有关航海类专业船舶电气与自动化课程教学研究
航海类专业是指培养航海领域应用技术人才和专业人才，主要包括船舶驾驶技术、船
舶电气与自动化、船舶建造与维修等方面的教学内容。船舶电气与自动化是航海类专业中
重要的一部分，涉及到船舶电气系统、船舶自动化设备、船舶通信设备等内容。本文将重
点研究船舶电气与自动化课程的教学内容、教学方法和教学研究，以期为相关教学提供一
定的参考和借鉴。
一、船舶电气与自动化课程概述
船舶电气与自动化课程主要涉及船舶电气系统的构成与原理、船舶自动化设备的应用
与维护、船舶通信设备的使用与管理等内容。在航海类专业中，学生需要通过学习这门课程，掌握船舶电气与自动化方面的理论知识和实际操作能力，为日后从事相关工作做好充
分的准备。
具体来说，船舶电气与自动化课程主要包括以下几方面内容：
1. 船舶电气系统：包括船舶发电系统、配电系统、照明系统、动力系统等。学生需
要了解船舶电气系统的构成原理、运行维护和故障排除等知识。
2. 船舶自动化设备：主要包括自动舵系统、自动测深仪、自动航向控制系统等。学
生需要学习船舶自动化设备的工作原理、使用方法和维护保养等内容。
3. 船舶通信设备：主要包括雷达、无线电通信设备、GPS定位系统等。学生需要掌握船舶通信设备的操作技能、应急处理方法和安全操作规程。
在现代船舶领域，电气与自动化技术的应用已经成为船舶安全、节能和航行效率的关键。船舶电气与自动化课程的教学内容具有非常重要的意义，不仅能够提升学生的专业素养，还能够满足航海行业对人才的需求。
针对船舶电气与自动化课程的特点和学生的实际需求，教学方法显得尤为重要。在教
学实践中，可以采取以下几种教学方法：
1. 理论教学与实践相结合：船舶电气与自动化课程注重学生的实际操作能力，因此
理论教学与实践相结合是非常重要的教学方法。教师可以通过教学实验、模拟操作等形式，引导学生将理论知识转化为实际操作能力。
2. 教学案例分析：船舶电气与自动化领域存在大量的实际案例，教学过程中可以通
过案例分析的方式，引导学生理解和应用相关知识。通过案例分析，不仅可以提高学生的
问题分析和解决能力，还可以增强学生对知识的印象和理解。
3. 互动式教学：船舶电气与自动化课程的内容比较抽象和复杂，为了提高教学效果，可以采取互动式教学方法。通过小组讨论、问题解答等方式，激发学生的学习兴趣，促进
学生之间的交流和合作。
4. 多媒体辅助教学：船舶电气与自动化领域涉及到大量的图表、数据和实验现象，
因此可以采用多媒体辅助教学的方法。通过演示实验、多媒体课件等形式，提高学生对知
识的理解和记忆。
以上教学方法并非孤立的，教师可以根据实际情况，灵活运用多种教学方法，以达到
更好的教学效果。
为了提高船舶电气与自动化课程的教学质量，相关教师和专家开展了大量的教学研究
工作。这些教学研究围绕教学内容、教学方法、教学手段等方面展开，旨在发现并解决教
学中存在的问题，提高教学效果。
教学研究的内容主要包括以下几个方面：
1. 教学内容的更新与完善：随着船舶电气与自动化技术的不断发展，相关教学内容
也需要及时更新与完善。教学研究可以通过调研和讨论，及时更新教学内容，确保与行业
发展同步。
2. 教学方法的改进与创新：针对船舶电气与自动化课程的特点，教学研究可以探索
更加有效的教学方法，以提高学生的学习成绩和实际操作能力。引入新的教学手段、开展
教学案例研究、推广优秀教学经验等。
3. 教学资源的建设与共享：教学研究还可以关注教学资源的建设和共享。通过建立
教学资源库、撰写教学教材、开发教学实验设备等方式，为教学提供更充足的支持和保
障。
船舶电气与自动化课程的教学研究是一个持续改进和完善的过程，需要教师、学生和
相关专家的共同努力。只有通过不断的实践和研究，才能不断提高船舶电气与自动化课程
的教学质量，为航海类专业的培养提供更好的保障。
《船舶电气及自动化（自动化部分）》课程教学大纲 一、课程基本情况 1．课程代码： 2．课程类别：专业课程 3．学时及学分 总学时：52 理论学时：52 实践学时：0 4．适用专业及年级：轮机工程 5．后续课程：轮机英语 6．编订日期：2012年11月 7．修订日期：2012年11月 二、课程的性质与任务 《船舶电气及自动化》课程是轮机工程专业的一门上岗必备的专业能课。本课程的设置任务是使学生在掌握反馈控制系统的概念、组成、作用规律及执行机构。船舶机舱辅助控制系统、蒸汽锅炉的自动控制、船舶主机遥控系统的组成、工作原理、执行机构。船舶机舱检测与报警系统组成、工作原理、船舶火灾自动报警系统组成、工作原理。为我们船舶综合系统的实习工作打下坚实的基础。 三、课程的教学目标 使学生明白自动控制系统的组成和工作原理，自动控制系统如何实现自动控制与
执行。当自动控制系统出现问题我们能根据自己所学的知识和实践来一一判断排查并找出发生为题的原因，并且修复之使其能重新回到良好的状态。根基系统各种系统的工作条件和状体做好日常的保养和维护工作。增加系统及工作机构的寿命。 四、主要教学内容及教学要求 第五章船舶反馈控制系统基础 第一节反馈控制系统的基本概念建议2学时， 主要教学内容：反馈控制系统的组成、反馈控制系统的传递方块图、反馈控制系统的工作过程、反馈控制系统的评价指标、 教学要求：了解反馈控制系统的组成结构、工作原理，如何评价反馈控制系统性能的好坏。 第二节自动化仪表的基本知识建议2学时 主要教学内容：自动仪表的主要品质指标、自动仪表的元部件及组成原理、 教学要求：仪表各种误差的分析和判断、懂的气动仪表的主要元件及工作原理，明白气动仪表的各个环节的组成结构和工作原理、 第三节调节器及其调节作用规律建议2学时 主要教学内容：位式调节器、比例调节器、比例微分调节器、比例积分调节器、比例积分微分调节器。 教学要求：掌握各种调节器的组成机构、工作原理，如何对各种调节器进行正确调试、并使其工作在最佳工作状态。 第四节传感器与变送器建议2学时 教学内容：船舶常用各种传感器、气动变送器
