Категории сайта

Крупнотоннажное судно как объект управления

Основные понятия системы управления крупнотоннажными судами

Современное крупнотоннажное судно представляет собой сложное инженерное сооружение, способное безопасно и автономно функционировать длительное время. Это производственно-экономический объект, предназначенный для эффективной перевозки груза и пассажиров. Наконец, это социальный объект со своей структурой и особенностями жизни, труда и быта. Таким образом, судно как система является одновременно техническим, экономическим и социальным объектом. Управление им должно рассматриваться в трех взаимосвязанных аспектах:

Судно как кибернетическая система состоит из мно­жества элементов (подсистем); в самом упрощенном виде ее можно представить состоящей из двух подсистем (рис. 1): управляемой и управляющей, которая получила название системы управления. В качестве управляющей подсистемы выступают капитан и начальники служб, в качестве управляемой — судовые службы: эксплуатации, быта, медицинская, пассажирская, техническая эксплуатации, радиотехническая и вахтенная.

Управляющая и управляемая подсистемы судна свя­заны между собой и с внешним миром определенными связями подчинения и информации, называемыми в ки­бернетике каналами передачи и приема информации.

Судно
Рис. 1 Судно как система

Движение информации регламентируется соответствую­щими нормативными документами.

Капитан и начальники служб выступают в виде органов регулирования и координации действий всего экипажа. В результате их регулирующей деятельности в системе возникает замкнутое автономное управление.

Информация, поступающая в систему извне в виде управляющей и осведомительной и циркулирующая внутри системы, необходима для управления деятельностью отдельных служб и всего судна в целом.

В результате проведенных исследований и опроса старшего командного плавсостава судов Новороссийского морского пароходства (НМП) по специальной методике, основанной на методе экспертных оценок, источниками управляющей и осведомительной информации, передаваемой на судно в рейсе, выступают следующие подразделения:

Частота относительной связи, %
Службы и отделы пароходства35,0
Партийные и общественные
организации
4,3
Отделы и подразделения порта4,3
Вышестоящие органы управления0,4
Внешние органы информации51,8
Предприятия, организации ММФ и других ведомств4,2

 
Наиболее часто информация поступает из следующих служб и отделов пароходства: служб безопасности мореплавания, перевозок и движения флота, судового хозяйства, коммерческая, связи и электрорадионавигации, материально-технического снабжения, отделов по обслуживанию флота, кадров пароходства и базы тех­нического обслуживания флота, а также от управления нефтерайона, партийного комитета пароходства, совет­ских судов, судов погоды, гидрометеорологического бюро, радиоцентров, передающих радиогазеты, В/О «Союз-нефтеэкспорт», радиоцентров, передающих навигацион­ную информацию, агентов грузоотправителя и грузопо­лучателя и лоцманских станций.

Контейнеровоз
Контейнеровоз TOLAGA
Источник: www.shipspotting.com

В результате многолетнего анализа содержания ра­диограмм, поступивших на суда НМП, управляющую и осведомительную информацию можно по содержанию классифицировать следующим образом:

Интересно соразмерить объем поступающей на судно информации с возможностью человека по ее переработке. Пропускная способность информационных каналов обычно исчисляется в бит/с. Бит — двоичная единица измерения количества информации. Информационная емкость цифровой информации рассчитывается по формуле

Нц=log210                    (1)

Нб=log232,                    (2)

т. е. информационная значимость одной десятичной цифры равна 3,3 бит, а одной буквы русского алфавита 5 бит. Пропускная способность человека при чтении и анализе алфавитно-цифровой информации равна 2,3 бит/с. С учетом того, что работа судна проходит на границе двух (океан и атмосфера) или трех (океан, атмосфера и суша) сред и под воздействием различных факторов (технических, экономических, социальных и природных) на вход управляющей подсистемы должна поступать информация об этих факторах. Часть их проявляется в виде управляющих воздействий, другая — возмущений, третья — параметров судовой производственной системы или параметров управления ею.

Технические факторы выступают в качестве: 

К экономическим факторам относятся:

Социальные факторы выступают в виде:

Природные факторы выступают в качестве:

Задача управления судном в широком смысле состоит в защите и стабилизации управляющей подсистемы от воздействия внешней среды и внутренних возмущающих факторов или переводе ее в более организованное и устойчивое состояние. Закон управления и регулиро­вания управляемой подсистемой (судовыми службами) может быть представлен в виде:

X(t)=φ[u(t),z(t),ω(t),ψ(t),ƒ(t)                    (3)

Перепишем (3) в виде:

X(t)=φ1[u(t)]+φ2[z(t),ω(t),ψ(t)]+φ3[ƒ(t)],                    (4)

Модель системы управления судном запишем в следующем виде:

dPm(t)d(t)=i=0mλmi(t)Pm(t)+i=010Pim(t)Pi(t);
m=0,...,10;i=0,...,10,                    (5)
Контейнеровоз
Контейнеровоз Cap Corrientes
Источник: www.shipspotting.com

Для получения оценок вероятности загруженности соответствующих руководителей или служб можно воспользоваться средними величинами значений λjm и μim(t).

