基于电气设计在船舶生产上的应用
发表时间：2019-04-29T17:17:35.637Z 来源：《基层建设》2019年第6期作者：梁志新
[导读] 摘要：本文主要从电气设计的概述出发，说明其在船舶中生产的标准以及专业化流程及其在应用中需要注意的事项。
广东中远海运重工有限公司 523146
摘要：本文主要从电气设计的概述出发，说明其在船舶中生产的标准以及专业化流程及其在应用中需要注意的事项。
关键词：电气设计；注意事项；船舶生产
1 电气在船舶上的生产设计
电气在船舶生产设计上的应用，详细设计是基础，只有在详细设计的基础上，将包含工艺、计划、质量以及管理数据全面反馈给船舶电气安装工作，才能协调船舶的设计以及生产问题，是一个不断整合以及调整的过程。电气设计在船舶的生产上不仅是协调的角色，而且占据着主导地位，也是工人进行船舶生产的工作依据，更是船舶生产管理人员进行编制生产作业计划的基石。
2 船舶电气设计生产标准化流程
船舶的电气设计生产流程有下面三个：建立带有属性的图块，将图块制作成幻灯片，最后建立图像控件菜单。
2.1建立带有属性的图块
带有属性的图块制作是船舶电气设计的一个重要环节，主要步骤有下面两个：（1）建立图层。图层的建立是要先绘制不同层面的图形，给不同层面的图形附上属性形成属性图形层并在这个基础上建立文字说明的图层。（2）制作带属性的图块。只有在第一个步骤的基础上，再根据船舶电气设备的实际尺寸修饰并绘制图形。使用ATTDEF定义属性图形层，分别定义设备分组，比如第一组的属性是船舶设备或者配件名称，第二组的定义是船舶设备或者配件的型号，第三组的定义是船舶设备或者配件的数量，第四组定义是船舶设备或者配件编号等等。必须定义完所有的属性，才使用数据库中的BLOCK功能制作图块，最后使用WBLOCK保存这些图块成为独立的图形文件。
2.2制作幻灯片
在船舶的电气设计中，制作幻灯片是等具有完全熟悉的图块制作完成之后，在图像控件菜单之前，是一个船舶电气设计的中间步骤。制作幻灯片的作用是将带有属性的图片完全进行强烈视觉的显示，即在幻灯片上必须展示完全的带有属性的图块，也就是在幻灯片上进行各个带有属性图块的编辑、整合，删除不必要的图块以免影响屏幕杂乱。最后是在命令界面输入代码mslide，使用图形名字作为幻灯片的名字，以.sld作为文件扩展名以便下一步进行图像控件菜单的操作。整个制作幻灯片的制作流程就是如上所述。
2.3建立图像控件菜单
船舶的电气设计人员是在AutoCAD的用户定义图像控件菜单上完成带有属性图块的筛选工作，在这个界面上不仅可以清楚第看到每个图块带有的定义属性，而且可以同时看到20个带有属性的图块并还有滑动列表可以看到更多的图块的属性定义。
3 电气生产设计的基本要求和注意事项
绘制船舶电气设计图纸的设计人员，必须在详细设计的基础上并学习船体总设计的要求，只有学习并且了解诸如总布置图、绝缘布置图以及系统图之后，按照舾装转模以及施工预装的要求，才能完美绘制船舶电气设计图纸，且在船体的设备以及其他配件的焊接逢席上进行留空不能安装电气设备以及电缆通道，以免船体的总体焊接受到影响从而导致船体的坚固性以及完整性被破坏。
3.1 布置船舶电缆通道的要领
（1）船舶电缆通道不能是曲线而且散乱，要保证统一整洁。（2）供电电缆布置必须遵循分路供电布置的原则，使用相同功能的电气设备电缆必须分开走线。（3）多台供电发电机的电缆出现位置必须分开成两路走下或者多路走线进行布置且彼此两组线路相互远离。
（4）舵机的供电线缆必须由不同的供电电源以及不同的电缆通道进出机舱。（5）驾驶室与舵机舱的供电以及控制线缆不能全部在机舱通过。（6）原则上不给机舱电气设备供电或者参与机舱控制的电缆通过，情非得已也要使用防火级别的线缆。（7）原则上，应急电源不能与主干电缆布置同一通道。（8）应急发电机的线缆布置原则上只能在本舱室。（9）安全线缆的布置必须与非安全电缆分开。
3.2布置船舶电气设备的设绘要领
（1）除了船体液舱壁上不能安装电气设备，其他壁体应该安装电气设备以节约舱体空间。（2）设备门应该设计成自动开启以便电气设备操作、拆装以及检修。（3）电气设备的安装空间要保证其工作环境以免漏油、漏水，避免影响电气设备的工作性能以及安全。（4）露天设备应该增加其防护等级，尤其注意防水。（5）所有电气设备的采购必须符合防爆标准。（6）电气设备的布置应该在主通道上留下0.8米最小通道上留下0.6米的宽度以免行人通过和影响电气设备被人员碰坏。（7）船舶的电气设备必须符合“船舶电气设备安装工艺”和“电气设备安装高度工艺”的规定。（8）火警探头是采用感光的方式来进行工作的，所以周围不应有障碍物且要远离出风通道口。（9）燃油柜附近1米内不能安装可以产生高温的电气设备。
