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徐绍衡教授:中共党员,国家级专家,中国船舶设计大师,上海市人,1945 年生,,1968 年毕业于大连海事大学,现任江苏省舰船及海洋自动化工程研究中心首席科学家及研究员,数字化造船国家工程实验室客座研究员,哈尔滨工程大学兼职教授,江苏科技大学客座教授,上海临港普拉姆集成电路技术有限公司技术总监。在舰船及港口等设备的设计研究与改造创新奋斗了四十五年历程,为国家为国防奋斗过程中荣誉满载成果累累。
获得国家部市 19 项科技进步奖,其中 12 项为一、二等奖;在国内外发表论著 62 篇,作为编委编辑大型工具书《英汉航运大辞典》及《轮机工程手册》;获得二项发明专利及七项新型专利;1969 年在海南省八所港搞成运输胶带硫化胶接新工艺,提高装卸效率十倍,省报及电视台均作大幅报道,交通部科技快报登载;七十年代在广州航道局改造“海港号”挖泥船起死回生,并有 23 项技术革新,参加了省科技大会;八十年代初首创中文舰船电脑系统,获国家科技一等奖,获李鹏总理接见;1981 年获国务院颁发的第一代工程师证书,并获得国务院特贴;1985 年交通部科技一等奖;1986 年获国家计算机应用一等奖并获国家级突出贡献中青年专家称号;1987 年获全国交通战线劳动模范称号;1989 年破格成为自然科学研究员;1990 年编入聂荣臻主持的“新中国科技精英谱”;1995 年参加了全国科技大会;1997 年初被聘为香港国际科学院院士,参加了香港回归仪式;2000 年被评为上海市浦东新区优秀党员;2006 年被香港评为世界名人杰出华人及中国百名各业风云人物;2010 年荣获军队总装备部一等奖;2013 年被评为“中国船舶设计大师”;2014 年被媒体评为“共和国建设十大功勋; 2018 年 7 月 1 日荣获常熟市高新技术工业园首届“十佳先锋”人物。
徐绍衡创制了 AUTONET 分布数据库同步云现场总线大数据池, 2019 年成为国家团体标准,是国家国际发明专利,AUTONET 在大中型军舰、数百条民船、工业控制系统、船岸一体大数据池等领域大量应用。获得中国船舶设计大师称号,AUTONET 正向国家标准与国际标准发展。徐绍衡是中国海军军舰安全损管系统的创始人,1997 年起主持了 14 条大中型军舰损管系统,获得军队一等奖。
徐绍衡单位经历:1968 年毕业后分配到海南省八所港务局,1972 年调入交通部广州航道局,1979 年考入交通部进修班,1982 年毕业进入上海船舶运输科学研究所,1999 年调入上海船舶工艺所(611 研究所),2005 年进入常熟市电子仪器厂,2020 年到上海临港普拉姆集成电路技术有限公司。
初期的港口设备工作
徐绍衡同志自小热爱科技,学校时代能自装收音机电视机航海航空模型,从小学开始国家正处于大建设时代,决心为国家在科技上多贡献力量,立志科技报国,由于热爱船舶,考上了大连海事大学。由于文革,1968 年毕业后进了海南八所港当装卸工,徐绍衡不愿意默默无闻,主动搞技术革新工作,八所港由于设备故障率高,万吨轮船铁矿石装卸需要三天以上,徐绍衡搞起了装卸设备硫化胶接改造小组, 在图书馆废寝忘食地查了水蒸气焓熵图等 10 天资料,当了回“傻子”,敢于实践,独创设计制造了一台 0.5T/H 流动式电热中压蒸汽锅炉的关键设备,将当时的铁矿石装卸工效提高了 10 倍,“万吨轮船装卸不过班”,广东省报及电视台均作了大幅报道,每年为港口创造亿元以上的经济效益。在港口还测绘了日本国留下的设备,画了 10 多箱图纸给水运规划设计院,为国家港口建设作出了贡献。结束港口劳动开始了船舶设备设计研究工作1972 年刚到广州航道局,碰到早期仿苏的双抓斗自航挖泥船“海港号”出厂二年无法工作,本人做了几天“书呆子”,重新设计了 “电机扩大机挖掘机特征曲线”,使“海港号”挖泥船等大型设备起死回生,效益显著,为广州航道局取得每年千万元的直接经济效益,
由于懂得科技成了局里的“神仙”。同时还提出扒吸式挖泥船的 UCM 全自动疏浚创新方法,大大提高挖泥质量和效率,获交通部科技一等奖。在广州航道局期间共进行 23 项技术革新工作,并打赢了对日本三菱公司的技术官司,为中国人争得荣誉,三条大型挖泥船去日本免费改造。
上海船研所的船舶自动化设备科研工作
