动化程度。为此,本文利用PLC作为核心控制器,采用变频器、触摸屏和传感器构建简易船用液压锚机控制系统。

1 系统组成

船用液压锚机控制系统主要由PLC、变频器、触摸屏以及传感器构成,如图1所示。其中,电机M1为润滑电机,电机M2为主机,必须先起动润滑电机M1后才能起动主电机M2。主电机M2由变频器控制,通过变频调节可以实现调速,从而完成锚机的抛锚和起锚动作以及不同速度段的控制。

2 硬件设计

系统变频器选用施耐德ATV31系列;PLC选用三菱FX2N-48MR,带有模拟量、数字量输入/输出模块,可以接收档位、链速等接近开关传感器和静、动张力等压力传感器的输入信号;触摸屏选用永宏Autech系列。控制器硬件电路如图2所示。接触器KM1、KM2、KM3控制润滑电机M1星三角起动(PLC设计程序控制),接触器KM4控制变频器的起动。PLC的Y1和Y2端子分别接KM2、KM3的常闭开关实现互锁,防止润滑电机M1短路;Y3端子接KM1的常开开关,原因是润滑电机M1若没有起动，主电机M2就无法起动;Y4和Y5端子接变频器L1、L2端子,控制主电机M2的正反转,即抛锚和起锚;Y6和Y7端子接变频器的L3、L4端子,实现锚机的速度调节。若Y6=0,Y7=0,则为变频器调速电位器给定速度;若Y6=0,Y7=1,则为锚机低挡速度;若Y6=1,Y7=0,则为锚机中档速度;若Y6=1,Y7=1,则为锚机高档速度。变频器的左侧0V和+10V接入调速电阻,以实现锚机的连续调速。

3 软件设计

3.1 上位机设计

上位机软件一般安装在操作台上(如图3所示),可以实现以下功能:

(1)动态显示传感器检测到的接近开关是否到位以及静张力、动张力等参数;

(2)具备抛锚、起锚等常用操作按钮功能,以代替常规按钮;

(3)能与PLC下位机通信,出现故障时报警信号灯指示;

(4)能保存多种数据,以方便查询和用户积累经验。

由图3可知,上位机界面的操作界面可以对润滑电机和主电机分别进行操作,显示界面可以显示链速、静张力、动张力和报警等。

3.2 下位机设计

下位机主要是程序的设计,端子分配见表1。因为上位机由触摸屏控制,可以直接对PLC内部虚拟的中间继电器M进行控制,所以PLC的输入端较少。

润滑电机、主电机和变频器电源的控制程序如图4所示。主电机的抛锚和起锚只需要简单设计变频器参数即可,这里不再阐述。

锚机的低、中和高档速度选择程序如图5所示。档位的选择受Y6和Y7的输出结果控制,这里使用ENCO编码指令对M16或M17、M18、M19、M20的状态编码,编码结果储存在D30寄存器里的低两位,并送入M30和M31中,M30和M31再驱动Y6和Y7,实现四种速度的控制。

4 结束语

利用PLC、变频器和触摸屏技术设计电动液压锚机控制系统,改进了传统电动锚机存在的缺点。该系统具有良好的控制性能和智能自动化水平,抛起锚机的速度符合船舰规范,是当今锚机控制的主流方向。泰州某船厂的运行实践证明,该系统性能稳定、操作简单、可视化程度好。

摘要：针对传统电动锚机采用交流双速和三速驱动存在机械故障率高、稳定性差的缺点,利用PLC、变频器和触摸屏设计简易电动液压锚机控制系统。该系统起动速度平稳、调速方便,具备零位保护、过载保护等功能,同时上位机能动态显示相关技术参数,便于操作和监视。实践证明,该系统稳定性好,有一定的推广性。

关键词：液压锚机,控制器,PLC,变频器

参考文献

[1]张书忠.锚机自动控制技术发展综述[J].船电技术,2012,4(4):46-48

[2]张庆举,吕洪君.锚机液压驱动改装的研究及设计[J].中国修船.2012.25(6):37,38

[3]王洪波.一种新型液压锚机设计[J].液压与气动.2010.10:76.77

[4]宋向前.赵振江.基于PLC的变频器多段速控系统[J].电工技术,2012(11):33.34

船用制冷设备的维护管理及故障分析 篇4

目前, 对于新鲜的蔬菜和鱼, 肉, 奶等食品, 运输过程中, 最常见的方式就是冷藏。因为, 这样既能保持食品的新鲜度, 又能保证食品的营养流失到最小。所以, 为了满足生产者和消费者的需要, 运输的船舶都会有制冷设备。可以说, 制冷设备已经成为目前海洋船舶运输的必备。那么, 船用制冷设备的维护管理和故障分析就显得格外重要。

1 船用制冷设备概述

所谓制冷, 就是用人工的方式将需要冷却的东西进行热量的移除或减少, 目的在于使其温度降到最低。目前, 我国有制冷设备的船有许多种, 例如, 冷藏船, 液化气船等, 这些船上的制冷设备就是其核心的一部分。船用制冷设备的维护管理和故障分析就显得格外重要, 一旦发生故障, 船上负责此项的工作人员就要马上运用掌握的专业知识和实践经验排查故障并解决问题。即使在平时也要注意船用制冷设备的维护管理, 以防发生不必要的问题。

2 船用制冷设备的维护管理

2.1 船用制冷设备维护管理的原则

每一种设备为了更好的发挥功能和延迟使用寿命都有管理的原则, 在日常保养中, 一般都要经过清洁, 擦拭, 干燥, 保养, 润滑等几步。对于船用制冷设备的维护管理在遵循大的基础原则下, 有其自己的保养原则。我把它归结为, 一个是保持干燥, 一个是减少漏油。保持干燥就是保证设备没有水分和其他杂质, 减少漏油就是减少制冷剂的不必要流失与浪费。

2.2 船用制冷设备维护管理的方法

船用制冷设备的日常维护管理方法主要有减轻冰塞, 减少磨损和保护冷却器这几步骤。冰塞是由于容器含有大量的水, 经冷却形成冰, 从而堵住系统。所以, 在日常管理中, 要时常清理, 确保缸内的干燥, 干燥剂要及时更换。为了将冰排出可以先将并变成水蒸气, 这样就很容易排出了。

减少磨损的方法是先干燥后抹油, 具体的做法就是, 首先, 对设备内部进行清理, 保持没有水分和杂质, 然后涂上润滑油, 放上干燥剂, 达到保护的效果。在减少磨损的过程中, 干燥剂和润滑油起到关键性的作用, 所以, 干燥剂要及时更换, 润滑油也要保证使用的质量和效果。