（10）变压器、应急变压器设备必须安装吊码进行舾装固定。（11）所有电气设备必须要进行接地方式安装。其他不符合规定的线路敷设必须按照特殊情况进行处理。
3.3 电气生产设计的绘图要领
（1）明线布置的地方有冷藏室、居住舱。（2）明线暗线的线路设计必须考虑绝缘防水。（3）露天线路敷设的电缆必须按照其环境加以符合等级的防护。（4）冷热船舶环境下的线路防护等级要根据其特殊规定。（5）若在货舱、露天甲板、花钢板下等易受机械损伤的场所敷设电缆，需设置电缆护罩或电缆管加以防护。（5）从艏楼甲板穿到前桅的电缆不应用电缆框贯穿，应采用长度不小于 2m 的镀锌钢管，钢管端口必须用填料函进行密封，电缆管应尽可能安装在桅杆的后部。（6）电缆应尽量远离热源布置，电缆通道与蒸汽管或热水管交叉时，电缆通道到热管绝缘材料外缘的间隔不应小于 80mm，电缆通道与蒸汽管或热水管平行时，电缆通道到热管绝缘材料外缘的间隔不应小于 100mm。
结论：船舶电气生产设计是一项细致而复杂的工作，工作的强度很大以及需要花费的精力很多。生产设计会直接影响船舶的建造时间和质量安全。随着计算机技术以及电子技术的发展，船舶的生产设计也在不断深化，一些新工艺以及新思路也加快了其设计进度。但仍需要不断探索，船舶电气生产设计才能跟上现代化造船事业的发展步伐。
参考文献：
[1]《船舶生产企业生产条件基本要求》主要内容介绍[J].李军，李传明. 船舶标准化与质量.2005（06）
船舶电气设计中电缆设计的研究 发表时间：2018-10-15T15:12:44.610Z 来源：《防护工程》2018年第13期作者：侯蕾[导读] 现代舰船电气设备使用范围越来越大，电气设备精密度也越来越高，对于舰船电气系统的整体稳定性也有了更高的要求 侯蕾 天津德赛海洋船舶工程技术有限公司天津市 300450 摘要：现代舰船电气设备使用范围越来越大，电气设备精密度也越来越高，对于舰船电气系统的整体稳定性也有了更高的要求。电气设计中的电缆犹如船舶的血管，它能将源源不断的电能输送到舰船的每一个角落，因此电缆设计工作显得尤为重要。本文将详细探讨船舶电气设计中的电缆设计，以期为相关工作人员带来一定的启发。关键词：船舶；电气设计；电缆设计 前言 电线电缆作为国民经济中最大的配套行业之一，是各产业的基础，其产品广泛应用于电力、建筑、民用、通信、船舶、军工、航空以及石油化工等领域。电线电缆与国民经济发展密切相关，被喻为国民经济的“血管”与“神经”，是输送电能、传递信息和制造各种电机、仪器仪表，实现电磁能量转换所不可缺少的基础器材，是未来电气化、信息化社会中必要的基础产品。对于电缆设计的过程控制，通过对CAD、AM12、EXCEL 软件的充分研究，对电缆册设计需要的各种关键信息进行采集处理，有效控制电缆册设计过程中由于外界因素影响返工修改造成的不确定错误，大幅缩短了电缆设计的时间，提高了工作效率和设计准确率。此方法已经在多型大型船舶上应用和实践，取得了良好的效果。 1电缆设计的基本概述 在任何行业，想将一个系统工程做好，达到预期结果，过程控制都不可或缺，船舶电气的电缆设计也一样。电缆设计的主要基础元素是设备、节点和电缆，这三个元素中自带很多信息，任何一个信息的变化都会引起电缆册的变化，所以，要想做好电缆设计的过程控制，必须研究清楚电缆设计的主要问题点及其解决办法。 2电缆册的主要构成 不同的船厂编制电缆册时，由于不同的设计习惯和施工惯例，其中包含的内容不尽相同，但有部分主要信息是所有电缆册中必须包含的，例如，电缆代号、电缆型号规格、起始设备描述、起始设备区域、终止设备描述、终止设备区域、电缆路径和电缆总长。典型的EXCEL表格电缆册主要信息如表1所示。 在电缆册信息中，对于电缆代号、电缆型号规格、起始设备、终止设备的信息，可以通过对基于CAD的详细设计图纸进行属性化处理，将详细设计数据完整转化为生产设计数据，核查并最终消除错误，保证所有电缆基本信息一致。但对于电缆路径和总长的核查，还需要另辟蹊径加以解决。 