一、船舶电气及自动化在教学计划中的地位和作用 随着计算机技术的高度发展，带动了该技术在船舶上的日益发展和广泛应用，展望21世纪船舶自动化技术，将不断向全船综合自动化这个高层次阶段发展。 船舶综合自动化，是集机舱自动化、航行自动化、信息一体化、装载自动化等于一体的多功能综合系统，该系统通常由二个工作母站、若干个分控制系统及若干个工作分站组成，通常一个工作母站设在机舱控制室另一个设在驾驶室。两个工作母站完全独立，可同时或单独操作，并互为备用。 分控制系统将根据船舶的种类和自动化的程度而定，例如主机遥控、机舱监测报警、电站管理、泵浦控制、液位遥测和压载控制，冷藏集装箱监控、自动导航等。所有工作母站和分控制系统采用高速传输技术组成一个综合网络系统，在网络上根据需要连接一定数量的工作分站，以达到在船舶重要部位对各设备进行监测、控制和操纵等目的。 同时，其工作分站可以作为一个窗口，与船舶对外通信设备联网，借助于数据传输、电子邮件等各种通信手段，执行岸与船，船与船之间对话，进行各种信息交流；咨询、设备维护、故障诊断、资料查阅、备件查询、船舶管理等业务活动，从而最大程度地提高船舶航行的船舶机舱自动化系统是集机舱动力系统及辅助系统自动控制、监测、报警等于一体化的监控系统，船舶机舱自动化技术是船舶工业科技战略发展应用研究的重要技术之一，是涉及计算机网络、数字化信息技术、现代控制技术、通讯、信息处理、光纤、传感器、电力电子等多种学科和技术综合应用的一体化产物。 机舱自动化系统包括主动力系统、发电系统等多个子系统的控制
与监测，例如，主机遥控、机舱监测报警、电站管理、泵控制等，需要研究数字监控技术（包括单元系统模块技术、电子模块技术、系统接口模块技术）、光纤数字传输技术、网络技术（包括船用光纤、现场总线、工业以太网等技术）、智能柴油机电控技术、全电力电子技术、微机电技术等，以集成化、网络化、标准化、模块化、智能化、系列化等方式，向实现机舱综合自动化这个高层次阶段发展。其是开放式和网络化的未来船舶机舱自动化的创新模式，具有自动化程度高、可靠性高、维护简洁等特点。 而船舶机舱自动化系统及设备技术是以计算机网络、现场总线技术为标志的集成平台管理系统IPMS技术、柴油机遥控技术、全自动电站及电能管理技术、全电力推进系统的监控技术、标准操控台的数字监控系统技术、设备软硬件模块化、标准化、系列化技术、船舶光纤数字传输技术、船舶机舱微机电系统的新技术、机舱自动化系统可靠性理论为基础上发展起来的。电站自动化系统和主机遥控系统应用实例，依据船舶自动化系统设计经验以及沪东厂成功建造的各型船舶，就船舶机舱自动化现状、功能和特性、现行规范对自动化船舶分级及入级设计要求、主要配置的监测、报警、辅机的遥控操作和自动切换以及自动化系统的试验、验收等进行了综述；较好地总结了船舶自动化系统的设计规律，基本理顺了船舶自动化系统设计思路，可以指导今后的船舶自动化造船设计工作。并以此为基础，关注船舶电气自动化的新技术及发展方向。并进而展望未来船舶自动化发展趋势，紧跟电气自动化的发展潮流，以适应现代的船舶造船设计之需要。使我们的造船设计水平再上新台阶，并为我国建造高水平的船舶作出贡献。 船舶自动化是船舶科学技术的重要组成部分，其系统及设备发展
电气工程与自动化在航空航天与航海技术中 的应用与突破 电气工程与自动化在航空航天与航海技术中起着至关重要的作用。随着科技的不断发展，电气工程与自动化为航空航天与航海技术带来了巨大的突破与进步。本文将探讨电气工程与自动化在航空航天与航海技术中的具体应用，并重点讨论了当前取得的突破和未来的发展方向。 一、航空航天技术中的电气工程与自动化应用 1. 航空电气系统 航空电气系统是现代飞机中至关重要的部分。它包括电源系统、配电系统、仪表系统和通信系统等。电气工程师通过对这些系统的设计和维护，使飞机在飞行过程中能够正常运转。自动化技术在航空电气系统中的应用，使得飞机能够实现自动化的电力管理、故障检测与排除等功能，大大提高了航空器的可靠性。 2. 飞行控制系统 飞行控制系统是保证飞机安全飞行的核心部分。电气工程师利用自动化技术设计和改进飞行控制系统，实现自动驾驶、航迹规划和自动着陆等功能。这些自动化的飞行控制系统大大提高了飞机的飞行安全性和效率。 3. 航空通信与导航系统
现代航空器依赖于电气工程与自动化技术实现高效的通信和导航系统。电气工程师通过电子设备和自动化软件，设计和维护飞机的通信 系统和导航系统，以确保飞行员能够及时有效地与地面通信，并准确 地确定飞机的位置和飞行航线。 二、航海技术中的电气工程与自动化应用 1. 船舶电力系统 船舶电力系统是舰船运行和使用电气设备的基础。船舶电气工程师 通过设计和优化电力系统，确保船舶在航行过程中的正常供电。自动 化技术的应用使得船舶电力系统能够实现自动化的监控和管理，实时 调整电力负荷，并及时检测和排除故障，提高了船舶的可靠性和效率。 2. 自动导航系统 船舶的自动导航系统是航海技术中的重要组成部分。电气工程师利 用自动化技术设计和改进船舶的导航系统，实现航向控制、位置定位 和航路规划等功能。这些自动化的导航系统大大提高了船舶的安全性 和航行效率。 3. 船舶通信系统 船舶通信系统在航海技术中起着至关重要的作用。电气工程师通过 设计和维护船舶的通信系统，实现船舶与海岸通信、船舶之间的通信 以及紧急救援通信等功能。自动化技术的应用使得船舶通信系统能够 实现自动化的数据传输和处理，提高了通信的可靠性和效率。 三、电气工程与自动化在航空航天与航海技术中的突破