冷却器目的在于减少虹吸现象对冷却效果的影响, 否则不仅影响食品的保鲜效果, 还会造成食物的污染。保护冷却器的方法就是定期进行更换和检修。如发现漏水需要马上进行处理, 以防造成不必要的麻烦。

3 船用制冷设备的故障分析及排除

3.1 压缩机启动频繁

压缩机启动频繁在船用制冷设备的故障中很常见, 原因在于冷凝压力和冷凝温度过高, 制冷系统的冷剂循环不足。制冷系统的冷剂循环不足会造成压缩机启动频繁, 对于这种情况, 我们可以采用以下几步去解决: (1) 开启压缩机前先启动冷却水泵循环, 先让冷却水泵工作。 (2) 关闭压缩机, 关闭后使冷却水泵再循环一段时间, 保持缸内冷却。 (3) 如果制冷装置停用时间有些长, 在停用期间要尽量把冷凝器及其管路中的冷却水放干, 以预防严寒管道冻坏或者冻裂。 (4) 定期或适时清通冷凝器冷却水侧和清洗冷却水泵吸人口滤器。

3.2 压缩机冰塞故障

冰塞是由于容器含有大量的水, 经冷却形成冰, 从而堵住系统。所以, 在日常管理中, 要时常清理, 确保缸内的干燥, 干燥剂要及时更换。为了将冰排出可以先将并变成水蒸气, 这样就很容易排出了。为了使冰变成液态的水, 我们可以采用以下几个步骤: (1) 用金属管将压缩机的热气排掉。 (2) 关闭冷却剂的冷却出口, 将膨胀阀打开, 其他的阀门保持不变。 (3) 开启压缩机, 如果排气管发热, 这时说明冰已经变成小水滴, 也就是冰已经汽化了。这种方法既简便又快速, 是目前解决冰塞问题的首选。

3.3 热力膨胀阀开度调节过大或过小

热力膨胀阀开度调节太小, 就会导致致冷剂循环不畅。常见的情况就是压缩机启动频繁, 调节的对象始终不降温等。但是, 如果增大阀开度以后, 这种情况没有发生变化, 那么就是制冷系统的制冷剂不足, 需要添加, 此时补充制冷剂后, 情况就会改变。开度调节得太大, 冷剂流量超过实际热负荷量, 在蒸发器出口的冷剂过热度过小。常见的情况就是冰塞和液击。该故障常见原因是阀针过长或者弹簧崩断造成开度调节失控。减少阀针长度或者连接上弹簧, 这种冰塞或者液击的情况就会消失。

3.4 蒸发器常见故障

制冷装置的蒸发器根据制冷负荷的程度设定的运行装置。在实际操作中, 我们可能会遇到蒸发器盘管表面结霜, 导致看不清表盘。或者调节温度器失常, 导致无法调节温度, 造成温度过大或者过小。造成这种情况的原因有很多, 比如, 环境湿度大, 环境湿度过大会造成调剂对象的环境造成大量积水, 给排水管造成不畅, 导致大量的积水。而且, 这种制冷装置的除霜系统也会受到影响, 比如此环境里会有越来越多的霜无法除去, 造成不必要的麻烦。对于此种情况, 我们可采取以下方法得到问题的解决: (1) 停止压缩机工作, 用热水将冰融化成水, 等到把水排干净后, 再重新开机。这期间要排查各部分的工作性能。 (2) 装置运行的过程中中, 打开融霜阀, 等到霜层解冻化掉以后, 关闭运行装置, 把装置里的水排出去, 在检查各部分的工作运行情况, 检查完毕再重新启动制冷设备。

4 结束语

当今世界海运运输日益发达, 对于新鲜的蔬菜和鱼, 肉, 奶等食品, 运输过程中, 最常见的方式就是冷藏。船用制冷设备的维护管理和故障分析就显得格外重要, 一旦发生故障, 船上负责此项的工作人员就要马上运用掌握的专业知识和实践经验排查故障并解决问题。即使在平时也要注意船用制冷设备的维护管理, 以防发生不必要的问题。本文先对船用制冷设备先进行概述, 接着列举了船舶制冷装置的原则和管理方法, 并结合具体实例进行船用制冷设备的故障分析及排除。综上所述本研究认为:对船用制冷设备的故障分析及排除只是治标不治本, 只是遇到问题采用的解决方法。要想将船用制冷设备得到跨越式发展, 还要考日常的管理和维护。只有保证船用制冷设备的高效, 安全, 长远发展, 我们才能实现船用制冷设备得到跨越式发展。

摘要：当今世界海运贸易日益发达, 船用制冷设备越来越受到广泛的关注。目前, 我国有制冷设备的船有许多种, 例如, 冷藏船, 液化气船等, 这些船上的制冷设备就是其核心的一部分。船用制冷设备的维护管理和故障分析就显得格外重要, 一旦发生故障, 船上负责此项的工作人员就要马上运用掌握的专业知识和实践经验排查故障并解决问题。即使在平时也要注意船用制冷设备的维护管理, 以防发生不必要的问题。文章主要从船用制冷设备的维护管理和故障分析两个方面通过具体事例进行分析和探讨, 着重从制冷方面对船用设备的维护管理和故障分析两方面提出合理化的建议和解决对策, 旨在应对日常维护和出现故障两种情况下出现的问题。

关键词：制冷装置,船用,维护管理,故障分析,对策

参考文献

[1]陈胜钢.船用制冷设备的维护管理和故障分析[M].中国船舶工业出版社.1990.[1]陈胜钢.船用制冷设备的维护管理和故障分析[M].中国船舶工业出版社.1990.

[2]张行.船用制冷设备的维护管理[J].大连船舶.2010.36 (5) .[2]张行.船用制冷设备的维护管理[J].大连船舶.2010.36 (5) .

[3]刘启祥.船用制冷设备的维护管理和故障排查[M].2003.33 (9) .[3]刘启祥.船用制冷设备的维护管理和故障排查[M].2003.33 (9) .

[4]杨寿藏.制冷设备的维护管理[J].6260ZCD制冷试制总结, 1983, (2) :4.[4]杨寿藏.制冷设备的维护管理[J].6260ZCD制冷试制总结, 1983, (2) :4.

[5]陈因达.发展我国船用制冷剂的战略思考[J].[5]陈因达.发展我国船用制冷剂的战略思考[J].

