船舶及海上平台高盐生活污水电化学处理

随着船舶及海上平台生活污水排放标准的提高,对现有电化学处理技术提出了更高的技术要求。本文结合船舶及海上平台生活污水的排放特点、性质和指标,探讨了海水电解和絮凝处理生活污水中化学需氧量(COD)、总磷、总氮、氨氮、臭味和微生物的氧化消除机理,电解还原去除有毒亚硝基二甲胺和卤代有机物反应历程,确定了电解与絮凝的合理工艺路线;从电化学原理和活性自由基产生方法出发,提出电化学法处理生活污水提效、降耗的技术途径。

船舶与海洋平台结构冰载荷的高性能扩展多面体离散元方法

船舶与海洋平台结构的冰载荷是寒区海洋工程结构物设计中的关键参数,而离散元方法是有效计算结构冰载荷的重要手段.本文采用基于闵可夫斯基和原理的扩展多面体离散元方法模拟船舶与海洋平台结构的相互作用过程.其中,构造扩展多面体的近似包络函数并建立了基于优化模型的快速接触搜索算法;考虑单元间粘结作用的刚度软化过程建立了单元间的粘结-破碎模型.同时,发展了CPU-GPU协同异构环境下的高性能并行算法.为分析海冰与海洋结构作用中的冰载荷,采用ISO标准验证了扩展多面体离散元分析结构冰载荷的准确性.采用离散元方法计算了船舶结构的冰载荷,研究了船舶结构表明的线载荷分布特点,并采用船舶结构冰阻力经验公式验证了计算结果的合理性.采用离散元方法计算了平整冰区与多桩腿平台结构的相互作用,分析各桩腿上的冰载荷特点.针对碎冰区的海冰管理过程,采用离散元方法分析了船舶结构绕行过程中的船舶和海洋平台结构冰载荷.本文方法可有效应用于海洋结构冰载荷分析,能为极地船舶与海洋平台结构的设计和安全运行提供科学的分析手段.

语音交互在三维虚拟船舶仿真平台中的应用

为了使三维虚拟船舶仿真平台能更好地适用于航海虚拟培训,从提升用户体验的角度出发设计方便用户使用的语音交互系统。通过制作航海专业领域内的语料库,训练声学模型;使用语言模型训练工具Srilm训练得到3-gram语言模型,将二者有机结合构成解码网络;建立反应航海实际操作的语音交互系统。系统测试表明,实现了设计三维虚拟船舶仿真平台语音交互功能。

6-UCU船舶运动模拟平台的奇异位形研究与检测

双端虎克铰六自由度船舶运动模拟平台,要同时考虑主动移动副和被动副虎克铰的轴线布置对平台产生的影响。为查寻六自由度船舶模拟平台受两者运动影响产生奇异位形的两种典型工况,根据螺旋理论对两种情况进行分析,用遗传算法对模拟平台在可达工作空间内的平动和转动这两种情况进行检测,并进行方法寻优。将检测寻优结果与相关实例检测结果进行对比。两者结果都表明存在这两种奇异位形以及检测算法的有效性。因此,奇异位形检测可为实际工程现场的实时控制提供参考。

多学科设计优化算法比较及其在船舶和海洋平台设计上的应用

多学科设计优化(Multidisciplinary Design Optimization,简称MDO)是一种通过充分探索和利用系统中的相互作用的协同机制来设计复杂系统工程和子系统的方法论。多学科设计优化算法是其核心部分,也是研究最活跃的领域。文中首先介绍了MDO算法的定义、分类和发展,然后从算法的来源和目的、优化过程、优缺点、改进方法和应用情况等五个方面对四种基于分解技术的MDO算法进行了综述,进而对比了这四种算法的异同点。最后,针对船舶和海洋平台设计的具体特点,归纳了适合于船舶或海洋平台多学科设计优化的MDO算法所需要具备的特征,并建议使用基于近似模型的协同优化算法或BLISS 2000算法进行船舶和海洋平台的多学科设计优化。

