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《武汉理工大学》 2014年
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船舶油水分离器运行状态远程监控系统的设计与实现

柳晨光  
【摘要】:随着航运在国际贸易中发挥的作用愈加明显,船舶数量和吨位在不断增加,船舶防污染也日益受到人们的重视。船舶在营运过程中会产生含油污水,舱底水是船舶含油污水的主要来源。通常,营运船舶会使用油水分离器来处理舱底水,处理后的舱底水达到排放标准后在合法区域排出舷外。经过调研与查阅相关资料发现,当前舱底水不经过油水分离器处理而直接排放的行为时有发生,如不对其进行有效监管,会对海洋和内河环境造成严重污染。因此,研究一套能有效监管舱底水排放行为的油水分离器远程监控系统,具有十分重要的理论意义和实用价值。 本文提出了一套船舶油水分离器运行状态远程监控系统,能有效提升海事部门对船舶油水分离器监管的智能化和信息化水平。本文主要研究内容如下: 1)提出了一套油水分离器远程监控系统设计方案。在对系统需求进行分析的基础上,提出了系统总体设计框架,并具体设计了油水分离器船载监控终端、信息传输和远程信息管理系统的实现方案。 2)设计并实现了一套油水分离器船载监控终端。在对船载监控终端进行需求分析的基础上,完成了终端电路的设计,具体包括单片机最小系统、采集单元、存储单元、通信单元、隔离模块、显示模块和GPS模块电路的设计;同时详细论述了终端程序的实现过程,包括A/D数据读取、数据通信实现、SD卡存储、LCD显示、GPS解析和历史数据计算与存储等。 3)提出了一套基于AIS的信息传输协议。通过分析比较各种传输方式后,选择了AIS(automatic identification,船载自动识别系统)作为本系统通信手段,在此基础上并制定了一套完整且符合NEMA0183规范的信息通信协议。 4)设计并实现了一套油水分离器远程信息管理系统。根据系统功能需求,完成了系统界面设计、数据库设计等,实现了静态信息显示、实时监控与报警、历史数据查询和交互信息显示及查询等功能。 5)提出了一套油水分离器运行状况评判算法。该算法主要包括污油量计算、每12h油水分离器使用情况计算和油水分离器故障报警识别,是判断是否有偷排行为的主要依据。 6)完成了系统测试。在实验室环境下对系统进行船载监控终端性能测试、远程信息管理系统性能测试和通信可靠性测试。测试结果表明,系统能较好完成预先设定的研究目标。 本文通过上述研究实现了船舶油水分离器运行状态的远程监控,提高了对舱底水违规排放行为的监管力度和效率。本文在一定程度上推动了船舶信息化、海事管理信息化的发展。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:U664.91

【参考文献】
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