船用液压设备 篇5

随着机械行业的快速发展和科技进步, 智能化及复杂化设备的产量不断增加, 且机械设备承担的劳动强度日益增大, 人们对机械设备带来经济效益倍加关注。机械设备, 甚至某一微小部件一旦发生损坏, 可能带来的经济损失和人员伤亡不可估量[1,2]。为了能及时、准确地识别机械故障的萌生和演变, 确保机械稳定、可靠地工作[3], 提前或者快速解决机械故障问题成为当前机械行业的热点话题。

目前, 旋转机械在线监测技术应用最为广泛, 离线的故障监测与产品诊断也差强人意, 然而, 用户最为关心的是设备当前的损害程度、剩余使用寿命等问题是否能及时、有效地得到预测, 这方面还显得较为欠缺。基于知识的智能故障诊断系统已经广泛应用于机械故障诊断领域, 该系统诊断思路清晰且结果易于解释, 但其针对性非常强, 使用范围较小, 推理效率低。基于神经网络的智能故障诊断是当今社会机械故障诊断发展趋势, 理论知识先进、智能性强, 受到机械行业诊断领域专业人员的一致好评。但由于发展的短暂性, 系统收集的样本不够完善, 其自我调整性较差。根据船用机械设备参数的变化, 本研究开发基于C#船用机械设备故障诊断系统, 该系统开发了集成软件, 软件内含数据采集、数据分析、数据监测、数据识别于一体, 易于做成一个系统, 整体系统应用于常用渔船设备, 弥补了国内船用设备实时监测故障诊断的不足。此外, 该系统还具有基于知识的智能诊断系统的简单易行、诊断效率快、思路清晰等众多特点。

大型轮船逐渐向高效率、高可靠性和良好的性能方向发展[4], 采用齿轮传动装置作为机械推动系统成为当前的趋势。然而, 齿轮在传动过程中也有明显的缺点, 一是齿轮啮合过程中受到较大的冲击;二是加工处理过程中未达到理想状态, 常发生机械故障。针对上述问题, 首先, 笔者研究和开发船舶常用设备故障检测系统, 该系统包括信号采集、信号处理与信号识别部分, 可以对柴油机、齿轮、轴承等设备进行故障检测和识别[5,6,7,8,9,10,11,12];然后针对齿轮设备具体实例, 采用该系统的时域分析、频域分析、细划频谱与边频分析进行诊断, 提取故障特征频率, 从而实现对齿轮设备的故障诊断[13,14]。

1 检测系统组成

软件和硬件是该检测系统的主要组成部分, 硬件主要元件为工控机、传感器、信号调理器、PCI采集卡、端子板等;软件则是在.Net环境下开发。系统图如图1所示。

该系统主要工作模式如下:传感器从设备测点采集信号, 经信号调理器放大信号及滤除杂波, 通过RS232串口把数传输到数据采集卡, 数据采集卡内置A/D转换器, 把诊断特征信号从模拟量转换为数字量上传到工控机, 工控机中内含信号分析与特征提取方法, 数字信号经过分析与处理后以波形图的方式显示出来。最后, 系统通过识别处理好的波形来判别机械设备的故障。

1.1 硬件选择

由于工控机的现场工作环境恶劣, 最常见的问题是灰尘颗粒污染、辐射、噪声干扰、潮湿腐蚀扰等问题。本研究选用凌华科技有限公司生产RK-690型航空拉杆箱工控机, 它具有电源可靠性较高、制冷风扇功率较大、减震效果较好、抗干扰能力较强、适应各种恶劣的现场环境特点。本研究中的工控机主要实现的任务是发送指令以及模拟运算。

PCI-9114DG主要指标:32位通道、16位高分辨率A/D转换器;该卡可存储1 KB数据FIFO;可编程增益:1、2、4、8 (PCI-9114DG) ;最高100 k Hz采样频率;16路差动模拟输入范围±10 V、±5 V、±2.5 V或±1.25 V可编程。

ACLD-9188通用型接线端子板, 带两个可选连接器:2×20针接头或1×37针连接器。该板含有可选连接器:2×20连接器或1×37针D-Sub插座;尺寸为222 mm×114 mm。该端子板为工业现场信号接线提供了便捷的方法。

目前, 传感器广泛的运用于工业、农业等领域, 密切地融入人们的日常生活中, 因此传感器优劣尤为重要。本研究主要是对机械故障信号的诊断, 且振动信号是诊断故障信号的最重要来源, 故障以振动信号的形式表现出来非常明显。因此, 该系统选定的传感器需对振动等动态参数响应灵敏且性能可靠, 综合考虑, 该系统使用冠标科技有限公司的7703A-50型压电式加速度传感器。

信号调理器一般具有滤波、信号放大、抑制干扰并提高信噪比的作用。该系统中使用的信号调理器主要参数指标:3档放大X1、X10、X100;八档位低通滤波;-140 d B/oct衰减速率;失真度<1%。

1.2 软件开发

接口软件的开发是本研究研究的重点。本研究利用PCI-Dask.DLL动态库获取采集卡参数, 通过匹配采集卡驱动执行采集命令。然后用多种方法分析采集到的信号, 最终识别出故障类型。软件开发重点包含两部分:数据采集程序和信号处理程序。

数据采集界面主要包括:采集卡设置、文件存储和动作按钮。信号处理界面包括:时域波形分析、时频分析、相关性分析、频谱分析、倒频谱分析和趋势预测等。

2 数据采集与信号处理

2.1 窗口界面的设计

本研究以.Net作为开发环境, 开发了机械故障诊断数据采集系统C#程序。该界面主要由C#窗口及控件构成。数据采集参数的设计界面如图2所示。

2.1.1 采集卡设置

(1) 通道选择:PCI-9114DG共有32个通道, 结合本系统使用的信号调理器, 故通道设置为单通道、双通道、三通道、四通道采集。对应C#界面中程序为:CH-0、CH-1+CH-0、CH-1+CH-0+CH-2、CH-ALL。

(2) 采样频率:PCI-9114DG采集卡最高的采集频率为100 k Hz, 根据系统实际需求, 采样频率为100Hz、200 Hz、300 Hz、400 Hz、500 Hz、1 k Hz、10 k Hz、20 k Hz、30 k Hz、40 k Hz、50 k Hz、100 k Hz。