Решение системы управлений (5) в установившемся режиме дает выражения для средних оценок загружен­ности соответствующих служб или начальников. Так, оценка вероятности загруженности или среднего отно­сительного времени занятости начальников служб может быть рассчитана по формуле:

Pk=λ0kμk0P0,(k=1,...,5),                    (6)
P0=1/(+k=15λ0kμk0),                    (7)

Приведем расчеты величин PK и Р0, для реального судна. Танкер «Дружба» находился в рейсе с 10 октября по 5 декабря 1981 г. За время рейса на судно поступило 612 радиограмм (РДО). Первому помощнику капитана было передано 35 РДО, который на отработку 33 РДО затратил вместе с исполнителями 61 ч. Старшему помощнику было передано капитаном 61 РДО, который на выполнение указаний по 512 РДО затратил вместе с исполнителями 146,5 ч. Старшему механику передано 56 РДО, отработано 52 РДО за 166,5 ч. Начальнику радиостанции передано 17 РДО, отработано 15 РДО за 74 ч. Вахтенному помощнику передано 443 РДО, отработано 111 РДО за 23,5 ч. Часть радиограмм, поступивших к капитану, первому помощнику и начальникам служб, принималась только к сведению и не требовала дополнительного времени для исполнения, кроме времени на прочтение и анализ. Затраты времени на использование указаний оценивались путем самохронометража. Для расчетов продолжительность рабочего дня принималась равной 8 ч, общая продолжительность рейса при восьмичасовом рабочем дне составила 448 ч. Ниже приведены расчеты по  λок и μко

Вероятность загруженности капитана анализом указаний, посту­пивших из вышестоящих органов информации и управления, фор­мулированием руководящих указаний для начальников служб и ана­лизом докладов или документов об исполнении указаний, рассчитанная по формуле (7), равна Р0 = 0,429.

Паром
Паром Амбал

Вероятность занятости первого помощника и начальников служб, определяемая по формуле (3), для первого помощника Р1 = 0,063; для старшего помощника Р2 = 0,164; для старшего механика РЗ = = 0,172; для начальника радиостанции Р4 = 0,080 и для вахтенного помощника капитана Р= 0,090.

Полученные оценки, как мы уже говорили, можно рассматривать как среднее относительное время заня­тости перечисленных лиц исполнением указаний из вы­шестоящих органов управления и внешних источников информации (в данном случае осуществляется регулиро­вание и управление по внешнему воздействию). Зная эти оценки, можно получить величины среднего относи­тельного бюджета времени командиров на исполнение непосредственных задач управления судном, отдельными службами, экипажем в целом (осуществление регулиро­вания и управления по отклонению и возмущению). Для капитана эта величина будет равна 1—Р0 = 0,571; для первого помощника капитана 1 — Р1 = 0,937 и т. д.

Полученные оценки в среднем показывают значи­тельный резерв времени, необходимый командному со­ставу для решения задач, непосредственно возникающих в процессе управления крупнотоннажным судном. Для дальнейшего увеличения резерва времени необходима рационализация процессов упорядочивания, переработки и передачи информации.

Информация, циркулирующая между/судном и вы­шестоящими органами управления и внешним источни­ком информации или внутри судна, должна удовлетво­рять ряду требований:

Круизный лайнер
Круизный лайнер Queen Elizabeth 2

Основным носителем информации пока остается до­кумент, содержащий информацию в зафиксированном виде, оформленный в установленном порядке (судовой журнал, машинный журнал, отчетные документы и р адиограммы, подписанные капитаном, судовая роль и т. д. ) и имеющий в соответствии с действующим законодательством правовое значение Поэтому должны соблюдаться основополагающие принципы документирования, сформулированные специалистами:

Необходимо систематически проводить мероприятия по оптимизации документооборота с целью сокращения количества единиц и форм обрабатываемых документов, упрощения процедур их оформления, повышения скорости процессов исполнения. Для сокращения времени на исполнение указаний, связанных с составлением до­кументов, капитан и начальники служб должны быть обучены основам делопроизводства, особенно практике и технике составления отчетов, справок, радиограмм и т. д.

Предлагается  к прочтению:
Основы эксплуатации гирокомпаса (обслуживание и ремонт)
Субмарины Советской России

Сноски
Sea-Man

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Май, 15, 2018 5327 0
Добавить комментарий

Текст скопирован
Пометки
СОЦСЕТИ