表1典型EXCEL电缆册主要信息 3电缆路径设计 3.1影响电缆路径和长度的因素 （1）设备移位 当发生设备移位时，假如设备位置有较大的变化，影响电缆路径的，需要在设备移位结束后将设备重新挂节点，然后删除原有的设备节点信息，重新添加设备到新节点的长度信息；假如设备位置变化较小，电缆路径不需调整，设备到节点的长度信息也需要调整，以上2种情况都会造成电缆总长度的变化。 （2）节点移位 当发生节点移位时，该节点到与之相关的设备和节点间的长度也会发生变化，进而会影响电缆总长度。 （3）节点修改 不论是添加节点还是删除节点，该节点到与之相关的设备和节点间的长度都会发生变化，进而会影响电缆总长度。 （4）节点输入错误 当生产设计人员手动添加节点到原路径中时，可能出现节点添加的插入点错误，或者添加的节点编号错误的情况。 （5）电缆总长输入错误 当生产设计人员进行了设备、节点相关的修改之后，最后需要对电缆总长进行修改，但是在这个过程中由于人为因素，经常会出现最后电缆总长忘记修改，或修改时输入错误值的情况。 3.2电缆路径设计的具体方法 经过对影响电缆路径和长度因素的各种情况分析可以看出，最终影响电缆路径和长度的几个参数是：设备到节点的连接关系，设备到节点的长度信息，节点间的连接关系，节点间的长度信息，电缆总长信息。获得这些信息并利用这些信息对电缆路径和长度进行核对，需通过对三维建模软件AM12的深入研究，可以设法将设备到节点的连接关系及长度，节点间的连接关系及长度从AM12模型中提取出来，同时通过对EXCEL电缆册中电缆路径进行拆解分析处理，这样就能判断出电缆路径中是否存在错误，同时按照正确的路径重新核算一遍电缆长度。
船舶建造流程 一、船体放样 1.线形放样：分手工放样和机器(计算机)放样，手工放样一般为1：1比例，样台需占用极大面积，需要较大的人力物力，目前较少采用;机器放样又称数学放样，依靠先进技术软件对船体进行放样，数学放样精确性较高，且不占用场地和人力，目前较为广泛的采用机器放样。 2.结构放样、展开：对各结构进行放样、展开，绘制相应的加工样板、样棒。 3.下料草图：绘制相应的下料草图。 二、船体钢材预处理：对钢材表面进行预处理，消除应力。 1.钢材矫正：一般为机械方法，即采用多辊矫夹机、液压机、型钢矫直机等。 2.表面清理：a.机械除锈法，如抛丸除锈法喷丸除锈法等，目前较为广泛采用;b.酸洗除锈法，也叫化学除锈，利用化学反应;c.手工除锈法，用鎯头等工具敲击除锈 三、构件加工 1.边缘加工：剪切、切割等; 2.冷热加工：消除应力、变形等; 3.成型加工：油压床、肋骨冷弯机等。 四、船体装配：船体(部件)装配，把各种构件组合拼接成为各种我们所需的空间形状。 五、船体焊接：把装配后的空间形状通过焊接使之成为永久不可分割的一个整体。 六、密性试验：各类密性试验，如着色试验、超声波、X光等。 七、船舶下水：基本成形后下水，设计流水线以下的所有体积均为浸水体积。
1.重力下水：一般方式为船台下水，靠船舶自重及滑动速度下水; 2.浮力下水：一般形式为船坞; 3.机器下水：适用于中小型船舶，通过机器设备拖拉或吊下水。 八、船舶舾装：全面开展舾装系统、系泊系统、机装、电装、管装等方面的工作。 九、船舶试验：系泊试验、倾斜试验，试航(全面测试船舶各项性能)。 十、交船验收。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 船舶建造工艺流程简要介绍 本讲座从管理者的角度，按照“壳舾涂一体化总装造船”现代造船管理模式的要求，结合我国船厂的探索实践，介绍船舶建造在各工艺阶段的组织方式、应注意的问题，同时提供 对施工状态的评价标准。 一、造船生产管理模式的演变由焊接代替铆接建造钢质船，造船生产经历了从传统造船向现代造船的演变，主要推动力是造船技术的发展。传统造船分两个阶段： 1、常规的船体建造和舾装阶段。在固定的造船设施按照先安装龙骨系统、再安装肋骨框、最后装配外板系统等。 2．由于焊接技术的引进，船体实行分段建造；舾装分为两个阶段：分段舾装和船上舾装，即开展予舾装。 现代造船又历经以下阶段： 3、由于成组技术的引进，船体实行分道建造；舾装分为三个阶段： 单元舾装、分段舾装和船上舾装，即开展区域舾装。 4、由于船体建造和舾装、涂装相互结合组织，实现“壳舾涂一体化总装造船”。 5、随着造船技术的不断发展，精益造船、标准造船、数字造船、绿色造船将成为船厂的努力方向。目前国内主要船厂一般处于三级向四级过渡阶段；国内先进船厂已达到四级水平；外高桥船厂、建设中的江南长兴岛造船基地明确提出将精益造船、标准造船、数字造船、绿色造船作为发展目标。