(3) 幅值大小:幅值的设置与PCI-9114DG采集卡模拟输入范围一致。根据模拟输入设置幅值, 振幅为±10 V、±5 V、±2.5 V、±1.25 V。

2.1.2 文件存储

文件存储部分比较简单, 主要进行文件名称、路径、数据长度的设置, 这里不再一一论述。

2.1.3 动作按钮

“开始采集”、“终止”按钮是该界面设计的核心。这两个按钮链接到采集卡PCI-9114DG的Dask.cs库, 完成采集卡注册、配置、采集等命令, 最后终止按钮, 结束采集卡信号采集。

“文件路径设置”、“保存”按钮则对文件存储位置, 文件路径进行设置。

2.1.4 绘图软件

该界面所使用的绘图软件是NI公司所开发的axCWGraph控件, 可以实时显示时域、频域数据图形, 为后续参数处理提供直观的视觉效果。

2.2 控件编程

数据采集界面由所需的控件组合而成, 而实现数据采集界面的功能, 则需要对控件进行编程, 数据读取与转换的程序如下。

(1) PCI-9114采集卡读取数据:

AI_Cont Scan Channels函数功能是读取信号, 参数意义如下:card_num—采集卡PCI_9114DG的卡号;channel是通道号;Dask.AD_B_5_V—设置双极性电压值为±5 V;ai_buf—卡的缓冲内存;data_size—缓冲点数;sample_rate是采样率;ASYNCH_OP—采用异步方式采样。

(2) 数据转换:

AI_Cont VScale—数据转换函数, 其中参数意义如下所示:ai_buf1—把卡的缓冲内存的数据放入到ai_buf1中, 得到采集的数据;Read Cnt—读取数据。

数据采集卡PCI-9114DG采集信号过程所涉及的主要参数, 集成于上述动作按钮“开始采集”按钮下, 用户通过点击“开始采集”按钮, 机械故障信号采集界面开始采集信号, 最终把采集来的信号以图形的形式在绘图控件中显示出来。

2.3 系统信号处理方法

2.3.1 信号处理界面设计

信号处理方法种类繁多, 该系统包括时域分析、频域分析、细化频谱分析、倒频谱分析、功率谱分析、时频分析和趋势预测等方法。本研究结合齿轮故障检测实例着重介绍时域相关分析、实时频谱分析、细化频谱分析, 有效帮助课题项目组完成故障检测的目的。信号处理界面如图3所示。

2.3.2 时域相关分析

时域相关分析可以分析两个信号的相似程度, 快速判别机械故障信号与正常信号之间的差别。两个随机变量x和y的线性相关系数ρxy为:

式中:Cxy—两个随机变量x和y波动量之积的数学期望, 表示协方差;σx, σy—随机变量x和y的均方差。

该系统采用自相关分析法, 分析随机信号中所含的周期信号, 滤除杂波, 保留具有机械故障特性的周期信号, 便于本研究的随机故障信号的识别。

2.3.3 实时频谱分析

实时频谱分析在该系统中的作用是把传感器采集到的复杂的随机信号进行实时傅里叶变换:

从而得到相对于频率的参量—幅值、相位、幅值密度, 以此确定故障类型以及故障类型。

2.3.4 细化频谱分析

细化频谱法即所谓的“局部频率扩展”法, 该方法通过频率细化技术提高频谱图中某段频率的分辨率, 实现局部信号的分析。针对齿轮和轴承的故障诊断, 细化频谱分析结合边频分析是十分有效的信号处理方法。

3 系统应用实例及分析

机械故障诊断系统实例图如图4所示。整个系统应用于渔船设备, 针对柴油机、齿轮、轴承等设备进行故障诊断, 弥补了国内船用设备实时监测故障诊断的不足。

为了验证系统工作的准确性以及稳定性, 本研究采用江苏千鹏诊断工程有限公司故障模拟试验台 (该试验台为船用传动装置模拟装置) 。试验台如图5所示, 测点如图5黑点标记所示。试验台被测齿轮箱、轴承座内部可更换成有缺陷的轴承、齿轮。本研究针对磨损齿轮, 利用频域分析和时域分析方法来识别分布的齿轮故障信息;针对断裂齿轮, 利用细化频谱分析的方法来识别分布的齿轮故障信息。根据电机转速22 Hz, 设计PCI采集卡采集频率为250 Hz, 信号放大100倍, 低通滤波器采用1 k Hz。

3.1 磨损齿轮的时域与频域分析

正常齿轮振动时所发出的信号如图6所示。随着齿轮的啮合, 电压值在2.8 s以及5.2 s前后发生变化。磨损齿轮信号的时域波形如图7所示。图7相比较图6而言, 在相同的时间内除了齿轮啮合处电压值发生了改变, 另有多处电压值发生了突变。故可判别齿轮可能发生了故障。

由于图6与图7的时域波形对比没有明显异常区别, 本研究对齿轮采用频谱分析, 可以更清楚、更直观地看出正常齿轮与磨损齿轮之间的差异。齿轮正常信号和磨损信号的频谱分析如图8、图9所示。正常齿轮和磨损齿轮在幅值谱上的主要区别集中于低频分段, 图8与图9的主要区别在于:图9在102 Hz以及189 Hz处幅值发生明显的变化, 故障信息表现得非常明显。

3.2 断裂齿轮的细化频谱分析

断裂齿轮信号的时域波形如图10所示。断裂齿轮信号的频谱分析与细化频谱分析如图11、图12所示。图12是对图11中100 Hz~250 Hz的频率细化。从图12中可以看出, 在转速650 r/min时, 100 Hz~250 Hz细化谱中包含齿轮啮合率的谱线fc=212.7 Hz, 而且其对应的幅值很大, 这与48/20齿轮啮合频率为216.7 Hz相当近, 误差最大1.8%;而且在它的两旁有10.7 Hz和10.6 Hz的边频, 这与主轴的旋转频率10.8 Hz也很接近, 最大误差1.8%。通过对该设备的平时的运转情况深入了解, 并结合频谱分析得出, 该齿轮个别齿出现断裂。

4 结束语

本研究采用C#开发平台大大简化了开发过程, 降低了成本, 缩短了开发时间;其用户界面人性化, 诊断方法灵敏可靠。实践证明了该系统为渔船各个部件运行状态的可靠性提供了保障, 且结合时域分析、频谱分析等信号处理方法, 直观地识别出机械设备故障所在。该系统不仅可以应用于渔船监测, 还可以应用于其他机械设备, 在机械故障诊断领域具有较好的应用。