多通道融合下的手势识别算法研究及船舶虚拟交互平台设计

为促进船舶虚拟交互平台的人机交互方式向智能化转变,提出了一种多通道融合下的手势识别算法。在不同视角下采集手势图像并建立手势数据集;搭建基于YOLOv4目标检测算法的手势识别框架,分别对多视角手势图像进行识别,将多个识别结果通过一种多数据融合算法决策出最终手势识别结果。同时,设计了基于Unity3D的船舶航行虚拟场景,通过手势识别输出的指令实现对虚拟船舶稳定度平台的操作。实验测试了手势在复杂环境下该手势识别算法的鲁棒性,与基于YOLOv4的单视角手势识别方法的准确率进行了对比。实验结果显示:该手势识别算法能通过多数据融合剔除错误候选结果并保留最大置信度,在复杂环境下对手势的平均识别准确率达到95.06%。

船舶与导管架平台碰撞的动力响应研究

以ANSYS/LS-DYNA为软件平台,提出一种处理船舶与海洋平台碰撞的有限元建模分析方法,优于传统的分步多次计算方法,通过数值实验证明有相当的精度,能够满足研究需要。探讨碰撞中的应变率问题,并计算船舶以2 m/s碰撞导管架平台的动力响应。

船舶装备复杂振动环境试验剖面分析方法及其应用

我国船舶装备因可靠性试验参考数据不全而导致环境适应性差,亟需获取全面的平台实测振动环境谱。针对船舶平台实测环境工况中既有随机振动,又有随机振动叠加周期分量的情况,提出一种复杂振动环境试验剖面分析方法。对实测上限谱进行窄带尖峰信号判别,来选择相应的归纳流程,计算得到振动试验谱,加入任务剖面合成振动试验剖面。其中,对于存在周期分量的振动实测上限谱,采用快速截取等效法进行窄带分量和宽带分量的快速分离和归纳。该方法可促进船舶装备全寿命平台环境应力剖面研究,为船舶装备的可靠性设计提供参考。

基于模糊PID控制的船舶摇摆仿真平台研究

该研究首先对船运动仿真平台进行简要描述,接着将传统PID与模糊PID进行比较,并选用性能良好的模糊PID对系统进行控制,最后,通过PLC编程对船舶摇摆平台进行模拟,并对结果进行了分析。得出结论为:与传统PID相比,模糊PID控制模式下的超调量和误差值范围在一定程度上有所减小,控制效果得到了一定的改善。

船舶动态模拟平台阀控非对称缸系统的建模和特性分析

船舶动态模拟平台可以模拟不同环境下的船舶运动情况,被广泛应用于船员训练、船用设备性能测试等领域,对船舶安全性具有重要意义。阀控非对称缸系统作为船舶动态模拟平台的重要组成部分,其稳定性和响应速度是整个系统的关键。本文建立阀控非对称缸系统的数学模型,并以此为基础,对系统性能进行分析。

基于虚拟化技术的一体化船舶综合平台管理系统

船舶综合平台管理系统(IPMS)是船舶行业发展的产物,船舶行业的进一步发展对船舶IPMS提出新的需求,提升船舶IPMS的可靠性、经济性、通用化将是船舶IPMS设计研究的重点。针对此情形,本文提出一体化的船舶IPMS架构,同时引入船舶IPMS虚拟化数据服务中心的概念,应用先进的计算机虚拟化技术建设船舶IPMS虚拟化数据服务中心。文中详细介绍了船舶IPMS一体化方案,并从可靠性、经济性、通用化等方面将该方案与通用船舶IPMS方案比较。比较结果表明船舶IPMS一体化方案具备明显的优势。

基于PLC技术的船舶摇摆平台模型程序设计

针对某船舶摇摆平台所实现的功能要求,对平台摇摆模型进行可编程逻辑控制器(Programmable Logical Controller,PLC)程序设计。对平台摇摆控制原理及系统进行分析,基于实际海况推导船舶横摇数学模型,运用PLC模块化编程思想设计平台摇摆模型程序。试验结果表明,改进设计后的平台仿真效果明显,能实现实际海况下的船舶摇摆仿真运动。