船舶电气自动化的发展及其设计要点浅谈 发表时间：2017-11-14T14:33:33.710Z 来源：《防护工程》2017年第13期作者：王传兴[导读] 本文首先对我国船舶电气自动化技术发展现状和船舶电气自动化系统未来发展方向进行了分析。 浙江欧华造船股份有限公司浙江舟山 316101 摘要：近年来，我国的船舶工业领域为了实现高速发展，积极借鉴了国外先进的建设理念和技术，在电气自动化方面取得了一定成就。为了实现进一步发展，本文首先对我国船舶电气自动化技术发展现状和船舶电气自动化系统未来发展方向进行了分析，并对船舶电气自动化设计要点展开了探讨，以供参考。关键词：船舶；电气自动化；发展；设计要点一、我国船舶电气自动化技术发展现状近年来，信息和通讯技术以日新月异的速度飞快发展，在船舶工业领域也发挥了越来越重要的作用。船舶的机舱管理、驾驶等环节计算机技术的应用越来越广泛，泵浦控制、机舱监测报警、冷藏集装箱监控和压载控制等功能得以实现。不同的船舶类型在自动化水平上存在一定的差异，实际进行船舶电气自动化设计的过程中，应从船舶功能需求的角度出发对自动化程度进行确定[1]。例如，在实际进行船舶电气自动化设计时，可以有针对性的构建综合网络系统，从而有效连接分控制系统与工作母站；在连接分工作站时应对高速传输技术进行充分的应用等。目前，船舶电气自动化技术在长期的发展中已经具备了报警和监测等重要功能，并且能够高效管理船舶的燃油系统、动力系统和压舱系统；在控制阀和泵时可以对电气设备进行充分的应用[2]。从长远的角度来看，随着信息技术的进步，我国的船舶电气自动化系统也将逐渐完善，其运行中可以实现较高的可靠性和管理的智能化，为提升操作的经济性和安全性奠定良好基础。 二、船舶电气自动化系统未来发展的方向（一）提升监控功能的综合化船舶电气设备同信息技术的紧密结合，提升了设备的适用性，在船舶电气自动化设计中高效利用信息技术，不仅可以提升设计操作的便捷性，实现灵活的转换，同时设计的规范性特点还能够凸显出来[3]。各种设计操作、监控工作都可以利用屏幕和相关软件来实现，综合监控呈现出了较强的便捷性特点。 （二）网络化功能的实现在总线技术、数字化技术飞速发展的背景下，促使不同的部件、模块和信号线之间形成了统一的信号通道，现场总线在构建中可以利用双层网，通过使用冗余结构进行控制有助于提升系统运行可靠性。系统具体运行中，数据的收集和传送的网络可以作为首层网络，控网为第二层网络，这样一来，传统的人工操作方式就可以被数字化、自动化方式所取代，船员工作环境得到了优化，更重要的是，工作效率也实现了大幅度提升[4]。（三）多学科发展对船舶电气自动化发展具有推动作用在科学技术不断进步的背景下，各学科之间的边界越来越模糊，学科渗透的基础上基础上模糊技术和人工智能技术取得了一定进步。这将为船舶电气自动化的发展奠定良好的技术基础。在这种情况下，船舶电气自动化发展中，大功率半导体电力电子器件的应用技术、制造工艺和材料等方面都取得了突破，设备运行中不仅呈现出了较强的稳定性，同时节能效果也非常良好。而船舶控制技术的典型控制方式已经转变为可编程序控制器，船舶监控过程中，智能式算机监控系统已经开始取代传统的集中型计算机监控系统、计算机技术监控、集散型(分布式)多级和多微机监控系统[5]。由此可见，在科学技术不断进步的背景下，船舶工业领域也不断取得了更多的成就，其中包括船岸信息直接交流、卫星通信方式导航、信息技术监视、全智能控制自动化和全球定位系统等方面。 三、船舶电气自动化设计要点现阶段我国在积极进行船舶电气自动化设计的过程中，掌握设计要点至关重要。事实上，要想实现船舶电气自动化设计的科学性，设计人员必须抓住电气自动化系统可靠性、安全性和可维性三大设计要点：（一）可靠性