该系统目前主要集成了一些传统的信号处理和故障诊断方法, 在后续研究中笔者将逐渐集成一些智能诊断方法, 使系统更加完善和智能化。

摘要：为了解决船用设备运行的可靠性这一问题, 在工控机等硬件设备上开发了基于C#平台的船用机械故障诊断系统。首先, 构建了工控机、信号调理器等硬件组成部分;在此基础上, 采用C#编制了采集卡接口、信号处理方法、图形绘制等程序;最后进行了调试并应用于船用现场试验。结合齿轮故障设备模拟试验台, 运用故障诊断系统采集信号, 利用信号处理软件分析了正常齿轮与磨损齿轮的时域波形和频谱波形, 分析了断裂齿轮的细化频谱的边频带, 以此识别出了各类齿轮失效所在位置和原因。研究结果表明, 船用机械设备故障诊断系统对于故障齿轮的检测具有有效性和可行性, 同时该结果为利用故障诊断系统对轴承、柴油机等其他故障设备的诊断开发过程奠定了基础。

船用液压设备 篇6

在造船业中, 船用气囊是我国独自研发的科技产品, 由于具有诸多良好特性, 比如柔韧性、耐磨性, 在船舶下水施工领域中起着举重若轻的作用。使气囊工作时气压处于合理范围内对施工安全来说是一项重要的影响因素, 于是有必要对气囊气压进行监测。传统上采用机械式压力表人工对气囊气压进行读取, 然后在纸质上记录下来。这种人工主导的方法耗时耗力, 而且不能保证监测的实时性, 对施工作业有安全影响。近年来, 相关研究者设计了一种基于Zig Bee技术的气囊群气压监测系统, 实现了监测的无线化、集中化和简易化错误!未找到引用源。。本文对其进一步改进, 引入了设备云平台, 可以随时随地监测气囊气压数据, 很大程度满足了“互联网+”趋势下互联网与工业的融合。

1 Zig Bee简介

Zig Bee是以IEEE802.15.4 标准为基础的无线通信技术, 有低成本、低功耗、短距离和低数据速率等特性。Zig Bee技术所使用的工作频段主要处于开放给ISM机构的2.4GHz, 最大数据传输速率为250kbps。Zig Bee协议采用分层架构思想, 分别为物理层、介质访问控制层、网络层、应用程序支持子层和应用层。物理层和介质访问控制层的协议由IEEE802.15.4 标准制定, 网络层、应用程序支持子层以及应用层这三层协议则由Zig Bee自身定义[1]。

根据设备在Zig Bee网络扮演的角色, 主要分为三种:协调器、路由器和终端节点。其中协调器为网络控制中心, 负责建立和维护无线网络;路由器, 为无线网络数据传输路由寻址;终端节点采集传感器数据。Zig Bee网络主要支持星型、网状和树状网络拓扑结构, 采用自组织网机制, 具有网络自愈特性。Zig Bee技术是针对小型无线网络而开发的, 目前被广泛应用于智能家居、工业设备监测、医疗传感器设备等无线传感器网络和控制领域。

2 Device Cloud设备云

设备云是一个基于云计算技术、采用M2M技术架构的设备管理平台, 主要面向远程数据采集的行业平台应用, 可用于M2M终端的大范围组网和管理。通过设备云平台提供的工具客户可以快速高效地管理大量设备, 并且能够深刻洞察整个设备网络的健康情况和当前状态。设备云平台通过数据信息的采集、可靠传递、智慧运算, 将智能设备状态及数据变成有用的信息, 大幅度节省总体运营的成本, 提高管理效率, 为个人和企业提供增值服务。

智能设备通过接入网关连接设备云, 设备云提供应用程序接口供客户开发可在移动终端、PC等平台运行的第三方应用程序。设备云平台提供了可通过HTTP或HTTPS协议实现的基于REST架构的API, 用户可选择他们喜欢的编程语言比如Java、Python来编写HTTP客户端, 这些客户端向服务器发送标准的HTTP请求, 设备云支持的请求命令有GET、PUT、POST和DELETE。服务器支持基本的HTTP认证, 只有合法的用户才能访问数据库。

3 船用气囊压力监测系统总体设计

本文所设计船用气囊压力监测系统主要有Zig Bee传感器网络、设备云平台和用于数据显示的客户端应用程序组成。Zig Bee网络采用网状拓扑结构, 传输数据可靠性高, 网络稳定性强。系统总体设计如图1 所示, 在每个施工气囊上安装压力传感器并搭建Zig Bee传感器网络, 传感器节点周期性地将所采集的压力数据发送给协调器, 进而协调器将所汇集数据上传至设备云中并以数据流的形式存储, 最终客户端通过调用设备云平台提供的API访问数据流并将其解析、显示。

4 系统的具体实现

4.1 硬件电路设计

本设计Zig Bee硬件解决方案采用德州仪器公司推出的CC2530 片上系统, 选用MPX5700 传感器实现气囊气压采集。CC2530 芯片多种运行模式, 非常适应有低功耗要求的系统, 与Zig Bee无线网络特性完美匹配。

本文主要介绍Zig Bee终端节点硬件电路设计, 其电路结构如图2 所示[1]。终端节点采用3.7V锂电池供电, 因为MPX5700 芯片的输入电压范围为4.75-5.25V, 所以设计了一个3.7V到5V的升压电路满足其要求。另外, 采用3.3V线性稳压芯片实现5V至3.3V电压转化电路以满足CC2530 芯片的电源要求。图中MPX5700 传感器电路用来采集气囊数据, Zig Bee射频模块、CC2591 功率放大电路与天线组合实现无线数据收发, 指示灯电路用来表明终端节点运行状态。

4.2 客户端应用程序设计

客户端应用程序选用Qt来开发, 用来为船舶下水施工现场指挥中心的工作人员提供一个友好的图形用户界面。Qt是完全面向对象的框架, 使用特殊的代码生成扩展以及一些宏, 易于扩展, 允许真正的组件编程。Qt具有优良的跨平台特性, 代码一次编写, 就可以适配多个操作系统平台。

应用程序核心部分为网络通信模块, 实现访问设备云平台上数据流的功能。该模块需调用Qt C++的网络类库, 其中QNetwork Accesss Manager是网络访问管理中心, 允许应用程序发送网络请求以及接收网络应答。QUrl类为使用统一资源定位符 (URL) 提供了一个便捷的接口, 它可以解析和构造URL, 提取URL中的主机、路径、文件等信息。使用QUrl最常用的方法是为它的构造函数传递一个QString类型的参数。QNetwork Requst类是网络接入API的一部分, 携带了在网络上用QNetwork Accesss Manager发送请求的必要信息, 包含有一个URL和一些用来更改请求的附加信息。QNetwork Reply包含了和所发送请求相关的数据和元数据, 主要有一个URL、头部、一些表明应答状态的信息和应答内容本身[3]。应用程序软件开发流程如图3 所示。