船舶电气与自控技术的电气设备与控制系统随着船舶的发展，船舶电气与自控技术已经成为当今航海领域的一项重要技术。通过电气设备和控制系统的全面升级，船舶在安全性、舒适性、节能性、智能化等方面都得到了极大的提升。本文将从船舶电气设备和控制系统的角度出发，详细介绍船舶电气与自控技术的关键技术。 电气设备 电气设备的功能在船舶上是非常重要的，因为电气设备直接影响着船舶的安全性和运行效率。船舶电气设备主要包括发电机、电动机、配电盘等，在船舶上需要进行精细的安装和定位工作，方便船员进行维修和保养。 发电机的设计和选型直接影响着船舶是否能通过长时间的航行。因此，航海公司需要根据不同的需求来选择不同规格的发电机。如何更好地利用电能也是当今船舶设计的重要考虑因素。目前，新一代的船舶发电机已经开始使用可再生能源，如风能、太阳能、海洋潮流能和热能等，更进一步提高了船舶电气设备的高效性。
电动机则是船舶上最为常见的电气设备之一。电动机的应用范围较广，这些设备在船舶环境中需要承受非常高的负荷，因此，它们需要经过专业加固和绝缘，以确保长时间运行的安全性和可靠性。电动机还需要配合各种感应器和执行器，如温度传感器、速度控制器以及变压器等等。 配电盘作为电气设备管理中一个关键部分，在船舶上也不可避免。它的主要作用是将发电机输出的电能分配到需求点，保证电路在船舶中的稳定运行。现代配电盘采用了先进的智能化技术，比如PLC以及自动控制技术等，因此，它们支持高效、自动调节电路，精确掌控电气设备的状态，兼顾船舶的节能和环保等需求。 控制系统 除了电气设备，控制系统也是船舶电气与自控技术的关键环节。这类系统旨在将传感器感知到的电气信号，通过控制处理器或PLC等机器人设备，转化成具体的控制指令，进而对船舶进行精确控制。
船舶电机与电力拖动教学设计 问题背景 在航海领域中，船舶电力系统的重要性日益凸显。电力系统的设计和维护涵盖 了船舶的各个方面，例如照明和通信系统、自动化控制和监测设备、以及船舶的主要动力部件。在船舶中，电力是实现操作和控制的关键之一，特别是在船舶动力系统中，包括发动机、传动、舵机和螺旋桨等部分。 电力拖动技术是一种先进的技术，目前被广泛应用于船舶行业。电力拖动技术 的使用在许多方面都有显著的增益，例如增加船速、提高燃油效率和减少机械损耗等。因此，电力拖动技术的教学与研究也越来越受到重视。 教学设计 船舶动力系统中，电机的作用至关重要。因为它们既提供动力，也用来控制船 舶的速度和方向。在教学设计中，我们需要重点关注的是船舶电机和电力拖动技术。 1. 船舶电机 1.1 电机的类型 船舶电机根据其应用的位置和功能可以分为以下几种: •船舶发动机或主电机 •辅助发电机或发电机 •推进电机或拖动电机 船舶电机的类型决定了其使用方法和安装位置。在教学设计中，我们应对每种 电机进行详细介绍。通过讲解电机的不同类型及其运作方式，学生可以更好地理解电机在船舶动力系统中的作用。
1.2 电机的组成 船舶电机主要由电动机、机械部件和电气部件组成。在教学设计中，我们将电 机的组成和原理进行详细讲解。此外，我们将介绍电机的基本操作和维护技能。 2. 电力拖动技术 电力拖动技术是对传统船舶推进方式的一种革命性改变。电力拖动系统由电气 部件、电气参数控制器和推进系统组成。学习电力拖动技术可以更好地帮助学生理解船舶动力系统的工作，提高其解决实际问题的能力。 2.1 电力拖动系统的工作原理 电力拖动系统是通过变频器将直流电转换为交流电来驱动船舶的电动机。在教 学设计中，我们将详细介绍电力拖动系统的工作原理，包括其组成部分，以及电流、电压和频率等电气参数的控制方法。 2.2 电力拖动系统的优点和缺点 在教学设计过程中，我们需要探讨电力拖动技术的优点和缺点。这将有助于学 生更好地了解电力拖动技术的应用和使用，同时也能使他们了解其在船舶运作中的局限性。 总结 船舶电机和电力拖动技术是航海领域中不可或缺的一部分。学习船舶电机和电 力拖动技术不仅有助于提高学生的技能，也有助于他们更深入地了解船舶动力系统的作用。本教学设计的目的是为了全面、系统地介绍电机和电力拖动技术的各个方面。通过这种方式，我们相信学生可以更好地掌握船舶电机和电力拖动技术的知识。
船舶自动化控制系统的研究与应用 船舶自动化控制系统是指利用计算机和先进控制技术对船舶的运行条件、船舶工况、电气设备和其他要素进行实时监控和自动控制，以提高航行安全、船舶运行效率和生产效益。随着计算机和控制技术的不断发展，船舶自动化控制系统在航海业中的应用越来越广泛，成为船舶现代化的重要组成部分。 一、船舶自动化控制系统的研究现状 目前，国内外对于船舶自动化控制系统的研究主要集中在以下几个方面： 1.控制算法和控制策略 控制算法和控制策略是船舶自动化控制系统的核心。目前，国内外学者提出了多种控制算法与策略，如PID控制器、模糊控制、神经网络控制等。同时，控制算法与策略的融合应用也成为研究的重点。 2.信息传输与处理技术 信息传输与处理技术是船舶自动化控制系统实现、优化和升级的基础。现代的信息传输与处理技术包括网络传输技术、云计算技术和大数据处理技术等。其中，网络传输技术是船舶自动化控制系统实现远程控制、数据共享等的关键技术。 3.智能监测与诊断技术 智能监测与诊断技术是船舶自动化控制系统实现智能化管理的关键。智能监测与诊断技术包括传感器监测技术、智能诊断技术、故障诊断技术和健康管理等。通过智能监测与诊断技术，能够实现船舶设备的精细化管理、故障的及时诊断和预警以及健康状态的评估和分析。 二、船舶自动化控制系统的应用现状
