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[摘 要]近年来，我国船舶自动化产业及造船行业发展快速，基于此，本文重点阐述了船舶综合控制系统的整体组成及其设计。船舶设计需要采用新工艺和新设计理念来设计船体，并严格遵守设计规则，在船舶下水航行之前，需要对船舶的密闭性和稳定性进行查验。针对船体结构模块设计，需要重点分析不同材料的功能和特点，根据材料特性将其科學的应用到对应的船舶构件中。
[关键词]船舶；结构设计；方法；应用
中图分类号：TP113 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）10-0078-01
1导言
现如今，现代科学技术与信息技术的应用，船舶逐渐体现了大型化与自动化的特点，船舶电气生产与设计成为相关人员的工作重点。通过船舶的结构设计方案层面来分析，采取分段设计手段可以有效提高船体设计的针对性。同时由于甲板的厚度是船舶在航行过程中始终维持平稳性的重要保障，所以需要对船舶不同部位的甲板进行加密。
2船舶综合控制系统的整体组成
近年来船舶设备种类日益增多，设备间联系密切。我们可将船舶综合控制系统分为综合船桥系统、机舱控制系统和损害管制集控系统等子系统。从控制系统整体布置可知，综合船桥系统是全船控制系统的主要组成部分之一，且该系统在这整个控制系统中承担导航及定位的功能。导航系统主要包括ARPA雷达系统、损管集控系统工作站等。
3船舶结构中绿色制造工艺设计思路
3.1优化船舶推进系统
在船舶结构中增加绿色制造工艺可以从优化船舶推进系统着手，按照船舶制造业中现有的发动机和推动器进行重新组合，按照每艘船的类型进行匹配，从而实现优化船舶推进系统。如浅水的快速船需要的推进系统是重量和功率比值小的；而载客类型的船要按照其载重量和乘客的需求进行匹配推进系统，一般会选用柴-燃-点联合的推进系统，既可以减小噪音，提高乘客的舒适度，还可以提供船舶的所需动力。此外，为船舶挑选最合适的推进装置不仅要考虑内在因素，对其相关的外在因素也需要考虑，如主机效率、水浆的动能以及发电等设备都要选用节能环保的装置，才能做到优化船舶推进系统，实现绿色船舶的目标。
3.2优化船舶节能体系
实现船舶绿色还可以在设计中加入节能的理念：①要足够重视能源的创新性，如对风能、水能等可再生能源提高利用率，让自然能源在绿色船舶结构中起到重要作用；②利用合理的方法提高船舶结构的推进方法，利用节能环保的方法提高船舶的推进速度；③提高船舶燃油的利用率，可以利用先进的相关技术对船舶的燃油进行处理，增加其使用率，避免浪费，从而做到节能环保；④要提高船舶的可再生或回收利用率，将某些废弃物通过特殊处理可以再利用，做到优化船舶节能的设计。
4船舶结构优化设计的方法及应用
4.1电气生产设计环节
（1）冷藏室所有电缆要使用明线敷设，室内的电装件也要使用这一种安装方法；电缆进过冷藏室隔热绝缘层，必须保证电缆全部敷设于金属管内，管子两侧需要增设水密填料函。
（2）居住舱室内部电缆如果使用明线敷设方法，需要用滞燃塑料槽对其进行防护。
（3）如果货舱和花钢板下等位置需要进行电缆的敷设，施工人员要在相关部位放置电缆护罩与电缆管，做好防护；
（4）艏楼甲板与前桅这一段的电缆不能使用电缆框进行贯穿作业，而是要采用镀锌钢管，为了保证效果，钢管端口以填料函密封。此外，电缆管安装位置要选择在桅杆后方；
（5）电缆与热源之间的距离不能过近，电缆通道和蒸汽管成交叉状态，这时电缆通道至热管绝缘材料外缘之间的距离必须大于80mm，电缆通道和蒸汽管如果为平行关系，那么电缆通道至热管绝缘材料外缘之间的距离则要大于100mm；