基于工业以太网的船舶综合平台管理系统

介绍了工业以太网技术在某型船舶综合平台管理系统的成功应用。系统是基于工业以太网技术的集成式全分布控制系统,具有高度的分散性、实时性、可靠性、开放性和互操作性的特点,系统相关子系统通过了船检型式认可检验。其成功的应用,为在船舶控制系统中应用工业以太网技术提供了一种解决方案,对类似系统的实现具有参考意义。

计算机智能控制在船舶运动模拟平台液压传动中的应用

船舶运动模拟平台对抗晕病训练、航海人员训练、武器装备模拟均具有非常重要的意义。本文设计1台主要通过液压传动的运动模拟平台。在结构设计方面通过比例方向阀、液压缸、球形铰链实现平台的横摇、纵摇、垂荡、横荡、纵荡5个自由度的运动。在传动系统中,采用液压传动以实现重载荷、快速响应的性能。同时,结合计算机PID智能控制策略实现对比例方向阀的控制,采用遗传算法对PID参数进行寻优。

方便船员自修复的船舶自动化系统—PCC通用可编程采集控制器平台

文章提出采用PCC通用可编程采集控制器及PTC通用通讯路由器平台,全船仅一种硬备件,成为船员能方便自修复的自动化系统,彻底解决了船舶自动化设备维修难而影响船舶安全的问题,也提高了船舶自动化系统的性能.

动态网页在船舶数据信息管理平台的应用

介绍了基于Web 2.0技术的船舶数据信息管理平台的构建,结合Web 2.0中的Ajax(Asynchronous Java Script and XML,异步JavaScript和XML)技术,采用B/S模式对船舶主要设备的监测参数信息进行实时监视,实现了动态网页在船舶数据信息管理平台的应用。该管理系统运行稳定可靠,容易部署维护,有助于提高船舶信息化水平。

船舶与海洋平台生活区供水系统存在的问题及解决方案

本文简述了世界各国船舶与海洋平台上的生活区供水系统的用途、重要性和发展状况;介绍了几种常规的供水系统形式。通过对常规压力式供水系统经常存在的问题和原因分析,提出了具体的解决方案,并分析了解决方案可行的原因。

海上油气平台/船舶生活污水处理技术进展与趋势探讨

文章主要介绍了海上油气平台/船舶生活污水的定义、排放标准和几种主要技术的特点。根据海上油气平台/船舶生活污水处理技术近十多年的发展状况,对几种主要技术进行了对比分析。并结合多年来各种装置应用过程中存在的问题以及相关国家标准、规范的要求等对未来技术发展趋势进行了探讨。

全流程三维船舶设计平台构建

机械工程前沿技术的快速发展为实现船舶全流程三维(3-Dimension,3D)一体化设计提供了可能,但受传统开发流程和模式的影响,完全实现基于3D模型的船舶并行协同设计存在诸多挑战。对此,深入研究船舶3D一体化设计平台的核心特征和系统构成,系统阐述该平台的数据层、业务支撑层、业务应用层和数据安全层等各层的核心功能和构建过程,分享成功的实船应用案例和对平台拓展应用的思考,供业内人士参考。

基于混合网络拓扑架构的船舶智能集成平台网络架构研究

由于船舶自动化系统数量众多,相互之间的信息传递量非常巨大,因此,船舶通信网络具有多信道、复杂性等特点,必须要同时满足多个任务并行的需求,为了满足船舶集成平台网络的数据传输需求,必须要设计合理的网络拓扑架构,建立完善的通信协议。本文提出一种基于混合式网络拓扑架构的智能集成平台网络架构,解决了各分系统独立运行、互操作困难、资源无法共享等问题,提高船舶的智能化和自动化。