船舶自动化控制系统已经广泛应用于各种类型的船舶上，如货船、油轮、客船 和军舰等。具体来说，船舶自动化控制系统主要在以下3个方面应用： 1.船舶动力系统控制 船舶动力系统控制是船舶自动化控制系统的主要应用领域之一。船舶动力系统 由主机、舵机、推进器、发电机、锅炉等组成，通过船舶自动化控制系统对这些设备进行实时监测和控制，可以提高整个系统的效率和安全性。 2.船舶导航控制 船舶导航控制也是船舶自动化控制系统的应用领域之一。船舶导航系统由GPS、罗经、自动导向仪和雷达等组成，通过船舶自动化控制系统对这些设备进行实时控制，可以提高船舶的导航精度和安全性。 3.船舶货物装卸控制 船舶货物装卸控制是发展中的应用领域。通过船舶自动化控制系统安装在机舱、货仓等重要部位，能够实现货物的自动装卸、分配和储存等。 三、船舶自动化控制系统的未来发展趋势 在未来，船舶自动化控制系统的发展将主要体现在以下几个方面： 1.系统智能化 船舶自动化控制系统将逐步走向智能化，包括自主决策、预见性维护、自适应 学习和变异控制等。 2.信息共享和云端处理 随着信息技术的不断发展，船舶自动化控制系统将更加重视信息共享和云端处理，实现数据的在线传输、处理和分析等。 3.安全性和可靠性增强
船舶驾驶自动化与航海智能化研究 摘要：在科学技术迅速发展的推动下，船舶驾驶的自动化也逐渐发展起来，并在航海工作中得到充分利用。这时就需要对航海领域进行深度探索和研究，不断提升和发展船舶驾驶技术，进而提升航海工作质量和效率的不断提升。在现阶段船舶驾驶自动化技术得到充分利用，但是自动化和智能化手段的发展仍处于不成熟状态，需要对其进行更进一步的分析与研究，实现船舶驾驶的自动化发展，进而推动航海领域的智能化发展。 关键词：船舶驾驶自动化；航海智能化；技术发展 在船舶驾驶技术的发展建设中，诸多自动化技术得到充分利用。而随着我国航海事业的不断发展，对航海技术和相关工作也有了较高要求，推动着我国整个航海领域的技术发展。为了满足航海工作的技术需求，相关人员要加强对船舶驾驶技术的不断优化与完善，为航海事业的健康发展提供有效帮助和支持。工作人员要加强对现阶段船舶驾驶自动化情况的详细分析，不断提升自动化技术应用水平，促进我国航海智能化的发展与完善。 一、船舶驾驶自动化与航海智能化发展的必然性分析 在船舶航海的最初阶段，驾驶工作主要借助风力实现，但是随着我国自动化技术和电气设备的不断发展，船舶驾驶也逐渐朝着自动化和智能化方向发展。由于航海航行受诸多因素严重干扰，在应用电气设备的传统船舶驾驶中，电气设备故障严重阻碍着船舶驾驶目标的实现，大大降低了船舶航海的整体效果和安全性[1]。同时，因为船舶航海工作中面临的环境变化十分复杂，如果没有科学技术对航海的整体线路进行清晰定位和识别，将会直接导致航海安全性的下降。在航海时，船舶的行驶需要大量的能源支持，容易造成能源的不断浪费，进而造成船舶驾驶工作的整体效率下降。这时，加强船舶驾驶自动化发展，可以将现代化自动化技术进行充分利用，并在航海中将智能化技术进行充分利用，实现航海线路的科学规划和发展，完善船舶定位。加强对自动化和智能化技术的科学利用，可以
轮机工程专业电气自动化类课程教学模式几位数 轮机工程专业电气自动化类课程教学模式几位数 21世纪，随着各国对海洋的重视，不断的开发，己经成为沿海国家面临的战略任务。纵观历史上世界各国强弱的更替，有着各种各样的原因。但在史学界普遍认同一个观点，海洋强是国家强的必要条件。海洋事业中最重要的组成部分是航运事业，航运在任何一个沿海国家的发展历程中，发挥着重要的关键作用，并对整个国民经济影响非常大。航运的发展离不开航海类高校的发展水平，航海类高校为航运提供人才支持和智力保障以及科学研究，而这些的基础就是航海类高校课程的建设。轮机工程作为航海类高校的特色专业和主干专业，是航海类高等院校的核心专业之一。 船舶所有运转的机械设备都离不开电气及自动化。目前，各航运企业迫切需要机电合一的轮机综合管理人才[1]。电气及自动化类课程一直是轮机工程专业的必修和主课程。根据STCW78/95公约规定，船舶从2002年2月1日起不再强制设电机员，因而，以前电机员完成的工作任务将由轮机员来承担[2]。STCW公约2010年修正案（马尼拉修正案）也对船员培训以及适任证书等方面提出了新的要求。这就使得电气自动化类相关课程在现有的教学模式下需加以改进，以保证轮机专业毕业的学生能够更好的适应工作环境。在过去轮机工程专业培养人才方面，一直是以机为主，以电为辅。轮机员在实际工作中偏重于机械设备的管用养修，而电气自动化方面只要求要能了解电机、电站和电气控制系统的管理维护知识，能进行一般的故障诊断即可。新规定的实施，促使在专业培养教学中，在维持机方面的深度以外，电气自动化也变得非常重要。 1 轮机专业电气自动化类课程现有教学模式 1.1 电气自动化类专业课程的内容及教学要求 电气自动化类专业课程主要包括《船舶电气及设备》、《轮机自动化基础》即《自动控制原理》、《轮机自动化》、《船舶电站》等相关课程的教学。其内容涉及到船舶上的所有跟电气相关的设备以及