（6）电缆敷设时，尽量规避易燃、易爆处，具体如蓄电池室以及氧气间等。针对这一类舱室内所有照明电缆的敷设位置选择在金属管中，当金属管穿越舱壁维持其原有的密封性；电缆敷设不能经过油舱与水舱，若不能避免则要以单根无缝钢管对电缆进行穿管处理，其中管子和舱壁之间的焊接则要维持水密性，做好防腐工作。
（7）如果电缆在有弯度的电缆管中敷设，需要考虑电缆弯曲半径，通常电缆弯曲半径必须要超过电缆外径6倍。针对成束电缆的敷设，选择最大电缆外径进行计算；如果电缆的特性不同，敷设时需要进行区分，电缆敷设在一个电缆托架，按照电缆的不同特性展开分束敷设处理；冷藏库不相关的电缆不能进行穿越、过渡作业。
4.2采用先进设计工艺对船体结构进行分层优化
船体结构设计人员有必要对船舶甲板的厚度、防水能力以及前进动力进行调试，也要对船舶不同结构部位的材料性能进行检测，对存在安全隐患的部位进行排查，保证船体各个部位处于正常工作状态。同时，工作人员需要基于船舶折角保护器、底板、甲板以及框架的结构设计顺序，来优化船体结构设计方案。在对船体负载部位进行结构设计时，需要充分考虑到关键部位的受力问题，设计人员可以采取分段设计来保障各个环节设计工作的顺利，最终实现船体关键位置的结构设计工作。
针对具有双层结构的船体而言，其不但具有更高的稳定性，同时整个船体具有更大的储存空间，这对船舶的动力和航行时间具有重要影响。船舶骨架通常都是由高性能的低碳钢架组成，其中船体的纵向船体骨架主要是用来承受负荷。因此，合理的运用力学原理来最大限度减少钢架的受力和减缓船体底板所承受的压力，可以大幅度提高船舶的速度。就船体的横向骨架结构设计而言，其在一定程度上可以通过增加船体内腔的受力来对折角保护器施加反作用力，这样可以有效实现外力的相互抵消，保证整个船体减少外界压力。
4.3综合管理平台设计
综合管理平台主要用于数据收集、传输、显示、存储等。现阶段，数据采集方式主要有两种：第一，利用总线通信控制把传感器、控制设备及本地处理器所采集到的数据通过以太网传输到综合显控台；第二，数字接口单元直接通过以太网将数据传送到显控台，再将所获数据显示到界面上。分布式的控制单元和RTU将数据进行收集与处理后，再通过传输单元将数据发送到显控台，同时将控制指令下达到对应控制设备。
4.4重视操舵实验，优化船体结构配置
针对长度约为25米的普通船舶来说，船舶两柱间的距离约为20米。在对该类船舶进行结构设计时，技术人员需要有效控制船舶进入海水中的深度在2.5米到2.8米之间。当船舶处于满负荷状态时，如果需要对船只的运行系统进行检测，工作人员需要通过特定的测试仪器来对船体动力系统和供电系统进行测试，避免对船舶的运行状态造成影响，并将船体的发动机转数调控在一分钟1900转左右。控制船舶的最大航速为12KN上下，如果船舶在上述这些规定的参数范围内运行，则其安全性得到了很好的保障。同时，与海水的摩擦力得到降低，船舶的使用寿命延长。为了使得船舶在安全运行范围内高效率工作，船舶发动机的性能需要达到一定的标准。在保证发动机持续安全运行的同时，工作人员需要调节船舶的舵角，使其始终处于70度左右。在此方面，我国可以向美国、英国等国家的先进技术进行学习，派技术专家去进行技术交流和学习，掌握国外生产船舶的先进技术和经验。如果需要对船体关键部位零件性能进行检测，工作人员需要在船体处于工作状态和停止状态两种情况下进行调试，其中船体处于工作状态的时间不能低于90秒，在这段时间中，如果船舶的舵角发生较大偏差或者船身发生倾斜，则工作人员需要对船体发动机的运行参数和船体排水系数进行调整，直到船只处于安全航行状态。
结语
船舶设计过程中难免会出现一些相应的问题，对生产质量与效率造成影响，随着技术的不断成熟，需要不断地将船舶工艺完善提高，在保障环保绿色的同时还需要将安全、动力以及实用性作为绿色工艺的基础，让绿色船舶工艺技术产生更大的价值。
参考文献
[1]周嘉俊.船舶电气生产设计流程及细节问题研究[J].山东工业技术，2018（21）：45.