5 系统测试

从Zig Bee网络的丢包率和系统整体的稳定性来进行系统性能测试。Zig Bee网络的丢包率分为点对点通信测试和组网测试。点对点传输测试中, 只有一个协调器和一个终端节点, 根据两者距离的不同来测试丢包率。两者最初相距50米, 之后每次增加50 米距离, 直至250 米距离。终端节点每次向协调器发送一个11 字节的数据包, 发送间隔为1 分钟, 监控软件则记录1 小时内协调器收到的字节数。组网测试与点对点通信测试方法相同, 在网络中共有20 个终端节点。测试数据如表1 所示, 可以看出, 组网测试时相同间距下丢包率大于点对点通信方式。在250 米间距时丢包率小于15%, 数据传输有一定的可靠性。为了增加数据传输可靠性, 在终端节点软件设计中当数据发送失败时需重新发送, 这样丢包率可小于8%。在系统稳定性方面, 终端节点上电后经测试可连续工作100 h, 能够满足现场施工要求。相比读取机械压力表方式和串口读取协调器数据方式, 施工人员只需将笔记本电脑接入网络即可, 随时随地读取船用气囊气压值, 操作简易方便。

6 结语

本文所实现的船用气囊压力监测系统由Zig Bee传感器网络、设备云平台和PC客户端组成, 以Zig Bee传感器网络为基础, 以设备云平台为中间层, 以PC客户端为应用层。通过引入设备云平台, 融合工业监测和互联网技术, 使得船用气囊压力监测更加简易快捷, 进一步提升了船舶下水施工作业的效率, 增强现场作业的安全性。

摘要：为提升船舶下水施工作业的效率, 设计并实现了一种船用气囊压力监测系统, 改进了船用气囊压力监测技术。系统主要由ZigBee传感器网络、设备云平台和客户端应用程序三部分组成。通过引入设备云平台, 融合工业监测和互联网技术, 使得船用气囊压力监测更加简易快捷。

关键词：ZigBee,设备云,无线传感器网络,气囊,气压

参考文献

[1]张秋伟, 陈健, 吴书全.基于Zig Bee的船用气囊压力采集系统[J].广东工业大学学报, 2014, 31 (1) :70-73

[2]钟永锋, 刘勇俊, Zig Bee无线传感器网络[M].北京:北京邮电大学出版社, 2011

船用液压设备 篇7

一、物料流量成本会计引入

(一)实例选取日本在2007年发布指南中将运用物料流量成本会计步骤分为三个阶段。首先是准备阶段,在准备之初需要事先明确物料流量成本会计应用的产品、生产线及流程,进而分析适用对象并以此来确定物量中心、应用模型、数据采集期间和数据采集方法;其次是数据收集与整理阶段,此时需要依靠财务部提供的财务数据和制造部提供的生产数据,将企业生产中所发生的成本分为材料成本、能源成本、系统成本和配送及处理成本。最后阶段是将采集到的数据运用到物料流量成本模型中。因此,结合案例企业,实例选取包括以下步骤:

第一,明确适用对象。企业首次引进物料流量成本会计,实施对象为单一生产线的产品、在后期会产生大量损失的产品及使用多种材料的产品。本文以我国某船用设备制造公司为研究对象,详细阐述物料流量成本会计在该企业中的具体应用。本文选取的船用设备制造公司,成本管理制度不够完善,造成了许多浪费,主要原因有:一是不合格产品在生产工序中的材料损失;二是切割工序过程中由于工艺不足所造成的残留材料;三是辅助材料的消耗;四是在生产工序中,由于不可抗力导致的不可使用材料。在使用物料流量成本会计时,可以单独核算以上的浪费和损失,以此便利于管理人员认清环节中的利用率,从而加强控制;同时,将物料流量成本会计与生命周期评价相整合来核算其成本,从而使得企业能够将未来发生的成本事先确认,并且减少环境风险,利于企业的长期稳定的发展。本文选择船舶舱口盖建造为实施对象。船舶舱口盖工艺流程如图1所示:

第二,确定物量中心。物量中心是物料流量成本会计核算的理论单位。在选择物量中心时应根据如下步骤确定:首先列示出制造现场的工作流程;其次对每个流程进行描述;再次记录各流程中所投入的材料、动能源成本,并在本流程结束后记录产成品、在产品和废弃物;最后决定采用的物料中心。

第三,选择数据采集期间及方法。企业在确定数据采集期间时应能清晰分配系统成本,通常为一个月、三个月、 六个月等,但若企业产品本身带有明显的周期性,则可以根据企业具体情况来设置。本文选择其自身的生产周期为归集成本的期间。数据收集的方法有两种:一种对原始数据的记录;另一种是现场采用物量测定方法来实测确定。 本企业调研过程中使用前一种方法。

(二)数据整理数据整理步骤包括:先收集、整理每一工序中的物料类型数据及其投入量与废弃物数量;然后收集、整理材料成本、系统成本、能源成本、配送及处理成本;再次确定系统成本、配送及处理成本的分配原则;最后收集、整理每一工序上机器运行状况的数据。物料能源流物量流转表能反映每一工序中的物料类型的数据及其投入量与废弃物的数量。具体如表1所示:

案例企业在核算成本时应当该按照前述分类方法进行归集,具体包括:一是材料成本,分为主要材料、辅助材料;二是系统成本,包含人工工资、设备折旧费用、检测等间接费用;三是能源成本,包含企业用水、用电、用气等发生的费用;四是配送及处理成本,主要是厂内运输费、案例公司至码头之间的运输费及废弃物处理成本。以上的成本乘以各物量中心合格率和废弃率的占比,便可以得到对应的成本矩阵表,如表2、表3、表4所示:

根据以上3张成本矩阵表能够汇总计算物料流量成本计算表和损失计算表,如表5、表6所示:

在对案例企业调研过程中,本文选取了2011年6月至2011年9月期间的数据资料,企业具体情况如下:A船套自2011年6月至2011年9月期间,工程结构净重为510吨、预处理面积为11226.04平方米、冲砂油漆面积为5457平方米。建造过程中消耗的主要材料有钢材、方钢、角钢、辅助材料; 舱口盖的计算在传统成本核算方法下分为直接材料、直接人工和制造费用三类,其中直接材料占比近70%,制造费用占20%以上,人工成本占比不足10%。从上述比例而言,分析重点应该是原材料被切割成形状各异的舱用部件。其切割环节的利用率为90%及以上,剩下10%则成为了余料或者废料,这些可控余、废料便成为案例企业控制材料成本的关键点所在。对于人工成本的控制,目前企业采取的方式是根据去年的完成指标,对比今年的生产量数据进行承包包干。如表7、表8所示:

