船舶机舱监控系统一直以来都是船舶自动化进程中极为重要的组成部分，其发展伴 随着电力电子技术、可编程逻辑器件的发展以及半导体技术的深入研究而不断进步。总 的来说，我国船舶机舱自动化技术自主研发的起步相比国外而言要晚很长一段时间，比 起欧美发达国家的一些早已淘汰的产品所使用的技术还要落后。

自上世纪六十年代开始，船舶机舱自动化技术便已悄然兴起。德国和日本率先提出 了全自动化船舶的概念并着手研发设计工作。二十世纪六十年代初期，日本建成八千吨 级的“金华山丸”号，在该船上首次安装了代表当时最先进技术的机舱集控监视报警系 统和主机远程控制机制，只需一人在机舱值班就能对机舱内的主要设备的运行参数一手 掌握，这一跨越性的举措使得船舶机舱监控自动化发展的浪潮席卷而来[16]。在随后长达 数十年的迅猛发展中，船舶机舱的监控网络经历了如下三个阶段的演变：集中型监测报 警阶段、集散型监测报警阶段、分布式现场总线型监测报警阶段[13]。

（1）集中型监测报警阶段 计算机技术的引入是船舶自动化研究上的一大突破，集中型系统正是采用了此类当

时的尖端技术。它采用一台运算能力极强、速度极快的微机作为核心处理器，利用微机 芯片快速处理数据的能力对传感器的数据快速进行分析，这项技术的应用成为促进机舱 监测报警系统进步的强力助推器，这标志着计算机监测机舱的监测报警系统时代已经到 来。但是这类系统传输数据使用的是 4-20mA 的模拟信号，为了避免模拟信号被干扰， 这就需要将大量用于屏蔽干扰的电缆铺设在船舱中，增加了工作人员调试、维护的难度， 也使得系统铺设的物料成本变得极高。由于这种系统采用一对多的监控策略，即由一个

处理器应对所有传感器的信号而会出现失误，因此该系统不怎么靠得住。 (2)集散型监测报警阶段 与集中型监测报警系统相比，集散型监测报警系统的以下优点较为突出:它对机舱

设备采用模块化的分类控制，并同时有多个处理模块分别控制各个子系统[20]。由于各子 系统间相互独立，即使单个系统模块发生故障也不会引起其他系统的故障，所以其可靠 性较之集中型大大加强，同时可以实现相对简单的系统维护和管理。但是采用在机舱复 杂环境下易受干扰的模拟信号来传递数据仍然是其未能改变的缺点。Datachief 1000 系统（挪威 Kongsberg 公司）和 SIMOS IMA32C 系统（德国 SIMENS 公司）是集散型系统 中具有代表性的两种产品。

（3）分布式现场总线型监测报警阶段[15] 随着当今自动化领域技术的发展，现场总线日渐成为研究的热点，被誉为自动化领

域的 LAN。现场总线的出现与发展，使得上述两种报警方式的弊端得到了有效的解决。 将工业上的现场总线技术进行改良和优化，而后运用到船舶机舱监控系统通信网络的布 局上，于是我们所说的分布式现场总线系统因运而生[13]。该系统具有以下显著特点：采 用智能采集模块和控制器对被监控设备的数据量进行采集处理，经由现场总线与主机实 现无干扰通信。以 CAN 总线型为例，CAN 总线型设计的全分布式机舱监控报警系统具有 双主机热冗余，系统分为：位于集控室的上层，位于机舱的下层；上层采用了由两台电 脑组成的双机热备系统，该系统特点为：可靠性高、性能高；下层由各种特殊设计的数 据采集模块以及输出模块构成。利用 CAN 总线将现场数据采集模块与集控室的上位机相 连，构成了分布式监控报警系统[18]。

该系统在各模块之间实现了数字通信，较之模拟信号的传输可靠性大幅提升，同时 总线布局避免了繁杂的电缆，大大降低了安装铺设、调试运行、售后维护等成本。主要 的代表性产品为：Datachief C20（研发公司：Kongsberg）以及后续推出的 K-Chief 系列 500/600/700 系统，均采用双总线型分部网络，该网络是基于 CAN 总线型的改良版， 通过在机舱内铺设分布式 DPU 处理模块采集被监控设备的数据，最后再利用 CAN 总线将 数据上传到监控的上位机。文献综述 船舶机舱报警MCGS组态软件设计(5):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_101044.html