国家恢复考试,1979 年徐绍衡考进了上海船研所,徐绍衡在上海船舶运输科学研究所参加了国家重大科技项目“船舶无人值班机舱自动化系统”,成了主持人之一。该项目有 20 多个子题,将全船所有设备自动化工程作为一个大系统来开发,获交通系统科技进步一等奖及国家科技进步二等奖,该项目奠定了中国船舶自动化产品的基础。当时世界上出现了“1 位”“4 位”微处理器 CPU,徐绍衡艰苦钻研,二个月下班不回家睡办公室,将 CPU 应用到船舶自动化项目中,缩小科技与世界的差距。
80 年代初还没有中文电脑,船舶自动化需要中文化,考虑到船舶用中文字不超过 300 个,徐绍衡将国际ASCII 字库增改中文库,中文显示打印,主持研制了中国第一套中文船舶计算机系统 CX80,荣获“1986 年全国计算机应用成果国家一等奖”,并获“国家级突出贡献中青年专家”称号,受李鹏总理接见。他还主持了“ZCJ-1 船舶主机操纵记录仪”、“船舶注油器监视装置”等。1984 年徐绍衡开始主持开发 CJBW 商船计算机监控系统和 CY8800 舰船计算机监控系统产品, 十年间安装到 275 艘大中型船舶和军舰,并应用到出口船舶中,1983 年～1996 年直接产值近 2 亿元。
上世纪 90 年代初,他主持设计成功中国首套船舶 2+网络控制管理系统,并成功地应用到“远望三号”卫星测量船及补给舰系列等船舶上;同时,这一成果推广到工业自动化领域,在十多条生产线上配套使用,并已向越南出口了一套生产线计算机系统;2+网络还被清华大学等学校列入教科书。此外还主持了“DK44 微机多回路可编程工艺试验系统”、“超大屏幕高亮度彩色多功能显示系统”、“JHD 型机场航班动态管理和信息图像显示系统”、“JL1800Y 锦纶帘子布浸胶生产线全自动控制系统”、“微波式智能液位电子标尺”、“驱逐舰损管综合报警装置研制”等项目或系统的研究设计工作。其中驱逐舰项目获军队总装备部科技二等奖。还研制成功国内第一套 CAN 网络舰船自动化设备,本世纪初又推出了首套 TCP/IP 数字信息平台,应用到舰船、市政工程、智能住宅小区等领域。
在此期间,徐绍衡共培养了 2 名青年正研究员、12 名副研究员。兼任中国造船工程学会计算机应用委员会和轮机专业委员会的委员及副主任,上海电脑应用协会副主任委员。他培养的青年人才此后均成为领导或科技骨干。在当时出国风潮中,保住了一些人才的流失。 在此期间,徐绍衡同志正是事业旺盛期,1996 年由于评上香港国际科学院院士,香港给了“绿卡”,他本人放弃了未去。交通部科技司司长退休要接任,以事业为重也未去。此期间徐绍衡同志加入了中国共产党。
AutoNet 网络舰船自动化设备产品至今已转让给五家船舶自动化设备生产厂(上海市三进科技发展有限公司、上海市智舟自动化设备有限公司、泰州市虹雨电工器材厂、镇江市赛尔尼科自动化设备厂、常熟市电子仪器厂),其产品已销到埃及、越南、新加坡、中东各国和欧洲国家等,直接经济效益数亿元。“具有 AutoNet 以太网分布数据库实时信息平台的 PPC200 新型 PLC 控制器”能抵御“网络电子战”, 在现代战争中发挥重大的作用。取得了多项专利:发明专利“分布数据库式高速响应实时控制网络”(ZL00125634.3)、实用新型专利“采用万用监测控制器的分布数据库控制管理一体化系统”(ZL201020149714.6)、“实用新型专利 ZL201420733640.9 一种船舶、海洋设备、飞行器的离岸工作一体广域网分布数据库信息平台” 等。发明专利“管理与控制一体化虚拟数据库平台”(ZL200820151901.0),可以取代 SQL 等大型数据库,并且不需要复杂且不可靠的网络服务器,是计算机系统的重大技术革新。
1980 年以来,徐绍衡共获得国家、部级和市级科技进步奖 19项,其中 12 项为一、 二等奖。“CX80 船舶中文微电脑监控报警系统” (项目主持人)1986 年获全国计算机应用成果一等奖;“船舶无人值班机舱自动化大系统”(监测部分主持人)获 1984 年全国交通系统科技进步一等奖;“综合登陆安全保障系统”荣获解放军有关部门 2011 年科技进步一等奖。多年来,徐绍衡获得中国发明专利和实项。在国内外发表论文 65 篇,多次获优秀论文奖。作为编委编辑大型工具书《英汉航运大辞典》及《轮机工程手册》。
用新型专利共 8