单位:千元

二、物料流量成本会计应用计算

(一)材料成本核算物料流量成本会计法下材料成本投入量的核算口径是取自企业生产过程中所投入的钢材、油漆、焊材等的耗用量与以上材料采购单价的乘积。废弃物成本是以废弃物的重量乘以废弃物的单价得到的。同时,根据品保部提供的质量统计表得到了各物量中心施工队实施生产的完工情况,其中预处理、涂装两个工序的合格率为91.73%。切割工序的钢材利用率超过90%率,剩下为合理损耗。小组立、中组立和大组立的合格率分别为82.04%、96.12%、82.75%。各物量中心的材料成本计算结果如表9所示:

单位:千元

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(二)系统成本核算在作业成本法下,每一项作业归集的费用需按照不同的动因分配,案例企业所有的物量中心的成本动因主要有切割长度、用电度数、耗用气体立方米,具体动因划分如表10所示:

单位:千元

按照上述动因的界定,通过计算可得2011年6月至2011年9月之间案例企业六个物量中心的资源动因 (分别为0.0128、0.0322、0.1858、0.3445、0.3059、0.1439)和作业动因(分别为0.1064、0.1227、0.1276、0.1662、0.0805、0.0769), 继而可得到分配完成后该企业系统成本的情况。如表11所示:

单位:千元

(三)能源成本核算本文将能源成本的分配标准与系统成本的分配标准相统一,沿用前述提及的资源动因和作业动因的概念。具体核算结果如表12所示:

单位:千元

(四)物料流量成本核算案例企业物料流量成本核算方法下的配送及处理成本包含厂内各生产工序之间的运输费用。如表13所示:

单位:元

企业核算的物料流量成本是材料成本、系统成本、能源成本和配送及处理成本四项成本的合计数。综上所述, 案例企业在运用物料流量核算思想下得到的企业成本汇总如表14所示:

单位:千元

(五)物料流量成本信息披露当核算完成后,应将得到的结果、相应的改进措施以物料流量成本报告或者情况说明书的形式向企业管理层进行报告。有利于把握企业物料的利用效率,帮助企业管理层进行决策。从图2分析来看,负产品的成本占到总投入成本的9.13%。该负产品成本是不能为企业创造价值的。为了寻找出废弃物生产的源头,可以进一步细分到各物量中心,分析物量中心的物料利用效率。图3对负产品成本构成进行了分析,发现切割中心的材料成本占到了负产品成本的90%以上,该成本主要是由于一些废料的损失组成的,因此如何降低切割中心的材料损失是案例企业的当务之急。图4分析除负产品以外的5个物量中心负产品的成本构成,发现大组立材料成本、 能源成本和系统成本均比其它物量中心的成本要高,说明该物量中心合格率较低,企业需要增强对大组立劳务队产品验收工作的监管力度并研究大组立物量中心是否有工艺优化的可能性。同时涂装中心的材料成本也占负产品总成本将近15%,因此,涂装工序也是案例企业降低总成本及成本管理改善的关键。

综上所述,得出如下结论:第一,选定材料成本为物量流转过程中重点改善对象。主要材料构成了案例企业成本的绝大部分。研究负产品材料成本的构成发现切割中心是产生该成本的主要物量中心。改善途径主要集中在技术部对钢材的工艺切割设计以及制造部、仓库对余、废料的管理。第二,能源成本、系统成本也是构成案例企业负产品成本的主要原因。案例企业在剔除了切割中心的情况下发现能源成本与系统成本也是构成案例企业负产品成本的重大诱因。本文中在对能源成本与系统成本核算时均采用了作业成本法的思想进行分配,因而物量中心的选择以及动因分配比率的确定对正确计算能源成本和系统成本起着重大影响。第三,大组立物量中心是负产品产生较多的中心。同样地在剔除了切割物量中心以后发现案例企业大组立物量中心的系统成本都高于其他几个物量中心的负产品成本。因而,案例企业应该对大组立工艺流程进行分析, 以此来确定该工序是否有改善的可能性,同时管理人员应当以提高正产品的产出、降低损失成本为目的,严格监督大组立施工队作业完成的合格率。另外,案例企业也可以制定出各物量中心的理想状态,并将其与实际成本构成进行比较,以此来分析理想状态与现实状态之间的差距,制定工序改进的方案。

值得注意的是,企业也要注意正产品的改善空间。企业本环节材料的投入中大部分是来自于上一环节合格半成品的转入。此时若上一环节转入的半成品未能处于最佳状态,则可能会影响到该环节产品的合格率,继而将上一环节的潜在缺陷转换在本环节中体现出来,最终成为本环节的负产品。因此,企业只有不断的提高产品的质量,才能使得那些不能实现价值的物料消耗得以有效利用。

三、结论

船用动力 篇8

近日, 中船重工七一一所获得国家海洋局9艘500吨级近岸环境监测船动力系统集成合同, 为2016年动力系统集成产业发展开了个好头。

据悉, 该批船由七〇一所设计, 长49米, 最大航速不小于13.5节, 经济航速不小于12节, 续航力约2000海里, 船上配备有消防、救助、通信和导航、监测及支撑系统等设备。七一一所将提供包括主机、齿轮箱、集控台等在内的动力系统设备。该批订单的顺利承接, 也体现了七一一所在动力系统集成技术和服务方面的品牌优势。

此外, 七一一所还成功中标上海港复兴船务拖轮的油电混合动力系统, 这是国内首次在拖轮上采用油电混合动力形式。据悉, 采用七一一所自主研发的CS21/32自主品牌柴油机, 造价比轮增加不到一成, 而综合节油率可达10%-15%, 可有效降低油耗和排放, 符合当前绿色低碳港口建设要求。

中车接获今年首个船舶电推系统订单

近日, 中车上海汉格与新加坡通用海业集团签署了2艘57米多功能海洋工程支持船电力推进系统的合作合同。这是中国中车船舶电推系统产业2016年收获的第一个订单, 也是在国外海工船舶项目上的首次应用。该船入级法国船级社, 2艘57米多功能船由招商局重工 (海门) 有限公司建造, 建造期为19个月, 首制船预计于2017年10月交付。