船舶轮机自动化技术分析及教学研究 作者：李聚保 来源：《山东工业技术》2015年第07期 摘要：随着科技的发展和节能减排需要，船舶轮机自动化产品的技术含量不断提高，要不断研究和分析行业内技术的发展方向，紧紧抓住行业需求，开展教学研究，努力培养合格人才。 关键词：轮机自动化；高技术；教学研究 1 轮机自动化技术分析 轮机自动化技术是一种结合控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术，对轮机各个生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策的综合性高技术，包括自动化软件、硬件和系统三大部分。 在船上，常规配置的船舶轮机自动化主要有：主推进装置自动化系统；柴油发电机及电站自动化系统；疏水/压载阀控系统；燃/滑油输送阀控系统；冷藏、空调、通风、锅炉自动化系统；焚烧炉、舱底水、生活污水、油净化器等环保设备自动化系统；自动减摇鳍/减摇水舱系统；探火、浸水报警、消防灭火等损害管制系统；甲板机械自动化系统；全船监测报警系统；海水制淡系统；艏侧向推进装置遥控系统。油船还有易燃易爆气体探测系统、惰性保护气体发生器系统、液货阀控系统、原油洗舱系统等。集装箱船还有冷藏集装箱控制监测系统等。 电子控制技术推动柴油机向电控发动机方向发展，已逐步取代了普通机械式柴油机。世界上主要的船舶柴油机研发企业都在努力发展高压共轨电控柴油机和双燃料电控柴油机。在柴油机电控系统上，高速传感器技术能实时获取运行数据信息，现场总线能安全即时通信，高速处理器技术能高效处理信息，高速电磁阀能实现精确的燃油喷射控制等。电控技术能在更大范围内实现对运行工况的最优化控制，使柴油机性能得到大幅度提高。在双燃料柴油机上，还有另外一套LNG燃料储存和喷射控制系统，此机型电控系统功能更加复杂。基于以上电控柴油机，相应的设备厂商也重新设计和推出了最新的主推进装置自动化系统和柴油发电机系统。 基于现场总线技术的全船监控系统功能更集中和高效。它是全分布式的串行双向的通信系统，减少了专用I/O 装置和控制站，系统控制功能在网络内彻底分散，在各个智能控制节点实现，故障节点自动脱离总线，降低成本和提高可靠性，克服了传统多层多级控制系统的弊端。在全船监控系统中，完全可以集成柴油发电机系统监控、电站监控、压载水系统、侧向推进装置遥控系统、机舱监测报警系统、船舶燃油监控系统等等。 世界经济增长减缓和常规船舶市场趋于饱和，造船市场有效需求不足导致需求结构出现明显变化，高技术船舶和海洋工程装备的需求比较多。随着船舶电气化水平的不断提高，海洋平
轮机工程专业电气及自动化类课程教学存在的问题及对策解 析张家凌 摘要：本文主要以轮机工程专业电气及自动化类课程教学存在的问题及对策解 析为重点进行阐述，结合当下轮机工程专业课程教学实际情况为依据，首先分析 轮机工程专业电气及自动化类课程教学存在的问题，其次从优化教学大纲与教学 计划，整合教学内容、更新教学手段，关注专业技能的培养、增加教学设备的投入，强化实训环节几个方面深入说明并探讨轮机工程专业电气及自动化类课程教 学存在问题的解决对策，旨意在为相关研究提供参考资料。 关键词：轮机工程电器及自动化课程教学存在问题有效对策 新时期下，大力发展海洋经济，保护海洋生态系统平衡，维护国家自身权益，创设海洋强国成为国家的一项重点战略方针。航海教育的进展给予我国开发和使 用海洋、维护国家权益等方面产生积极的影响。航海院校具有培养专业实用型人 才的责任，对海洋行业的发展商起到先导性职能，而轮机工程专业为航海院校的 特色化专业，应该关注电气及自动化类课程教学的实效性，为此笔者给予相关分 析与建议。 1.轮机工程专业电气及自动化类课程教学存在的问题 1.1教学方式与教学观念滞后。海航院校以往的教学思想以教师的讲述为主，在新公约理念产生之前，电气及自动化类课程涉及的内容不包括三管轮适任证书 的考试，实训内容和船舶主机以及辅机的训练内容少一些，教师按照题库战术的 理念设计教学环节，难以培养学生分析问题与解决问题的能力【1】。并且部分 航海院校制定的教学方案是强机弱电，把核心课时与训练放在主机、辅机以及动 力机械设备的课程中，对于电气及自动化类课程，往往以接触为主、掌握为辅的 观念。针对教学方式，海航院校以分段式和注入式模式进行，学生在课堂上被动 化的学习基础知识，其中分段式教学模式分割理论教学以及实训教学，也就是优 先学习基础内容之后接触实训环节，而电气及自动化类课程的专业知识相对抽象化，原理比较繁琐，学生若缺少直观性认知，或者没有深入的了解知识内涵，会 增加遗忘的几率。在后期的实训课程中，实验教师还需要重新教授基础知识，由 此不仅会浪费教学的时间，也不利于学生专业技能的发展。 1.2课程结构与安排不够科学。航海院校以往的课程结构体系围绕“强机弱电” 的模式展开，之后船员的适任证书考证课程由七门学科转变成五门学科，并且考 证内容进行对应的变动，尤其是电器课程与自动化课程组合成为“船舶电气及自动化”视作考证的标准化课程。新时期下，以往的课程结构呈现不合理的特点【2】。比如诸多院校将轮机自动化课程设置在毕业班级中，总会出现学生在考取认证书 期间没有学完全部课程的现象，导致学生在课堂不专心思考，将心思放在题海战 术上，以死记硬背的方式记忆相关内容，降低考证的通过率。此外，传播电气及 自动化的课程涉及电工学、单片机、电气设备及论及自动化等多门课程，存在较 强的综合性。现阶段，一些高职院校的航海专业中尚未健全单片机与PLC的课程 机制，或者院校将电工学和这些课程结合在一起，没有关注课程学习顺序的设置，以致于教师教授存在难度，不利于学生学习效果的提升。 1.3教学设备的投资不足。实训教学活动为轮机工程专业学生专业能力提升的重点环节，船舶的大型化与自动化进展，促使船上的机电设备迅速更新，需求学 生了解基础知识与操作要领。部分航海学校缺少对实验教学的关注，觉得实验仅 仅是验证理论知识的模式，相应的管理思想不够规范，加之实验教师数量与教学
