Мочалин Константин Сергеевич — кандидат технических наук, проректор по учебной работе
630099, г. Новосибирск, ул. Щетинкина, 33
Mochalin, Konstantin S. — PhD in Technical Sciences, Vice-Rector for Academic Affairs
33, Schetinkina st., Novosibirsk, 630099
Приваленко Алексей Александрович — доцент кафедры судовождения
630099, г. Новосибирск, ул. Щетинкина, 33
Privalenko, Alexey A. — Associate Professor of the Department of Navigation
33, Schetinkina st., Novosibirsk, 630099,
Ольховик Евгений Олегович — доктор технических наук, профессор
198035, Санкт-Петербург, ул. Двинская, 5/7
Ol’khovik, Evgeniy O. — Grand PhD in Technical Sciences, professor
5/7 Dvinskaya Str., St. Petersburg 198035
Выполнено экспериментальное практическое исследование трехконтурной автоматизированной микропроцессорной системы контроля уровня эксплуатационных жидкостей (топливо, масло, охлаждающая жидкость) для речных судов проекта 758Б (ОТА-900). Целью работы является создание и обоснование внедрения единой гибридной автоматизированной системы контроля на базе микроконтроллера Arduino Mega, сочетающей емкостные и гидростатические датчики для повышения точности, надежности и отказоустойчивости в реальных условиях эксплуатации. Исследование проводилось в течение 30 суток непрерывной работы судовой энергетической установки с контролем уровня топлива, масла и охлаждающей жидкости. Рассчитаны ключевые метрики точности: среднеквадратическая (RMSE) и средняя абсолютная ошибка (MAE). По результатам: для топлива RMSE = 2,0 %, для масла RMSE = 2,3 %, для воды RMSE = 1,8 %, гибридная система обеспечивает автоматическую кросс-проверку, адаптацию к климатическим условиям и передачу данных по протоколу RS-232 (485). При необходимости возможна передача данных по протоколу TCP (непосредственно в ЭКНИС судна или на удаленную комплекс управления (для автономных судов). Полученные результаты свидетельствуют о целесообразности внедрения разработанной системы в состав судовой автоматики, что позволит повысить безопасность и эффективность эксплуатации главного двигателя речных судов за счет своевременного предупреждения аварийных ситуаций, связанных с нарушением уровня эксплуатационных жидкостей. Перспективы дальнейших исследований связаны с расширением функциональности системы за счет реализации прогностического анализа расхода жидкостей и интеграции в более сложные системы управления судном. Внедрение такой системы повышает точность измерений в 5–6 раз по сравнению с традиционными поплавковыми датчиками и обеспечивает непрерывный мониторинг эксплуатационных жидкостей главного двигателя, а также аварийную сигнализацию.
An experimental practical study of a three-circuit automated microprocessor-based system for monitoring the levels of operating fluids (fuel, oil, and coolant) on Project 758B (OTA-900) river vessels was conducted. The aim of the study was to develop and substantiate the implementation of a unified hybrid automated monitoring system based on an Arduino Mega microcontroller, combining capacitive and hydrostatic sensors to improve measurement accuracy, reliability, and fault tolerance under real operating conditions. The study was carried out over a period of 30 days of continuous operation of the vessel’s power plant, with monitoring of fuel, oil, and coolant levels. Key accuracy metrics were calculated, including the root mean square error (RMSE) and mean absolute error (MAE). According to the results, the RMSE values were 2.0% for fuel, 2.3% for oil, and 1.8% for coolant. The hybrid system provides automatic cross-checking of sensor readings, adaptation to climatic conditions, and data transmission via RS-232/RS-485 communication protocols; if required, data can also be transmitted via TCP directly to the vessel’s ECDIS or to a remote control system for autonomous vessels. The obtained results demonstrate the feasibility of integrating the developed system into shipboard automation systems, which can improve the safety and efficiency of river vessel main engine operation through the timely prevention of emergency situations associated with violations of operating fluid levels. Prospects for further research include expanding the system functionality through the implementation of predictive fluid consumption analysis and integration into more advanced vessel control systems. The implementation of the proposed system increases measurement accuracy by a factor of 5–6 compared to traditional float-type level sensors and ensures continuous monitoring of main engine operating fluids as well as emergency alarm generation.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.