船舶自動化設備是為船舶配套的核心裝備之一，包括機艙自動化、航行自動化、船岸信息一體化、裝載自動化、液位遙測、閥門遙控、姿態(tài)平衡等子系統(tǒng)，涉及的技術(shù)門類眾多，且具有顯著的多學科交叉特征。近來國際上關(guān)注度較大的船舶自動化系統(tǒng)若干關(guān)鍵問題，有船舶動力裝置故障診斷、船舶機艙無線傳感網(wǎng)絡、標準模塊自動配置等。

Kongsberg Maritime公司的發(fā)動機軸承磨損監(jiān)控系統(tǒng)（BWM)通過CAN網(wǎng)絡與AutoCheif C20自動控制系統(tǒng)連接，采用模擬圖顯示磨損量和測量數(shù)據(jù)變化趨勢。該系統(tǒng)安裝在由韓國現(xiàn)代三湖重工為挪威船東Kristian Gerhard Jebsen Skipsrederi(KGJS）公司建造的8艘12萬dwt成品油船上的、由現(xiàn)代重工制造的MAN B&W 6缸S70ME-C8低速柴油機上，一旦3個曲柄系軸承（十字頭軸承、曲柄銷軸承和主軸承）任何一個出現(xiàn)突發(fā)故障的跡象，就會提前報警并采取預防措施，可避免計劃外的保養(yǎng)和船舶停運的損失。KGJS將BWM看作是向?qū)嵤┣罢靶员ｐB(yǎng)邁進了一大步，這將有助于實現(xiàn)發(fā)動機大修的最佳間隔時間。

Kittiwake Developments的新型LinerSCAN發(fā)動機缸套磨損系統(tǒng)將用于德國Flaeisz公司運營的17艘船舶上，該系統(tǒng)可優(yōu)化氣缸潤滑油供應量，及時向船員提供可能出現(xiàn)的發(fā)動機嚴重磨損、發(fā)動機潛在損壞和故障等重要信息；采用磁測量儀，測量使用過的氣缸潤滑油中的含鐵量，報告磨損所導致的變化，清楚顯示高機械應力與熱應力時間長度。使船上的輪機人員能預知磨損趨勢，采取相應的預防措施以避免巨大的停船損失；并采用適當?shù)木S護計劃，減少取樣和實驗費用，使缸套磨損最小化，且能探測催化顆粒的侵入。

荷蘭挖泥船專業(yè)公司IHC Merwede與Pruftechnik Nederland NV合作開發(fā)的振動狀態(tài)監(jiān)控程序是挖泥船全壽命支持方案的一部分，測量數(shù)據(jù)取自主要旋轉(zhuǎn)部件如泵和齒輪箱，以監(jiān)測零件配合公差可能存在的反常狀況，保證早期探測、分析并預報更換關(guān)鍵部件的最佳時間，或確定何時必須進行維修。Pruftechnik Russia公司將Vibrotip EX型數(shù)據(jù)收集儀應用于Novoship所經(jīng)營的60艘液貨船，監(jiān)控旋轉(zhuǎn)機械如泵、風機和壓縮機，特別注意其振動的嚴重程度、軸承狀態(tài)、空蝕、旋轉(zhuǎn)速度和溫度。

Marine Software公司對振動監(jiān)控系統(tǒng)進行了升級，并用于P&O Ferries公司的16條船上，輪機人員把例行計劃保養(yǎng)的一部分紀錄的振動讀數(shù)，下載到RCM軟件中，該軟件可向設備操作人員提供機械狀態(tài)簡單的紅綠燈式判斷，并可查閱歷史。

我國國內(nèi)各大學、研究所對于船舶動力裝置的故障診斷系統(tǒng)相關(guān)研究很多，但國內(nèi)研究成果大多局限于實驗室階段，鮮見獲得實船應用成果。

無線傳感器網(wǎng)絡本身源自軍事上的需求，現(xiàn)代信息化戰(zhàn)場上，需要一種無中心、分布式控制、可快速臨時組網(wǎng)、多跳的無線移動通信系統(tǒng)。無線傳感器網(wǎng)絡具有高容錯、抗毀性，而且隱蔽性強，是數(shù)字戰(zhàn)場無線數(shù)據(jù)通信的首選技術(shù)，是軍隊在敵對區(qū)域中獲取情報的重要技術(shù)手段，非常適合軍事上的應用，己經(jīng)受到了軍事發(fā)達國家的重視。美軍近來連續(xù)啟動了一系列研究計劃，探索傳感器網(wǎng)絡在未來戰(zhàn)爭中的應用。另外，美國海軍開發(fā)的網(wǎng)狀傳感器系統(tǒng)CEC(Cooperative Engagement Capability)適用于艦船或飛機戰(zhàn)斗群攜帶的電腦進行感知數(shù)據(jù)的處理。每艘戰(zhàn)船不但可依賴于自己的雷達，還可依靠其他戰(zhàn)船或者裝載CEC的戰(zhàn)機來獲取感知數(shù)據(jù)。未來無線傳感器網(wǎng)絡將會成為C4ISRT(Command，Control，Communication，Computing，Intelligence，Surveillance，Reconnaissance and Targeting）系統(tǒng)不可或缺的部分。