重点为军舰建造服务
上世纪 90 年代中后期,徐绍衡担任了中国船舶工业集团 611 研究所副总工程师及室总工程师,1997 年他研制了中国第一套军舰“损管安全系统”,安装到 167 舰上,之后主持了 14 条大中型军舰损管系统,获得军队一等奖。徐绍衡重点为军舰建造服务,十多年来,中国新建的大中军舰,全部使用“损管安全系统”, 从黑龙江到曾母暗沙,辽阔的中国海域上 1997 年以后新建的大中型新军舰上,均应用AutoNet 及 PPC,最新的大型军舰上,主动力、损管、辅助三大系统中均应用 AutoNet 及PPC200. 在此期间建立了 10 多人的分散型研究设计团队,由各单位二名技术骨干松散组成,为成果的设计应用推广起了很大的作用。
进入 21 世纪,徐绍衡研究设计了“虚拟数据库信息平台”,获得国家发明专利(ZL00125634.3);设计了因特网搜索名 AutoNet 技术以及“PCC 通用可编程采集控制与虚拟数据库信息平台”,取得了多项专利;研制成“采用万用监测控制器的分布数据库控制管理一体化平台”,目前已普遍装备到中国的大中型军舰上,在部分民用船舶及工业上也得到应用,该信息平台实现了 64000 点双向信息和一毫秒以内的信息响应速度,这一功能指标已达到和超过了国外先进设备的水平,获军队有关部门科技一等奖,促进了海军的科技进步。
船舶自动化设计赶超世界先进水平
1983 年,为发展中国的船舶自动化设备,徐绍衡把英文显示与英文打印 ASCII 字库设计成中英文两用,设计成中国首套中文船舶自动化系统,在国内 275 艘军民船应用,当时国内未启动中文计算机,这项技术是首创,荣获国家一等奖。
上世纪 90 年代前,我国中型舰油耗大,从三亚到南沙来回必须要在中途加油。徐绍衡在某舰设计油水界面标尺控制,出发前压载舱全装油,用油水标尺控制海水挤出油,保证南沙巡航来回,获军队有关部门二等奖,并获得国家专利(ZL96229575.2)。
1997 年前中国军舰没有“损害管制”安全系统,徐绍衡根据国外损管系统的技术报告,1997 年在某军舰设计成中国第一套“损管系统”,是中国军舰安全损管系统的创始人,此后,作为技术负责人在海军各种大中型舰船的建造中负责损管系统项目。
从上世纪 80 年代开始,徐绍衡设计了船舶自动化的“主动力”、“电站”、“损管”、“辅机”四大控制系统的全面产品,产品在国内及出口船舶与军舰上大量应用,远销全世界,CCS 规范作主要参考产品。
21 世纪舰船自动化需要大容量实时信息平台,世界上CAE 等能做2 万点以上的实时信息平台。2000 年,徐绍衡设计出一套 6 万点容量的分布数据库实时信息平台,获国家专利(ZL00125634.3),能抗病毒与高可靠性,达到和超过国外先进水平,21 世纪中国新建的大中型军舰全部应用。同时把“黑匣子”移到岸上工作,彻底消除了打捞黑匣子的麻烦,科技改变世界。
目前 PLC 在舰船上应用广泛,但国外产品占据了大部分市场。徐绍衡设计“逻辑图+数据库”简便编程的具有信息平台的万能 PLC,集“PLC+可编程采集+信息平台”为一体,功能性能优于进口产品,超大型舰机舱控制中心三大系统均应用此专利。获军队有关部门一等奖。
五大创新设计
一是采用 ASCII 字库改中英文是早期船舶设备中文化的最好选择。
二是网络每个节点建立分布数据库同步,成为船岸一体化的数据库实时平台,不再需要不可靠服务器,不需要串行通讯,是网络系统重大革新,同时不依赖 PC 电脑控制,这项设计方案是信息平台抵御病毒及高可靠的设计要点,同时压缩卫星流量数万倍,把“黑匣子” 移到岸上工作,彻底消除了打捞黑匣子的麻烦,科技改变世界。
三是首创船舶自动化设备高可靠的 8 项设计。
四是首创设计 AutoNet 广域网分布数据库现场总线信息平台,信息 1 毫秒的高速响应及 64000 点的大容量,不需要服务器,满足超大自动化系统的要求,可用于远程监控及无人驾驶。
五是“逻辑图+数据库”简便编程理论,依据其设计了具有信息平台的 PPC200 万用可编程控制器。
效益显著 应用广泛