船舶电气生产设计流程及细节问题研究 文章围绕船舶电气生产设计工作，对设计流程与细节问题进行了阐述，目的在于提高船舶电气生产效率与质量，推动行业发展。 标签：船舶电气生产；设计流程；电缆 现如今，现代科学技术与信息技术的应用，船舶逐渐体现了大型化与自动化的特点，船舶电气生产与设计成为相关人员的工作重点。船厂内船舶类型越来越多，一般设计工作都交给国内外的船舶设计院，船厂内的设计人员按照设计院技术设计图纸组织施工与生产。这样一来，生产与设计过程中难免会出现细节问题，需要详细了解设计流程，解决问题，提高船舶质量。 1 船舶电气生产设计流程 受现代化技术应用的影响，造船模式与数字化造船出现在行业中，为了保证船舶建造质量，往往使用计算机构建数字模型，结合用户提出的要求设计生产图纸，同时借助计算机也能够有效实现数据共享，多个用户同步施工，及时更新数据的基础上也有效提升了生产效率[1]。船舶电气生产设计流程如下：（1）创建设备符号库、电气设备模型、电气附件库、规格说明书同时进行；（2）生成电气原理图；（3）建立电气钢结构，生成电气箱架图，以电气钢结构、管系建模信息与船体为背景建立电装综放模型，对其中涉及到的生产信息进行及时的处理；（4）制作托盘表、电缆册，在计算机中设计施工图，组织生产施工。 2 船舶电气生产设计细节问题 2.1 电气设备布置环节 第一，电气设备要以壁式安装为主，对于规模比较大的落地式设备可以不使用這一方法。安装时严格遵循PSPC规定，船体液舱壁不能安装电气设备[2]。如果必须安装，则要在底座撑脚和船体板中间部位设置腹板；第二，电气设备布置过程中，需要对设备是否可操作进行检验，并且保证日后拆装与检修便利；第三，电气设备不能在容易喷溅装置下进行安装，例如蒸汽管接头或是阀门等位置，安装时选择离露天设备较远的位置。电气设备要定期进行防护，保证防护等级符合规定，否则将要及时反应给设计人员，特别是布置危险区域内电气设备，必须要配备相应的防爆举措；第四，电气设备不能影响通行，以免因为电气设备使经过人员发生碰撞。通常走道宽度以>600mm为宜；第五，火井探头需要设置在距离通风管出风口较远的位置，感光式火井探头附近不能存在任何障碍物；第六，电气设备高度必须严格按照电气设备安装高度以及船舶电气设备安装工艺相关要求进行，如果情况特殊的话需要寻找另外的解决方案；第七，电气設备不能设置在油柜表面周围，如果必须如此，设备的后壁和油柜壁之间距离必须超过100mm，若电气设备易产生高温，不能放置于油柜壁之上；第八，必须定期对主变压器、应急变压器、艏侧推变压器等进行检查，电气设备必须安装吊码，以此
山东交通学院 船舶电气设备操作与维护 课程设计报告书 院(部)别信息科学与电气工程学院班级电气104 学号 100819425 姓名周鹏 指导教师陈松 时间 2013.09.30-2013.10.13 课程设计任务书
题目船舶电气设备操作与维护 系(部) 信息科学与电气工程学院 专业电气工程及其自动化 班级电气104 学号100819425 学生姓名周鹏 指导教师陈松 9 月30 日至10 月13 日共 2 周 指导教师(签字) 院长(签字) 2013 年10月15日
成绩评定表
船舶电气设备操作与维护 课程设计题目要求及说明 (1) 船舶电站岸电上船的操作 本实验所使用的设备为上海海事大学研制的船舶电站仿真模拟器，主要要求学生掌握船舶电站关于岸电上船的程序步骤，并能够熟练操作，实现船舶电站供电到岸基供电转换的整个过程，并能够解决一些相应的故障问题。 船舶电站岸电上船操作步骤： （1）船应急发电机自动启动 （2）单台发电机手动启动 （3）动力负载的加载 （4）第二台机手动并车 （5）侧推启动和停止 （6）加软负载轴带发电机手/自启动 （7）负载减小时的两台车的解列停机 （8）岸电上船联络开关闭合 (2)船舶电站多台发电机的互为备用及自动启动实验 要求学生熟练掌握船舶电站的启动过程以及各发电机之间的启动次序设置，能够在紧急情况下互为备用，并能够解决出现的一些相应问题。 留意操作详细过程及各部主要仪表指示灯的状态，最好也能够经过自己的组织整理绘制出相关的流程图。 特别对自己在硬件模拟器上考核所进行的操作多台发电机的互为备用及自动启动要详细叙述。 (3)两台发电机的手动并车及功率的分配 主要掌握两台发电机组手动并车的条件要求，并能够选择合适时机完成两台发电机组的手动并车操作，以及并车完成后的功率分配问题。 (4)软负载的加载及侧推的启动 主要能够通过仪器仪表的显示观察电站用电负荷的变化，并能够在电站侧推控制