船舶与海洋工程专业课程 一、船舶与海洋工程专业课程简介 船舶与海洋工程专业是指培养具备从事船舶和海洋工程设计、制造、 维修、管理等方面的高级技术人才。该专业课程涵盖了多个学科领域，包括材料科学、机械设计、流体力学、结构力学等。 二、主要课程及内容 1. 船舶结构力学 该课程主要介绍了船体结构设计的基本理论和方法，包括杆件受力分析、板壳受力分析等。同时也会涉及到一些新型材料的应用和结构优 化设计。 2. 船舶流体力学 该课程主要研究水动力学在船体设计中的应用，包括阻力计算、推进 器设计等。同时也会介绍一些现代数值模拟方法。 3. 船用电气与自动化控制 该课程主要介绍了现代电气和自动化控制技术在船舶领域中的应用， 包括电气系统设计、自动化控制系统设计等。同时也会涉及到一些新 型能源技术。
4. 船用发动机原理与维修 该课程主要介绍了各种船用发动机的工作原理和结构，包括柴油机、涡轮机等。同时也会涉及到发动机的维修和保养。 5. 船舶制造工艺 该课程主要介绍了船舶制造过程中的各种工艺和技术，包括焊接、切割、钣金加工等。同时也会涉及到一些新型制造技术。 6. 海洋工程概论 该课程主要介绍了海洋工程领域的基本概念和方法，包括海洋资源开发、海底管道设计等。同时也会涉及到一些现代海洋科学技术。 三、教学方法与实践环节 1. 课堂讲授 通过教师讲授、案例分析等方式进行知识传授。 2. 实验教学 通过实验室实践，让学生更好地理解理论知识，并提高操作能力。 3. 实习环节 通过在企业或研究机构实习，让学生更好地了解行业现状和未来发展趋势，并提高实际应用能力。
四、就业前景与发展方向 船舶与海洋工程专业毕业生主要从事以下方面的工作： 1. 船舶设计、制造、维修等相关领域； 2. 海洋资源开发和利用领域； 3. 海洋环境保护和治理领域； 4. 海洋科学研究领域。 随着我国海洋经济的不断发展，船舶与海洋工程专业毕业生的就业前 景十分广阔。未来，该专业将更加注重新型材料、新型能源等方面的 研究和应用。同时也需要具备创新精神和国际视野，以适应全球化竞 争的趋势。 五、结语 船舶与海洋工程专业是一个综合性较强的学科，涵盖了多个学科领域。通过深入学习相关课程，毕业生可以在各个领域中找到自己感兴趣并 擅长的方向，并为我国海洋经济发展做出贡献。
面向智能船舶的航海职业教育改革探索学科分类：高等教育 课题类别：重点课题 关键词：智能船舶；航海职业教育；改革 预期研究成果：研究报告 课题设计论证 （一）问题的提出 根据中国船级社的定义，智能船舶系指利用传感器、通信、物联网、互联网等技术手段，自动感知和获得船舶自身、海洋环境、物流、港口等方面的信息和数据，并基于计算机技术、自动控制技术和大数据处理和分析技术，在船舶航行、管理、维护保养、货物运输等方面实现智能化运行的船舶，以使船舶更加安全、更加环保、更加经济和更加可靠。 随着信息和通信技术的快速发展，智能船舶已成为全球航运业发展的必然趋势，尤其是作为智能船舶高级阶段的无人商船，“不是能否实现，而是何时实现”已成为业界共识。智能船舶将对整个航运业带来颠覆性的影响，传统航海类人才需求数量必定锐减，在陆上工作的“新航海人”将会涌现。呈现出新业态、新模式的“航海新工科”正面临发展的关键机遇期，作为高等航海教育主体的海事院校，必须提前谋划、主动
布局，积极开展航海教育改革的探索，尽快作好航海专业群结构优化与调整。 （二）课题界定 课题以智能船舶为背景，面向智能船舶的发展需要，以XXX航海专业群为例，探索新形势下高职航海类专业调整与优化的路径，提出面向智能船舶的航海职业教育变革的一般路径。 （三）国内外研究现状 1.国外研究现状 随着信息和通信技术的快速发展，智能船舶已成为全球船舶工程界科技创新的前沿课题。2015年5月，中国国务院发布了《中国制造2025》，智能船舶是其重点发展领域之一。2017年智能船舶研发更是得到了空前关注，国际海事组织在海事安全委员会第98次会议上开始讨论将智能船舶问题纳入议程；中国科技部、交通运输部发布了“十三五”交通领域科技创新专项规划，将智能船舶关键技术作为发展重点之一。 智能船舶的发展过程将经历自动化、智能化、无人化三个阶段，目前处于第二个阶段，其发展主要趋势和特点如下： （1）传统在船人员更加减少。随着科技的进步，在船人数持续下降，直至为零，这一变化趋势几乎不可逆转。
船舶电气与自动化系统设计研究第一章前言 船舶作为一种重要的交通工具和运输工具，在经济发展和国际贸易中扮演着极为重要的角色。船舶电气与自动化系统是船舶的核心设计之一，其正确性和有效性对于船舶的性能和安全性有着至关重要的影响。本文将从船舶电气与自动化系统设计的角度，结合实际案例和文献资料，进行研究和探讨。 第二章船舶电气系统设计 船舶电气系统是指船舶上各种电气设备所组成的系统，其主要作用是提供电力，控制设备和保护系统。船舶电气系统设计需要考虑以下三个方面： 1. 电源系统设计 电源系统是指提供船舶动力所需的电源，一般包括发电机、蓄电池和变频器等。在设计电源系统时，需要考虑船舶的用电负载以及航行条件，合理选择和配置电源设备。 2. 控制系统设计 控制系统是指船舶各种设备的控制器和控制面板等，其主要作用是对船舶设备进行控制和调节。在设计控制系统时，需要考虑不同设备的控制方式和船舶系统的整体协调。
