翟鸣晖，吴小燕

（上海斯达瑞船舶海洋工程服务有限公司，江苏　南通　226000）

探究船舶电气智能设计数字化信息模型

翟鸣晖，吴小燕

（上海斯达瑞船舶海洋工程服务有限公司，江苏南通226000）

【摘要】随着电子信息产品的普及，以计算机来对相关设计进行辅助已经渐渐形成规模，尽管目前各行业在以计算机进行设计的系统建立上还存在一定的漏缺，但整体效果确实良好的。以计算机辅助设计能够为企业建立起丰富的数据库资源，并且能够以专业化的设计理念再结合设计者的想法来形成创新设计，能够有效提高产品的设计质量和创新能力。本文将就此简单对船舶电气智能设计数字化信息模型进行简要地探讨。

【关键词】船舶电气；智能设计；数字化信息模型

以计算机辅助船舶设计在经历了一段时间的发展完善之后开始由二维设计转变成了三维设计，尽管许多船舶制造公司都建立起了相应的计算机辅助设计体系和制造软件平台（CAD/CAM），并在个别版块已经初步实现了智能化设计，但制造软件平台在现目前仍然未能形成跨阶段的集成化设计环境，在船舶设计的产品模型上未能实现完整统一，制造软件平台不能提供完整的基础数据，船舶设计的专业化还有待完善，这就给船舶企业设计带来了较大的影响，影响着设计的创新以及质量[1]。

1　业务流程设计

业务流程的设计能够在很大程度上缩短设计的周期、提高设计的质量、给设计带来更多的灵感与创新，在对船舶电气智能设计数字化信息模型建立时，为了便于系统能够准确地在数据库中找到合适的资源进行匹配和实现快速的数据传递，业务流程设计就应该中和了以下两个方面。

1.1任务：以在设计过程中的某一特定阶段生成新的结构来实现完善信息模型和优化设计、数据库的过程，这个新的成果要基于之前完成的任务所存储的信息模型，是设计信息的集合[2]。

1.2资源：信息数据库的海量贮备，能够匹配船舶设计的专业需求和任务需求，以及设计规范对于任务中相关参数的限制，这些利用资源包括专家咨询、设备信息、相关设计资料、母型船资料等等。

船舶船机一体化的设计运用三维作图和建模来实现的功能是十分庞大的，以TRIBON系统推荐的设计业务流程来讲，其对于船舶电气设计上存在的一些问题提供了一套完善的解决方案，即实现了各个设计环节中数据的高度共享，这就在一定程度上扩大了基础数据库的信息资源数据，有利于每个环节在数据库中匹配到适合的信息，也方便了下一个环节来充分使用上个环节的信息数据，具有经验延伸的作用[3]。在TRIBON系统设计中，要真正将系统的有效性发挥到实处，系统就应该进行自动布线，其需要满足的要求有以下几点：

1）以完整的Cable Way电缆通道网络图来作为设绘的基础。在系统设计中，Cable Way这个网络图是要实现电缆在其身上敷设的，纯粹的设绘图线并不难，但要实现通道间的连接，就要在通道间设计连接点，以方便电缆敷设的通路[4]。单组的电缆敷设相对简单，但当这个数量扩大到一千倍以后，设绘上千条Cable Way通道就显得很有难度了，因此要实现系统的自动布线，就必须设绘出完整的Cable Way电缆通道网络图。

2）连接点的设计。连接点作为电缆敷设的通路辐射点，在其设计上的要求是较高的，要求每个Cable Way电缆通道分支上都要有连接点，以方便通路连接。

3）保障每个最短通道的走向，并保证每个通道的畅通无阻。

4）电缆连接的设备应当布置在安装区域内，电缆连接的贯通应当布置在电缆通道之上。

2　信息数据建模

在进行电气设备及电气舾装件的建模和布置时要根据所设计船只在同类型船舶中吨位的大小来充分考虑到空间上的限制，采用三维空间建模和可视化布置，能够方便有效地对船舶设计模型的尺寸以及位置进行调整，以此大大节省了设计的时间，提高了涉及人员的工作效率，并且在设计中能够通过信息数据库的建立与匹配获得同类型其它吨位船舶的生产设计经验。

2.1信息模型

2.1.1信息集成

船舶工作流程的设计理论要求信息模型的建立需要对流程、任务和数据控制相关信息进行集成设计，因此首先要建立一个能够在一个任务结束后来实现控制程序并且能发送设计数据给相关任务的管理信息模型，并能够实现对能否满足启动条件的判断。

2.1.2设备信息的集成

由于各阶段的设计模型在整个船舶电气设计中来看是不完全相同的，这些设备信息包括了对系统的分化和描述、设备属性等内容，因此在设备信息模型设计中可以按照国内设计的经验来进行系统的分化和描述，即将模型设计分为：初步设计模型、详细设计模型、生产设计模型、运营维护模型、退役拆解模型等，并且在这些模型之上在每个设计环节中适当设置若干个缓存模型来实现设计的循环和回溯。

2.1.3信息数据库构建

针对于将信息集成与设备信息集成理论在实践中的运用经验，设计人员会发现有些数据过于冗余的问题，设计操作显得十分不方便，因此在数据库的建立上就要做到有效的确保，以通过数据库优化和调整软件来提高设计的效率（基于公式的基础上），根据现目前电气智能设计数字化信息模型的构建与研究，可以对技术设计的数据进行一些改进[5]。

1）按船舶设计型号进行分类。数据库构建时按照船舶设计的型号进行分类，以此构建出一个包含了出厂数据部件表，并由此延伸出来建立的设备表，能够有效实现开放性船舶设备数据库的现实意义。

2）以构建部件表和设备表的理论与方法来对电缆进行分类，要把电缆的规格、型号、类型等从电缆表中分离开来，分别构建独立的表。

3）增加符号表并归类。这是为了进一步简化人机设计的人控制界面，使得设计软件界面更为人性化、简洁、方便使用，因此将相似形状的部件符号进行归类，统一录入数据库新增的符号表之中。

4）设立一些其他文档表来方便设计和管理，如《电气说明书》、《施工工艺》等等。

【参考文献】

[1]李铭志、柳存根、蒋宏如、赵永生、马宁，船舶电气智能设计数字化信息模型研究[J]，中国造船，2011（01）.

[2]徐燕，船舶电气系统组成及故障判断处理研究分析[J]，科技信息，2011（02）.

[3]王刚，船舶电站系统建模与人机界面设计[J]，大连海事大学，2009.

[4]李东贵，船舶动力系统机舱舵机系统动态仿真研究[J]，哈尔滨工程大学,2010.

[5]陈志磊，船舶应急电力系统建模与仿真研究[J]，大连海事大学，2011.