船舶CFD的发展和应用 1引言 船舶的水动力性能(快速性、适航性、操纵性)是由绕船的流场特性而决定，从理论上讲通过求解描述流场特性的流体动力学方程就能对相应的水动力性能做出预报。然而，由于自由面的存在、船体几何形状复杂(特别是船尾)、附体较多，导致自由面水波、流体分离、旋涡等现象的出现，使得流场中的流动结构很复杂，即使有了描述流动过程的微分方程式也不可能得到解析解，因此，长期以来船模试验便成了研究船舶周围流场特性的一个必不可少的手段。然而，船模试验不仅周期长、费用高、很难得到详细的局部流场信息，同时因为尺度效应，船模实际上并不能真实地再现实船的流动情况，存在很大的局限性。新的水动力性能预报手段的引入己十分必要。 自1821年开始，纳维(Navier)等人考虑将分子问的作用力加入到欧拉方程中。1845年，斯托克斯(Stokes)将这个分子间的作用力用粘性系数μ表示，并正式完成了Navier-Stokes方程，最终建立了粘性流体力学的基本方程，奠定了近代粘性流体力学的基础。但是，由于方程式的非线性，解此方程，在数学上会碰到很大的困难瞳3。随着人们对流动的深入了解、计算方法的发展及计算机水平的提高，求解粘性流动问题经历了由简到繁，由易到难的过程。 计算流体动力学兴起于20世纪70年代。当时Fromm和Harlow发表了一篇名为“流体力学中的计算机实验”的文章，法国人Macagno则发表了一篇名为“流体力学模拟的某些新的方面”的文章。随后几年里陆续出现了多种专门研究计算流体动力学及计算方法的杂志。从此计算流体动力学进入了快速发展阶段。在船舶性能研究领域，船舶CFD(Ship CFD，或者Naval Hydrodynamics)与计算流体动力学几乎同时起步，它以计算机为工具，通过数值求解船舶绕流场的控制方程，模拟船体运动，得到流场中的速度场和压力场，实现对船体水动力性能的研究。第一篇关于船体粘性绕流数值计算的文章是Spalding教授的博士研究生Abdelmeguid的毕业论文—A method of predicting three—dimensional turbulent flows around ship’s hull。Abdelmeguid的方法来自传热问题的计算技术，在船舶性能研究领域也获得了普遍共识。在数值计算领域里，Spalding、Launder、Patanker 和Abdelmeguid等研究人员的工作为船舶CFD奠定了基础，成为船舶CFD研究工作的先驱者。 2 国内外CFD发展现状 近年来，随着计算机技术和计算技术的突飞猛进，计算流体力学（CFD）也得到了长足的发展。基于CFD 软件船舶水动力学方面的数值模拟，因为具有费用低、无触点流场测量、无比尺效应、能消除物模中由传感器尺寸及模型变形等因素对流场的影响、可获得较为详细的流场信息等优点而广受关注，应用范围越来越广。随着Spalding发展了基于RANS的数值计算方法，船舶CFD方法在船舶设计中开始实际使用。当时国际上这方面的研究队伍主要有：瑞典哥德堡科技大学的Larsson、美国衣阿华大学的Patel和日本东京大学的Miyata等教授及其领导的科研小组。到20世纪八十年代末、九十年代初，美国、德国、法国、意大利、日本、荷兰等国家纷纷成立了一些研究小组，开始形成群雄并起的局面，掀起了船舶粘性流及水动力计算研究的热潮。由于在船舶流体动力学中，不可压
浅谈船舶电气自动化发展趋势 [ 内容提要]:随着科学技术的发展，船舶机舱从有人值守到自动化机舱的经历了几十年的发展过程。船舶电气自动化是实现机舱自动化、进而实现无人值班机舱的必要条件。本文就与船舶安全和性能关系较大、技术进步较快和具有发展前景的船舶电气自动化及船舶电站自动化基本功能进行简要概述, 针对当前船舶电气自动化技术及自动化电站系统的发展现状，论述了船舶电气自动化发展的趋势（包括系统监控的综合化、网络化）并做出了船舶电气自动化领域的展望。 关键词：船舶电气、自动化、发展趋势 1.船舶电气自动化概述及船舶电站自动化基本功能 1.1.船舶电气自动化概述 船舶电气自动化指的是船舶电站的自动化，其伴随着通信技术、控制技术以及微处理术而不断发展。电子技术的突飞猛进、集成电路的投入使用以及计算机网络的快速发展，这些良好的技术条件促使船舶电站控制得到了前所未有的新突破。时间推进到2l 世纪，制造业、通讯技术以及计算机辅助设计的逐步成熟，船舶的机舱管理以及货物装卸等多方面都在充分地运用计算机技术。