值得一提的是, 该船舶项目将搭载全中车品牌装备的电力推进系统, 是中车自主品牌装备电力推进系统在国外海工船舶项目上的首次应用。

河柴重工4台CHD314V8推进主机成功交付

近日, 河柴重工与中船重工七〇一所合作签订的15米高速突击艇项目4台CHD314V8推进主机成功交付用户, 正在进行上船调试。

据悉, 此项目是河柴重工与七〇一所就15米艇开展的第二次合作, 前期交付的3艘湄公河高速突击艇运行状态良好, 公司售前及售后服务及时、有效, 得到了船东和用户的一致好评。

15米高速突击艇具有完全自主知识产权, 具备航速快、机动性强的特点, 航行时可完成原地掉头、就地平移、紧急停航等动作, 该型突击艇装备后, 将有效提高执法行动效率。

挪威NES获2艘破冰船电力系统订单

日前, 挪威电力系统公司 (NES) 首次为“Aleut”号破冰船交付全套电力系统。这艘破冰船采用HD843 ICE船型, 由挪威船厂Havyard Leirvik为俄罗斯船东FEMCO公司建造。根据合同, NES将为2艘相同型号的破冰船交付电力系统, 新船预计2016年交付。

NES公司介绍说, 2015年公司进行了一些变革和重组, 增强了在市场中的竞争力。尽管海上供应市场疲软, 但该公司成功的转向其它领域, 如渔船、渡船、客船/邮船、客滚船和商船等。不久前, NES还接获了爱沙尼亚塔林港 (Tallinn) 4艘渡船的配套订单, 金额达1亿挪威克朗;同时还获得了GMS公司的合同, 为自推式自升式钻台“Evolution”号交付整套电力包。

WE Tech获1艘45000立方米LNG船永磁轴发电机订单

日前, WE Tech Solutions (芬兰) 接获订单, 为1艘45000立方米LNG船提供永磁轴发电机方案, 设备预计于2016年10月交付。这艘LNG船由招商局重工建造, 船东为Saga LNG航运公司。

据了解, WE驱动和永磁轴发电机技术在PTO模式时, 可为船上的电网提供高达1200千瓦的电力。WE Tech公司的目标是到2030年, 为全球航运业节约30%的燃料消耗。

曼恩将为世界最大VLEC提供主机动力

曼恩柴油机与透平公司将为世界上最大的VLEC (超大型乙烷运输船) 提供MAN B&W 6G60ME-GI主机作为动力。

卢森堡杰卡集团 (Jaccar Holdings) 已经在大船海工订造了5艘85000立方米VLEC, 每艘船将采用一台韩国现代重工制造的MAN B&W 6G60ME-GI主机为动力。

据了解, ME-GI发动机将驱动VBS1810螺旋桨, 该螺旋桨为曼恩柴油机与透平公司迄今为止订购的螺旋桨组合中最大的 (直径为7.6米) Mk 5型螺旋桨。为使效率最大化, 该螺旋桨采用了Kappel设计的螺旋桨叶片以及整流锥/舵球系统。曼柴油机与透平公司还将为每艘船提供轴带发电机系统。

ABC获2台16VDZD双燃料发动机订单

日前, Anglo Belgian Corporation (ABC, 比利时) 接获一份订单, 为比利时疏浚、环境和船舶工程集团DEME公司的一艘新造船供应2台16VDZD双燃料发动机。据悉, 发动机的订单是与荷兰皇家IHC船厂签署的。

据悉, 发动机配套的挖泥船“Minerva”号预计将于2016年末进行调试, 将是首艘配备双燃料发动机的挖泥船, 每台双燃料发动机的输出功率为2400千瓦、900rpm, 能满足严格的IMO Tier 3排放标准, 无需使用SCR等后处理系统。

卡特彼勒获2艘多功能服务平台的柴电推进包订单

日前, 船舶动力方案提供商美国“卡特彼勒船舶”接获一份合同, 为江苏大津重工正为Mekers Offshore公司建造的2艘多功能服务平台供应柴电推进包。根据合同, 卡特彼勒船舶将提供2套相同的柴电系统, 配有4台1500千瓦功率的Cat MTA-523方位推进器, 由电机和软启动器启动。

此外, 每艘船还将配备8台Cat C32发电机组和其它电力系统的部件、主配电盘、电力管理系统、中央监测与报警系统、变压器、不间断电力供应和变频驱动。预计上述系统包将于2016年交付。2艘船由上海佳豪设计, 预计2016年中期交付。

罗罗新获28台喷水推进器订单

日前, 罗罗公司表示已同芬兰Marine Alutech Oy Ab签订了28台喷水推进器销售合同。这批推进器将用于Marine Alutech Oy Ab公司为阿曼皇家警察建造的14艘Watercat K13快速拦截艇上。

据悉, 这些快速拦截艇将在芬兰Marine Alutech船厂建造, 预计于2017年底前交付。该型艇可操作性强, 适合在各种气候条件下巡逻、拦截和营救。每艘艇将配备装有2台罗罗公司钢质32A3喷水推进器的651千瓦柴油机推进系统, 最大航速将超过50节, 满负荷航程将超过200海里。

据罗罗公司介绍, 在航速超过50节的情况下, A3系列喷水推进器的效率较之早期各种类型的喷水推进器的能效提高了高达3%, 加上减轻了重量和寿命周期成本, 因此能够大幅减少燃油成本和二氧化碳排放。

温特图尔获2台瓦锡兰WinGD X-DF系列双燃料机订单

日前, 温特图尔发动机有限公司 (WinGD) 接获一份订单, 将为一艘新造LNG运输船供应2台5气缸、72厘米缸径的瓦锡兰WinGD X-DF系列双燃料机。

由于该机配备了低压进气系统, 因此发动机的气体燃料系统无需配备高压电控压缩机, 从而减少了部件成本和整船的能源消耗。温特图尔发动机有限公司销售副总裁介绍说, “随着IMO Tier III法规在污染排放控制区的实行, 全球市场对我们X-DF系列发动机越来越感兴趣, 尤其是用于LNG运输船的推进系统。”据悉, 此次的新造LNG运输船由韩国大宇造船为日本商船三井建造, 总长297.9米, 气体运输能力达179900立方米, 首台发动机预计2017年6月交付至大宇造船。

瓦锡兰喷水推进器又获高速渡船配套订单

日前, 澳大利亚Incat船厂宣布, 再次为丹麦MolsLinien公司新建造的“Kat Express 3”号高速渡船指定瓦锡兰喷水推进器和控制系统。该船厂此前曾经指定瓦锡兰喷水推进器为多艘高速渡船配套。