此外英國、日本、意大利等國家的一些大學和研究機構(gòu)也紛紛開展了該領域的研究工作，取得了一些初步研究結(jié)果。在工業(yè)應用領域，2003年ABB公司就將無線網(wǎng)絡運用于開環(huán)控制和閉環(huán)控制的工廠試驗；2004年BP公司在大型運油船引擎的振動溫度等參數(shù)的監(jiān)控、油氣管線的腐蝕檢測及煉油過程的無線測量平臺等多個不同應用場合進行了許多工業(yè)實驗 。Emerson Process Management已經(jīng)采用Dust Networks的海上平臺無線傳感器網(wǎng)絡產(chǎn)品，但節(jié)點數(shù)量不超過20個，且節(jié)點之間距離較短。

近年來，國內(nèi)中科院、清華大學、北京交通大學等單位在無線傳感器網(wǎng)絡方面也進行了大量的工作，主要從事通信協(xié)議的分層和網(wǎng)絡節(jié)點的設計、無線通信協(xié)議棧、同步和定位中間件、數(shù)據(jù)融合、低功耗與高安全性設計、網(wǎng)絡管理、質(zhì)量保證技術(shù)以及特定行業(yè)的應用研究。同時寧波中科、北京鑫諾金傳感與控制技術(shù)有限公司、成都無線龍科技等公司也開始推出針對無線傳感器網(wǎng)絡及ZIGBEE（美國電氣及電子工程師學會802.158.4協(xié)議）的解決方案，以及面向一定產(chǎn)業(yè)應用的系統(tǒng)方案，但大部分工作停留在理論仿真層面，試驗驗證不多，產(chǎn)品的可用性差。

國際著名公司如挪威Kongsberg公司等認為，基于無線網(wǎng)絡的智能化分布式系統(tǒng)是未來船舶機艙自動化系統(tǒng)的發(fā)展方向，而無線網(wǎng)絡又以無線傳感器網(wǎng)絡為突破口，無線傳感器網(wǎng)絡具有無需外界配置管理的自組織特性，使無線傳感器網(wǎng)絡易于快速部署，且網(wǎng)絡冗余度高，非常適合在惡劣的環(huán)境和船艙這種空間小的場所使用，具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢和發(fā)展前景�？梢灶A計，無線傳感器網(wǎng)絡的廣泛應用是一種必然趨勢。

挪威Auto-Maksin公司最近推出了基于標準模塊的新型Marine Pro系列船用柴油機監(jiān)測和控制產(chǎn)品，利用模塊化的程序可以實現(xiàn)保護操作、數(shù)據(jù)監(jiān)測可靠并提高決策能力�；�于DCU（分布式控制單元）305單元系列設計的獨立模塊可以互聯(lián)構(gòu)成單獨或網(wǎng)絡配置，形成簡單或復雜的系統(tǒng)。且系統(tǒng)界面具有自動配置、密碼保護等功能，內(nèi)置10種語言，船員不需要專門的經(jīng)驗和培訓。模塊化系統(tǒng)可用于多種用途；可以提供船舶操作、報警集成、船員培訓和信息報告的一種通用方法。不管是在船上多個地點安裝多個控制面板，以當?shù)氐恼Z言顯示文字，還是利用同一個系統(tǒng)監(jiān)視所有的發(fā)動機、生活服務或者其他諸如艙底水報警，系統(tǒng)都可以通過簡單的配置完成，不需要任何專門的工具和軟件。系統(tǒng)模塊和DCU的基本核心模塊不同，包括交流發(fā)電機接口、專用停機保護裝置、遠程遙控遙測的接口。每個模塊可以自動配置，如有必要，還可以通過人工利用筆記本電腦和網(wǎng)頁瀏覽器配置。系統(tǒng)的可擴展性使得系統(tǒng)隨著需求的改變可以采用與之相應的模塊。Marine Pro在設計時為了便于非專業(yè)人士使用，還配置了簡單的啟動向?qū)�，使得基本的DCU410單元可以根據(jù)當?shù)氐囊�求自動配置，或者船東也可以在系統(tǒng)安裝之前或者安裝過程中利用auto-Maksin進行專門的配置。任何其他的模塊與基礎單元通信，可以自動配置，而不需要用戶參與，也不需要專門的工具和軟件。如果需要，操作員還可以利用標準瀏覽器的下拉菜單進行一些基本設置，在每個模塊內(nèi)設置自己的網(wǎng)頁服務程序，可獨立使用。

近年來國內(nèi)在模塊標準化方面做了不少工作，如711研究所開發(fā)了一系列“三化”模塊，并研發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的軟件自生成平臺，通過對軟件硬件模塊的簡單配置即可形成機艙自動化3大系統(tǒng)，且具有較強擴展功能。（馬善偉、臧軍、劉赟）