徐绍衡的早期港口及航道船舶技术改造每年创造亿元以上的经济效益;中文化 CX80 安装 275 艘民船及军舰,1983 年至 1996 年直接产值近 2 亿元,占领市场 80 份额;从黑龙江到曾母暗沙,辽阔的中国海域上 2000 年以后的大中型新军舰上,均应用 AutoNet 及 PPC,同时PPC 至今已应用到世界四大洲约 400 艘船舶,不论是军舰还是民用船舶,均创造了巨大的经济效益;具有信息平台的新型 PLC 控制器可推广到工业控制应用,能够取代等进口品,经济效益显著,社会反响巨大。某六艘中型舰“损管系统”,采用双网络 AutoNet 冗余设计,监控电脑采用三台并行冗余,符合可靠性设计原则,经十年运行,基本没有维修,至今系统能正常运行,高可靠设计起了很大的作用。
某多艘大型舰“损管系统”,采用 AutoNet 平台及 77 台 PPC200可编程控制器,采用 8 台路由器联接各种系统,共约 100 个节点,每条船约 5000 点,汇总了主动力、电站、导航、液位、辅助设备、损管等全舰数据。作为一个大平台,包括了“沉浮计算”、“指挥决策” 等电脑功能,是指挥、管理、监控一体化系统,采用了双闭环以太网络四重冗余设计,三台监控电脑并行冗余运行,这样的大系统经多年运行稳定可靠,荣获军队有关部门 2011 年科技进步一等奖。某超大型舰设备中央控制室中三大系统采用 PPC200 及 AutoNet平台,已交船,稳定可靠,占有率约 40 。后续船占有率更高。AutoNet 及 PPC200 已大量应用于船舶设备制造,1997 年至今已应用到世界四大洲约 400 艘船舶,应用范围包括:主机遥控、监测报警、液位检测、阀门遥控、辅机控制、航行灯控制及甲板机械控制等等,荣获科技进步二等奖,十多年来设备运行稳定,信誉好。
AutoNet 船岸一体分布数据库实时平台能够压缩平台数据流量(带宽)数万倍,能够实现实时平台的高速大容量,同时 AutoNet 船岸一体实时平台通过卫星的数据流量费用极少,低成本地把船舶、海洋设备、飞行器的全部动态数据传到岸上,实现船舶、海洋设备与飞行器的管理及安全系统,远程监控管理,远程维修,无人驾驶,黑匣子也能移到岸上工作不必打捞,推广意义重大,科技改变世界。2016 发明专利:“分布数据库同步分布式实时信息云平台系统”(其发明专利号:ZL201610836018.4)
过去采用“通信模式”的船岸一体化实验系统只是一种试验,真正要推广到全世界的船舶与海洋设备应用是不可能的,因为没有音视信号、数据传送速度非实时、卫星流量费大几万倍是天文数字,无法推广实现。AUTONET 成熟创新技术的出现,彻底改变了现状,能够把每条船舶与海洋设备上的 2000-5000 个数据实时双向连接岸上大数据中心,同时把每条船舶与海洋设备上几十个摄像头音视发往岸上大数据中心,其每条船卫星费每日不足 100 元,是 2019 年新建的马士基18000 箱集装箱智能化船万分之一,具有极大的成本优势,使海洋 船、内河船、大小型船均有能力使用,真正能够实现航运大数据池, 实现智能船舶远程指挥、管理、安全、维护及无人驾驶的要求,使 “黑匣子”变为“白匣子”,是一项重大的创新发明,从现在起,智能化船舶及现代化大数据可以启动推广了,有划时代的意义。中国招商局数百条船已开始应用 AUTONET 启动船岸一体大数据应用了。
中国刚发了个宽带卫星,宽带 20G 带宽,无法满足全世界船舶大数据应用,如果加上飞机,物联网等,发 10000 颗卫星也不一定够用。因此发展宽带带宽卫星与压缩设备带宽,科技必须二条腿走路, 才能实现全世界信息化,哪一条单腿均达不到,AUTONET 能压缩带宽万倍,再加上新型宽带卫星的发射,全世界船舶、飞机、物联网全部信息化就能实现。
2019 年 3 月 18 日中国造船学会发布了团体标准“基于 AOUTNET 云现场总线的船岸一体大数据平台”,AUTONET 已成为国家行业团体标准,下一步制造 AOTONET 云现场总线SOC 单芯片,在工业控制全范围推广,成为中国现场总线的国家标准,由于 AUTONET 比欧洲标准CAN 及美国标准 MODBUS 有 6 个先进特点:速度快千倍、容量大千倍、传输带宽压缩千倍、通讯免编程免联调免转换、安全性高、结构相同成本低,将取代欧标、美标成为国际标准;PCC200 也单芯片化成为微型 PLC,国际首创,将取代西门子、ABB 等进口 PLC,在工业控制全范围推广,在武器、机器人、AI 等领域发挥重大作用。
AUTONET 云现场总线中国标准的建立,可以取代欧洲 CAN 标准及美国 MODBUS 标准等等,促进世界的进步。