[关键词]船舶；结构设计；方法；应用
中图分类号：TP113 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）10-0078-01
1导言
现如今，现代科学技术与信息技术的应用，船舶逐渐体现了大型化与自动化的特点，船舶电气生产与设计成为相关人员的工作重点。通过船舶的结构设计方案层面来分析，采取分段设计手段可以有效提高船体设计的针对性。同时由于甲板的厚度是船舶在航行过程中始终维持平稳性的重要保障，所以需要对船舶不同部位的甲板进行加密。
2船舶综合控制系统的整体组成
近年来船舶设备种类日益增多，设备间联系密切。我们可将船舶综合控制系统分为综合船桥系统、机舱控制系统和损害管制集控系统等子系统。从控制系统整体布置可知，综合船桥系统是全船控制系统的主要组成部分之一，且该系统在这整个控制系统中承担导航及定位的功能。导航系统主要包括ARPA雷达系统、损管集控系统工作站等。
3船舶结构中绿色制造工艺设计思路
3.1优化船舶推进系统
在船舶结构中增加绿色制造工艺可以从优化船舶推进系统着手，按照船舶制造业中现有的发动机和推动器进行重新组合，按照每艘船的类型进行匹配，从而实现优化船舶推进系统。如浅水的快速船需要的推进系统是重量和功率比值小的；而载客类型的船要按照其载重量和乘客的需求进行匹配推进系统，一般会选用柴-燃-点联合的推进系统，既可以减小噪音，提高乘客的舒适度，还可以提供船舶的所需动力。此外，为船舶挑选最合适的推进装置不仅要考虑内在因素，对其相关的外在因素也需要考虑，如主机效率、水浆的动能以及发电等设备都要选用节能环保的装置，才能做到优化船舶推进系统，实现绿色船舶的目标。
3.2优化船舶节能体系
实现船舶绿色还可以在设计中加入节能的理念：①要足够重视能源的创新性，如对风能、水能等可再生能源提高利用率，让自然能源在绿色船舶结构中起到重要作用；②利用合理的方法提高船舶结构的推进方法，利用节能环保的方法提高船舶的推进速度；③提高船舶燃油的利用率，可以利用先进的相关技术对船舶的燃油进行处理，增加其使用率，避免浪费，从而做到节能环保；④要提高船舶的可再生或回收利用率，将某些废弃物通过特殊处理可以再利用，做到优化船舶节能的设计。
4船舶结构优化设计的方法及应用
4.1电气生产设计环节
（1）冷藏室所有电缆要使用明线敷设，室内的电装件也要使用这一种安装方法；电缆进过冷藏室隔热绝缘层，必须保证电缆全部敷设于金属管内，管子两侧需要增设水密填料函。
（2）居住舱室内部电缆如果使用明线敷设方法，需要用滞燃塑料槽对其进行防护。
（3）如果货舱和花钢板下等位置需要进行电缆的敷设，施工人员要在相关部位放置电缆护罩与电缆管，做好防护；
（4）艏楼甲板与前桅这一段的电缆不能使用电缆框进行贯穿作业，而是要采用镀锌钢管，为了保证效果，钢管端口以填料函密封。此外，电缆管安装位置要选择在桅杆后方；
（5）电缆与热源之间的距离不能过近，电缆通道和蒸汽管成交叉状态，这时电缆通道至热管绝缘材料外缘之间的距离必须大于80mm，电缆通道和蒸汽管如果为平行关系，那么电缆通道至热管绝缘材料外缘之间的距离则要大于100mm；
（6）电缆敷设时，尽量规避易燃、易爆处，具体如蓄电池室以及氧气间等。针对这一类舱室内所有照明电缆的敷设位置选择在金属管中，当金属管穿越舱壁维持其原有的密封性；电缆敷设不能经过油舱与水舱，若不能避免则要以单根无缝钢管对电缆进行穿管处理，其中管子和舱壁之间的焊接则要维持水密性，做好防腐工作。