3. 保护系统设计 保护系统是指船舶电气设备的保护装置，其主要作用是监测和保护设备，预防过载、短路等意外故障的发生。在设计保护系统时，需要考虑不同设备的参数和特性，选择合适的保护装置。 第三章船舶自动化系统设计 船舶自动化系统是指采用计算机、自动控制技术对船舶各个系统进行集成和协调，实现船舶智能化和自动化运行。船舶自动化系统设计需要考虑以下两个方面： 1. 系统集成设计 船舶自动化系统需要集成多种不同的设备和系统，需要有效地集成和协调。在进行系统集成设计时，需要考虑各系统之间的信息传递、数据处理和控制逻辑等方面。 2. 系统优化设计 船舶自动化系统是一个复杂的系统，需要对其进行不断优化和调整，以提高系统的性能和稳定性。在系统优化设计时，需要考虑不同的算法和策略，对系统进行模拟和测试，并对结果进行分析和评估。 第四章应用案例分析
船舶电气自动化系统的可靠性探究 摘要：现阶段，随着船舶上的电器和用电量的增加，在其日常运行过程中， 各类电气设备均存在一定的故障风险，会对船舶的电网稳定形成较大的影响。尤 其船舶的电站是大型船舶供电的核心设备，如果这些电气设施出现问题，所造成 的影响将较为严重，甚至有可能带来人员的伤害以及关键设备的损坏等。基于此，本文就船舶电气自动化系统的可靠性进行简要探讨。 关键词：船舶电气；自动化系统；可靠性 1船舶电气自动化系统可靠性特点 1.1电子信息化 电子信息技术的持续优化，促使各种类别的通讯技术也得到了较大程度的完善。以不同的功能为基础，电气自动化也不断地向着智能化的目标推进。计算机 技术将会在电气自动化中起到越来越重要的作用。在实际情形中更能够通过不同 的按键来执行不同的操作命令，从而可以有效地提高船舶操作的工作效率。但是 船舶不同，其内部构造、性能也会略有差异，因而需要相关研究人员深入探索。 1.2网络控制化 真实存在的常规总线自动化技术中，汇聚了多种信号线以及各种类别的部件，为开辟合适的信息通道而服务，使其更好地连接各种设备。实践过程中，可以借 助恰当的冗余结构，促使自动化系统朝向更稳定的方向发展。很多类别丰富的网 络技术都会变得愈加多元化，这样才能提高操作效率，使系统运作更为顺利。 1.3综合性强 科学技术的进步，促进了信息技术以及网络技术在船舶电气自动化系统中的 应用，电气设备在后续发展中，会朝向智能化的方向不断前行。大部分船舶自动
化系统中的组成部分并非不可变，要在基于灵活组态的前提下，突出系统的综合性。 2船舶电气自动化系统的技术现状 现如今，计算机辅助设计技术以及通讯技术都得到了完善，电子计算机在船 舶行驶、载货、机舱操作等方面都有较大范围的应用，且电气自动化水平也在逐 渐完善。电气自动化控制系统中，一般由2个操作主站和若干个操作分站，以及 控制系统等构成。2个操作主站可各自设定在驾驶室和集控室，既能够独立运行，又可共同运行、相互充当备用系统。电气自动化系统包含电站管理、主机遥控、 自主航行等分支系统。借助传输技术能够确保工作母站与其他系统之间进行适当 联合，进而形成综合网络体系，结合具体要求并以互联网为桥梁连接多个分站， 这一操作可以使得船舶设备操纵、管理、检查等工作更为便捷化、简单化。此外，工作分站可以理解为单独个体，在连接船舶对外网络的基础上，灵活运用电子邮 件等通讯手段，实现船舶之间、船舶与海岸之间的沟通互动。电气自动化系统除 了能够改善船舶装置管控水平，还能提高船舶行驶的安全性。随着科技水平的进步，一些闻名世界的船电产品厂家已经逐渐掌握了电气自动化技术以及相应产品，可以依照电气自动化程度进行细分，使其变为若干个部分，从而实现就地操纵的 预期设想，为船舶提供兼具综合性的功能模块。船舶电气自动化控制系统能够对 无人机舱进行科学监管，同时也可以管理动力控制系统等。除此之外，还具备安 全控制、舱内液位检测、水量统计等操作能力，借助对设备的自动化管控，能够 改善电气设备的工作状态，提升设备的可靠性。 3船舶电气自动化控制设备可靠性困境 3.1无法保障硬件设备质量 就现阶段船舶所使用的电气自动化控制设备情况来看，硬件问题造成设备可 靠性受影响的现象比较常见，造成设备使用的不稳定现象。船舶电气自动化控制 设备需要多个零件来构成，其中任何部分的零件出现问题，都对设备会产生直接 的影响，不利于设备的作业或者长期使用。 3.2维修保养重视程度不足
船舶电气系统的设计与优化研究 一、引言 船舶电气系统是船舶的重要组成部分，它负责为船舶提供电力、控制和通信能力。随着船舶技术的不断发展和航行需求的提高，船舶电气系统的设计和优化成为了一个重要的研究领域。本文将探讨船舶电气系统的设计原则、存在的挑战以及优化方法。 二、船舶电气系统的设计原则 1. 可靠性 船舶作为远洋运输工具，其电气系统的可靠性至关重要。在设计过程中，应考 虑电气设备的质量、寿命以及恶劣环境下的工作能力。此外，还应采取备用系统和自动切换装置，确保系统在故障发生时能够迅速恢复正常工作。 2. 安全性 电气系统的安全性直接关系到船舶的操作和乘员的人身安全，因此在设计中应 考虑到防火、防爆、防触电等安全要求。采用符合船舶安全标准的电气设备和材料，并进行详细的电气接地设计，以降低电气事故的发生概率。 3. 节能性 船舶作为能源消耗巨大的系统，电气能源的使用效率直接关系到船舶的经济性 和环境影响。在设计中应优化电气系统的功率分配，减少能量的浪费，并考虑使用可再生能源来降低对传统能源的依赖。 三、船舶电气系统存在的挑战 1. 空间限制
