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在船舶电气智能设计数字化信息中模型分析与应用

时间:2022-10-22 20:40:03 来源:网友投稿

摘 要:随着科技的不断发展,电气智能化设计也有了长足的发展,在各个行业中都得到了广泛应用,船舶制造业中也是如此。本文对船舶电气信息的构成以及电气智能化设计做出了分析,探讨了船舶电气智能化设计数字化信息模型的设计,希望对船舶电气智能化设计数字化信息模型的发展提供一些参考。

关键词:船舶;电气智能设计;数字化;信息模型

1 船舶电气信息的构成

船舶电气智能化设计逐渐朝着智能化、数字化的方向发展,设计过程越来越复杂,也需要更加严密周详的分析,这就对船舶电气智能化设计模型有着很高的要求。数字化信息模型在船舶电气智能化设计中发挥着重要作用,做好船舶电气智能化设计就必须要重视数字化信息模型的构建和建立,结合船舶智能化设计的各种信息,对数字化信息模型进行综合的分析,探索船舶电气设计的流程和任务等相关信息,利用数字化信息模型分析船舶电气智能化设计中各种电气信息的构成因素,对于船舶电气智能化设计具有相当重要的参考作用。船舶电气信息主要是由五个方面信息所构成的,即设计流程信息、设计活动信息、设备信息、电气功能模块信息和电气设计相关的其他专业设计信息,其中设计流程信息是船舶电气信息构成的主体,下面将对这一信息进行具体分析。船舶电气智能化设计的设计流程包括六个方面的内容:一是设计任务,船舶电气智能化设计的设计任务是要将船舶电气智能化设计阶段所涉及到的所有活动生成新信息模型成果。二是所受约束,船舶电气智能化设计受到船舶设计规范、海事局规定、承建厂生产能力以及设计任务等多方面的因素制约。三是满足条件,船舶电气智能化设计要满足生成信息模型所需要的各种条件。四是所需资源,船舶电气智能化设计需要与设计任务相关的各种资源。五是设计结果,需要将设计结果传送给其他部门或者对设计结果进行存档。六是关联任务,船舶电气智能化设计还需要注意完成与设计任务相关联的其他任务。

2 船舶電气智能设计系统的设计

船舶电气智能设计系统的设计需要建立在数字化信息模型的基础上,电气智能化设计的实现,需要对数字化信息模型进行分析,得出设计所需要的各类数据来进行智能化设计。

2.1 系统设计功能需求分析

船舶电气智能化设计系统的设计需要涉及到多方面的内容,包括船舶的质量数据、工程的周期、资源的合理利用等等,这些数据并不是固定不变的,在船舶电气智能系统设计过程中会产生一定的变化,所以要对这些数据的变化进行一定的估算,最终形成规律性自动化完成,这也就是将这些数据信息形成数字化信息模型,模型中的各种信息会随着实际情况的变化而变化,为船舶电气智能化系统的设计随时提供第一手的数据资料。在建立数字化信息模型时必须要注意,模型中各种数据的变化并不是无序的,而是根据一定的规律来进行变化的,所以在建立模型时,要形成经济性、安全性、规范性的参考数据,实现数据的交互。

2.2 系统设计框架结构分析

船舶电气智能化系统设计框架结构与一般的电气系统智能化设计结构有着明显的差别,这只要是因为船舶的独特性所造成的。船舶电气智能化设计系统的框架结构主要包括以下几个方面:操作界面、主程序、参数绘图、数据库和资料库。这些结构通过数字化信息来进行连接,形成一个统一的整体,即数字化信息模型,模型通过不同结构之间利用数字信息交互连接来进行运作,为船舶电气智能化系统设计提供必要的数据信息。