其工作分站能够通过通信卫星与国际互联网进行互联，促进了船与船之问、岸与船之问的有机联系，加强了相互之间的对话，极大地促了信息的交流、咨询、设备的维护、资料备件的查询、船舶的管理以及资料的查阅等一系列业务活动，从而充分地提高了船舶航行的经济型、安全性与可靠性，为航运事业的良好发展奠定了强大的技术基础。 1.2.船舶电站自动化基本功能 1.发电机组依据电站运行情况和实际负荷需要，按预定的顺序自动起动备用机组,并能自动投入、自动停机； 2.故障状态下自动解列、停机的控制； 3.发电机组之间的自动并车、电压及无功功率的自动调节、并联运行中功率的自动分配、转移与电网频率的自动调整，重载询问(投入大负载时的自动询问装置)； 4.船舶电站的综合保护（包括发电机组机电故障的自动处理与报警）；
船体设计实习报告 实习目的：通过实践环节，学习本专业生产技术及关键技术等方面的实际知识，加深对所学基本理论与专业知识的理解，提高综合运用所学理论与知识分析与解决实际问题的能力。 实习单位及岗位介绍：船厂设计公司负责船体套料设计。负责公司的产品船体设计、研发工作。积极配合其他设计专业，不断创新和优化设计方案，确保设计成果可靠、完整、准确。了解和掌握国际国内船体设计发展状况，收集和整理有关信息整理负责船体设计的送审工作、配合其它岗位工作。 实习内容及过程：实习对于我们学习船舶专业的学生来说是很重要的一个教学环节，我们可以在造船厂和修船厂学到很多有用的东西。月，我来到，那里也拥有我国造船企业的大型基地，有很多的大型造船厂、修船厂，为我们实习提供了很方便的场所。通过时间的锻炼，我们进行了理论知识的学习和进厂到现场实地参观学习，学到了很多有用的造船知识、理论，看到了我国最先进的造船工艺流程和造船方法，也看到了修船业的施工现场操作，亲身体会到我国造船行业和修船行业的蓬勃发展。 实习总结及体会： 船舶工程极为复杂，它由船体工程和舾装工程两部分组成，具有作业面广、工作量大、工种多、安装复杂、设计和建造周期长等特点。如何高质量、高效率、短周期、确保安全地建造船舶是造船工作者长期以来一贯追求的目标。 船舶生产设计(以下简称生产设计)从广义上来说，就是从施工的立场出发，通过设计的形式，考虑高质量、高效率、短周期，并确保安全地解决怎样造船与怎样合理组织造船生产的一种没计。通俗地讲，就是把工人在现场施工中需要思考解决的问题，在设计阶段由技术人员来解决的一种设计。 从20世纪50年代到70年代，我国船舶设计通常划分为方案设计、初步设计、技术设计、施工设计四个阶段。70年代后期到80年代，随着建造出口船舶设计的需要以及造船上艺的发展，生产设计已被认为是船舶设计的组成部分。现在的船舶设计可分为初步设计、详细设计和生产设计三个阶段。 船体套料是船体设计制造过程的一个重要环节，套料过程是船体数据管理的集中体现，直接影响船体制造的钢材利用率，关系着造船企业的经济效益。通过套料数据管理系统的开发，实现了船体套料工作的信息化和自动化，提高了工作效率，减少了原材料消耗，缩短了设计周期。本次实习对于总结产品数据管理技术，反思船舶发展现状都有非常重要的意义。通过实地调研，我分析了当前船体套料流程和存在的问题，针对船体套料自动化的发展要求。现
?现代船舶设计可分为：初步设计(合同设计),详细设计,和生产设计三阶段 ?初步设计与详细设计是解决造什么样的船的问题.生产设计则是解决怎样造船和怎样合理组织造船生产的问题。 ?生产设计特点:1生产设计要解决的是“怎样造船”的问题2生产设计将涉及,工艺,管理融为一体3生产设计必将涉及整个生产体系4生产设计将通过事前准备工作而贯穿整个船舶设计过程的始终5生产设计的过程是在图面上“模拟造船”的过程6生产设计的工作图表式现场生产的唯一依据。 生产设计的基本内容：生产设计的事前准备工作、生产设计图纸和管理表的绘制。 ?生产设计包括两部分内容:船体生产设计和舾装生产设计 ?舾装生产设计又分为：船装,机装,和电装生产设计.船装又可分为内装,外装,管装和涂装.内装是以居住舱室为主的室内舾装设计,外装指舱室外全船各层甲板的舾装设计,又称甲板舾装,管装是指除机舱以外的全船性管系舾装,涂装是指全船的除锈处理与涂料涂装设计,包括原材料的预处理 ?生产设计前的准备工作,主要有生产技术准备,计划准备和工程控制准备三项工作 ?原则工艺说明书与船舶建造方针书的区别:1前者在推行生产设计前编制的综合性造船工艺文件后者是在推行生产设计之后编制的2，前者是由船厂设计部门或者是船体车间,在方案设计,初步设计和技术设计的同时或之后(在施工设计阶段),从整个船厂,船舶产品的角度,以船体为中心和重点,后者是以船体和舾装为中心和重点 ?