船舶的船舱空间有限，需要在有限空间内安装复杂的电气设备和电缆线路。因此，在设计过程中应考虑如何有效利用空间，减小设备和线路的尺寸，并避免设备之间的干扰。 2. 多样性要求 船舶电气系统需要应对多样化的航行条件和负载要求。不同类型的船舶（如油轮、货船、客船）有不同的电气需求，同时还需要考虑到港口供电和自给自足两种电力供应模式的切换。因此，在设计过程中需要根据实际需求进行灵活的组合和布置。 3. 技术更新 随着技术的发展，船舶电气系统也在不断更新换代。新的设备、控制系统和通信技术的应用给设计带来了新的挑战。在设计过程中要考虑如何融入新技术，并保证与旧系统的兼容性。 四、船舶电气系统的优化方法 1. 电路优化 通过对电路的分析和优化，可以减小电阻和功率损耗，提高系统的效率。采用优质的电缆和连接器，并合理设计电气线路的布置，可以降低电压降和电磁干扰，提高系统的稳定性和可靠性。 2. 系统集成 通过将不同部分的电气设备进行集成和联网，可以实现系统的智能化和自动化控制。例如，使用集中控制系统和远程监控系统可以提高船舶电气系统的操作和管理效率。 3. 能源管理
“船舶电站及其自动化装置”课程教学大纲 一、课程教学大纲基本信息 二、课程性质、任务与目的及基本要求 课程性质：《船舶电站及其自动化装置》属于轮机工程专业“专业课”中“方向限修课”模块:“电气与自动化方向”的课程。本课程是轮机工程专业的选修课，学生修完《电工学》、《电子技术》、《电工与电子实验实习》、《船舶电气设备维修技术》、《单片机原理与接口技术》和《计算机程序设计基础（VB)》课程后开设。同时开设的相关课程有《PLC与现场总线技术》、《船舶电气设备维修技术》、《轮机自动化》。 任务与目的：通过这门课程的学习，使学生熟悉现代船舶电站及其自动化装置组成及发展趋势，熟悉在自动化船舶中电站系统所涵盖的内容，熟悉船舶电站中各类自动控制装置的基本工作原理，日常维护管理及装置参数的调节方法，熟悉船舶电力系统的设备保护方法，保护装置的作用。为上船从事电机合一的轮机员工作，为管理和检修船舶电站及其自动化装置打下一定理论基础。 基本要求： 通过本课程的学习，获得有关船舶电力系统的结构、工作原理和运行管理方面的基本知识、基本理论和基本技能。同时，应达到下列的基本要求： 1、掌握船舶电站自动化运行的基本内容。 2、掌握自动并车装置、晶闸管调压器、可控相复励装置及无刷励磁装置。 3、掌握船舶电力系统保护装置设置原则。 三、教学内容及要求 第一章船舶电力系统 第一节概述 【目的要求】 1.了解发电机容量及台数确定的原则。
2.理解船舶电力系统的组成及特点。 3.掌握船舶电力系统的基本参数。 【主要内容】 1.船舶电力系统的组成及特点。 2.船舶电力系统的基本参数。 3.发电机容量及台数确定的原则。 4.应急发电机容量的确定。 重点：船舶电力系统的组成及特点；船舶电力系统的基本参数。难点：船舶电力系统的组成及特点；船舶电力系统的基本参数。第二节船舶电源 【目的要求】 1.了解船舶电源的分类与船舶新能源。 2.理解船舶同步发电机。 3.掌握船舶轴带发电机与船舶蓄电池。 【主要内容】 1.船舶电源的分类。 2.船舶同步发电机。 3.船舶轴带发电机优缺点以及主要类型。 4.船舶新能源。 5.船舶蓄电池的应用、类别、主要性能、结构以及工作原理。重点：船舶轴带发电机；船舶蓄电池。 难点：船舶轴带发电机；船舶蓄电池 第三节配电装置 【目的要求】 1.了解配电装置分类、应急配电板和充放电板。
电气工程与自动化技术在船舶与海洋工程中 的应用比较 随着科技的不断进步和发展，电气工程与自动化技术在各行各业中起到了关键作用。尤其在船舶与海洋工程领域，这两个领域的应用更是不可或缺的。本文将探讨电气工程与自动化技术在船舶与海洋工程中的应用，并对两者进行比较。 一、电气工程在船舶与海洋工程中的应用 电气工程在船舶与海洋工程中具有广泛的应用。首先是船舶的电力系统。传统的船舶电力系统常采用直流发电机供电，通过配电装置将电能供应给不同的船舶设备。而现代船舶电力系统则采用了交流发电机供电，配备主机辅助设备控制系统、电力自动化系统等。这使得船舶电力系统更加稳定可靠，提高了船舶的工作效率。 此外，电气工程还应用于船舶的导航系统。雷达、声纳等设备广泛用于船舶的导航与定位。这些设备不仅能够准确识别船舶周围的海洋环境，还能预测天气条件，确保船舶安全航行。电气工程为船舶导航系统提供了强大的技术支持。 另外，电气工程还应用于船舶的通信系统。卫星通信技术的发展使得船舶与岸上电脑系统之间能够进行高速稳定的数据传输。这在船舶沟通、远程监测和数据交换等方面起到了重要的作用。电气工程为船舶通信系统提供了有效的解决方案。 二、自动化技术在船舶与海洋工程中的应用
自动化技术在船舶与海洋工程中的应用同样不可小觑。首先是 自动化控制系统的应用。现代船舶普遍采用计算机控制系统，通过传 感器和执行器与各个系统进行交互。这些系统能够实现船舶的自动控制，提高船舶的航行精确度和安全性。 此外，自动化技术还应用于船舶的动力系统。船舶的推进系统 通常采用发动机和电动机进行驱动，而自动化技术可以实现对这些系 统的更加精确的控制。这有助于提高船舶的燃油利用率，并减少对环 境的影响。 另外，自动化技术还应用于海洋工程中的探测与测量。无人潜 水器、遥控机器人等自动化设备能够深入海底，进行实时监测和数据 采集。这为海洋工程的研究与开发提供了重要的技术支持。 三、电气工程与自动化技术的比较 电气工程与自动化技术在船舶与海洋工程中都发挥了重要的作用，但两者还是存在一些区别。电气工程着重于电力系统的设计与应用，致力于提供稳定可靠的电力供应。而自动化技术则着重于控制系 统的设计与应用，致力于提高船舶与海洋工程的自动化程度。 此外，电气工程更多地关注船舶与海洋工程中的电力系统设计 与维护，而自动化技术则更关注船舶与海洋工程的自动化控制与监控。两者在实践中相互配合，共同提升船舶与海洋工程的效率与安全性。 结论