（7）如果电缆在有弯度的电缆管中敷设，需要考虑电缆弯曲半径，通常电缆弯曲半径必须要超过电缆外径6倍。针对成束电缆的敷设，选择最大电缆外径进行计算；如果电缆的特性不同，敷设时需要进行区分，电缆敷设在一个电缆托架，按照电缆的不同特性展开分束敷设处理；冷藏库不相关的电缆不能进行穿越、过渡作业。
4.2采用先进设计工艺对船体结构进行分层优化
船体结构设计人员有必要对船舶甲板的厚度、防水能力以及前进动力进行调试，也要对船舶不同结构部位的材料性能进行检测，对存在安全隐患的部位进行排查，保证船体各个部位处于正常工作状态。同时，工作人员需要基于船舶折角保护器、底板、甲板以及框架的结构设计顺序，来优化船体结构设计方案。在对船体负载部位进行结构设计时，需要充分考虑到关键部位的受力问题，设计人员可以采取分段设计来保障各个环节设计工作的顺利，最终实现船体关键位置的结构设计工作。
针对具有双层结构的船体而言，其不但具有更高的稳定性，同时整个船体具有更大的储存空间，这对船舶的动力和航行时间具有重要影响。船舶骨架通常都是由高性能的低碳钢架组成，其中船体的纵向船体骨架主要是用来承受负荷。因此，合理的运用力学原理来最大限度减少钢架的受力和减缓船体底板所承受的压力，可以大幅度提高船舶的速度。就船体的横向骨架结构设计而言，其在一定程度上可以通过增加船体内腔的受力来对折角保护器施加反作用力，这样可以有效实现外力的相互抵消，保证整个船体减少外界压力。
4.3综合管理平台设计
综合管理平台主要用于数据收集、传输、显示、存储等。现阶段，数据采集方式主要有两种：第一，利用总线通信控制把传感器、控制设备及本地处理器所采集到的数据通过以太网传输到综合显控台；第二，数字接口单元直接通过以太网将数据传送到显控台，再将所获数据显示到界面上。分布式的控制单元和RTU将数据进行收集与处理后，再通过传输单元将数据发送到显控台，同时将控制指令下达到对应控制设备。
4.4重视操舵实验，优化船体结构配置
针对长度约为25米的普通船舶来说，船舶两柱间的距离约为20米。在对该类船舶进行结构设计时，技术人员需要有效控制船舶进入海水中的深度在2.5米到2.8米之间。当船舶处于满负荷状态时，如果需要对船只的运行系统进行检测，工作人员需要通过特定的测试仪器来对船体动力系统和供电系统进行测试，避免对船舶的运行状态造成影响，并将船体的发动机转数调控在一分钟1900转左右。控制船舶的最大航速为12KN上下，如果船舶在上述这些规定的参数范围内运行，则其安全性得到了很好的保障。同时，与海水的摩擦力得到降低，船舶的使用寿命延长。为了使得船舶在安全运行范围内高效率工作，船舶发动机的性能需要达到一定的标准。在保证发动机持续安全运行的同时，工作人员需要调节船舶的舵角，使其始终处于70度左右。在此方面，我国可以向美国、英国等国家的先进技术进行学习，派技术专家去进行技术交流和学习，掌握国外生产船舶的先进技术和经验。如果需要对船体关键部位零件性能进行检测，工作人员需要在船体处于工作状态和停止状态两种情况下进行调试，其中船体处于工作状态的时间不能低于90秒，在这段时间中，如果船舶的舵角发生较大偏差或者船身发生倾斜，则工作人员需要对船体发动机的运行参数和船体排水系数进行调整，直到船只处于安全航行状态。
结语
船舶设计过程中难免会出现一些相应的问题，对生产质量与效率造成影响，随着技术的不断成熟，需要不断地将船舶工艺完善提高，在保障环保绿色的同时还需要将安全、动力以及实用性作为绿色工艺的基础，让绿色船舶工艺技术产生更大的价值。
参考文献
[1]周嘉俊.船舶电气生产设计流程及细节问题研究[J].山东工业技术，2018（21）：45.