2.3 数字化信息系统模型对于智能设计的重要意义

建立数字化信息模型对于船舶电气智能设计具有非常重要的作用,数字化信息模型可以为电气智能化设计提供数据支持,设计过程中所需要用到的各种数据,都存在一定的变化,数字化信息模型可以给设计提供第一手的数据信息,建立数字化信息模型还可以实现信息的交互和连接,电气智能化设计系统的核心是各环节信息进行无障碍的传输或者加工处理,以此来实现电气自动化、智能化,通过数字化信息模型可以实现信息之间的交互,不同信息进行传输或者加工,对于电气智能化设计系统具有重要意义。除此之外,数字化信息模型还可以有效的保障真个船舶电气智能化设计系统的运转,数字化信息模型可以实现智能化系统中不同信息的交流沟通和串联,减少信息闭塞现象的发生,对于电气智能化系统的顺利运转起到积极作用,更加利于智能化、自动化的实现。

3 船舶电气智能设计数字化信息模型设计

在船舶电气智能化设计中,数字化信息模型具有非常重要的意义,建立数字化信息模型,对于实现船舶电气智能化,确保智能化系统的顺利运作,减少智能化系统中问题的出现,都具有重要作用,但是如何进行船舶电气智能化设计中数字化信息模型的设计,使我们应该思考的问题。

3.1 信息构成

显然,对于船舶电气智能化设计的数字化信息模型来说,信息具有非常重要的意义,信息的构成也是数字化信息模型建立的重要内容。建立数字化信息模型,就必须要做好信息构成,电气信息的构成包括设计流程信息、设计任务信息、电气功能模块信息以及其他专业设计信息等等,这些不同的内容信息集成在一起,形成了数字化信息模型中的信息内容。而数字化信息模型正是通过对这些不同的信息进行交互来实现电气的智能化。

3.2 信息集成

船舶电气智能化设计数字化信息模型建立中的信息集成,主要是采取分层和分块的方式来实现的,将船舶电气智能化设计系统中的所有电气信息分为三种不同的模块,主管流程和数据管理交流信息模块、表达船舶电气产品信息模块、设备信息模块。这三个模块的信息相互进行沟通交流,加工处理,以形成一个总体集成,来实现电气智能化。

主管流程和数据管理流信息的集成,就是将电气智能化系统中的主管流程信息和数据管理信息进行集成分析,建立管理信息模型,管理信息模型作为电气智能化设计数字化信息模型中的一部分,主要负责的是满足电气智能化的任务,以及在任务结束之后的协同任务。船舶电气智能化设计系统可以通过管理信息模型,对电气的任意任务的控制流程和业务流程来进行管理。

表达船舶电气产品信息的集成,就是根据船舶电气系统中各种产品信息来集成建立产品信息模型,由于船舶电气智能化系统的设计阶段不同,所需要的产品信息也在不断的增加,所以产品信息模型的建立也是逐渐变化的,从最开始的初步设计模型到详细设计模型、生产设计模型、运营维护模型以及最后的退役拆解模型,不同阶段的产品信息模型都起到了不同的作用,它们所承担的任务也有所不同,要根据电气智能化系统设计的具体情况来对这些产品信息进行分类集成。

设备信息集成,就是对船舶建造的各种不同的设备以及设备相关的内容信息来进行集成,建立设备信息模型,在信息模型中具体确定设备的规格型号和信息数值。通过这三个信息模型的总体集成来形成一个完整的数字化信息模型。

总之:目前,计算机技术在船舶电气方面的应用已经逐渐偏向于工程数据管理和三维建模,取智能化设计已经在个别模块得到了初步实现.然而从整体上而言,在船舶领域至今还未能形成完整统一的产品模型,跨阶段集成化的设计环境还没有实现.一个新的数据模型的建立,在施工设计、详细设计、方案设计等过程中需要用户对某些数据信息和模型信息进行反复的采集和识别.信息的大量重复处理或者信息的不连续将会使设计质量受到严重的影响,会削弱计算机技术的辅助作用.该文围绕船舶电气智能设计数字化信息模型展开了较为详细的分析,重点研究了系统设计功能需求、电气信息的构成、信息集成、船舶电气数字化信息数据库构架等内容.

参考文献:

[1] 冯国友.船舶电气智能设计数字化信息模型分析[J].现代制造技术与装备,2016(5):8~9.

[2] 赵亮,张铭.船舶电气智能设计数字化信息模型分析[J].科技创新导报,2015(26):46~47.

[3] 张阳.船舶电气智能设计数字化信息模型探析[J].硅谷,2014(21):53+3.

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