船舶建造方针书是以船体为基础,以舾装为中心,以现代化造船技术为主导 ?建造方针书的内容一般可分为两部分:一为合同概要,主要技术参数和主要无量,基本方针和部门方针二为附图,附表和综合协调。 ?分段划分的原则：1吊车最大起重原则2原材料最佳利用原则3均衡组织生产原则4船体结构强度合理性原则5施工工艺合理性原则6安全施工原则7扩大分段舾装原则。?船台建造法分为：1塔式建造法2环形总段建造法3岛式建造法4一条半建造法5两段建造法6一线两点建造法。 ?造船网络是网络计划技术在造船工程中的应用,他表示整个造船生产过程各工序之间的先后顺序,衔接关系和作业时间,用以组织造船生产,控制尽可能缩短造船周期。 ?网络图优化和调整：增加劳动力，实行多班制，延长作业时间，采用新工艺，新技术。?日程计划表：1船厂建造计划线表(在船厂所有船的日程进度)2综合日程表（反应一条船建造总计划）3主日程表（也是一条船，作为各车间进行生产活动的直接依据，包括船台吊装主日程表，船体舾装主日程表和平台周期表）4月计划表（各工作部门生产的依据，某个车间，班组，场地一个月所要做的具体工作的开工日期及完工日期）。 ?分段建造方法:1按基准面:正造法,反造法,卧造法,侧造法2按装配顺序:分离法,放射法,插入法,框架法 ?胎架形式有：平面胎架,曲面胎架(包括斜切胎架),活络胎架 ?生产设计的计划准备包括确定船舶建造的顺序计划,负荷计划和日程计划 ?负荷计划即工程量的测算计划,也就是船厂所具有的生产能力和预想的工作量之间的对比.它主要由船厂生产负荷计划,各阶段负荷计划和分段负荷计划三部分组成, ?船厂生产负荷计划是在订货计划阶段编制的负荷计划,是在生产技术准备中确定建造法时进行编制的, ?日程计划是从船体完工交船日期倒推到加工开始和钢材到厂交货日期为止 ?船厂建造计划线表反映加工开始,分段制造,上船台,下水和交船 ?所谓船体零件是指经号料,加工后可供装配的船体构件.船体部件是指两个或两个以上的船体零件装焊成的船体构件.组合件是指零件和部件或者是部件与部件装焊成的船体
领先的3D造船软件FORAN及其应用 作者：通力有限公司宋英杰 提要：采用先进的3D造船软件并逐步深化其应用，已是国内造船行业的趋势，本文就大型 3D造船软件FORAN的功能特点和应用价值进行了概括的阐述，并就国内船舶设计单位和造船厂应用FORAN软件提出了初步建议。 主题词：FORAN 造船设计 1. 当前船舶设计的发展趋势和软件应用中的主要问题 计算机辅助设计（CAD）技术可以提高船舶设计的效率和质量，已经成为国内造船行业的共识，国内多数骨干研究所和造船厂已经较大范围应用了国际先进水平的3D造船软件，具有代表性的软件是Tribon和CADDS5，经过多年的经验积累和二次开发，应用水平达到了一定的高度，获得了一定的效益，目前正在扩大应用范围；在许多尚未采用3D船舶设计软件的设计单位和造船厂，也已经认识到3D软件的重要性，正在进行软件的策划和考察，以期尽早升级到3D软件上，提高设计水平和竞争能力。 在国际造船业激烈竞争的环境下，我国造船业提出了用15年左右的时间成为世界第一造船大国和造船强国的战略目标。但目前我国造船行业在设计能力、建造模式、船舶质量、交船周期等方面还有差距，需要逐步提高，尽快赶上世界先进水平。 采用先进的造船模式无疑是实现以上目标的关键。国内造船业多年来推行的“转模”工作，使船舶企业各级领导和管理者形成了一定要搞转模的共识，先进的造船模式是提高造船竞争力的必由之路，是科技进步的重要课题，也是实现制度创新和技术创新的切入点。 作为首要的支撑技术，采用符合先进理念的设计软件、提高设计水平则是保证转模工作成功的极为重要的环节。三维产品建模使多用户环境下的船舶设计与建造更加集成化，这意味着如下特征： ?设计人员在一个完全交互的三维图形环境下工作； ?结构和舾装可以平行设计； ?船体外表面、甲板以及舱壁的信息能随时供正在使用该产品模型的设计人员调用； ?在船上某个分段区域的设计人员，可以了解到其他分段区域的信息，不管相邻与否； ?某个分段外舾装的设计人员可以使用产品模型中船体结构中最新的信息； ?最后制造出图时，比如平面制图、管道图以及透视图等，可以自动参照船体外板、甲板、舱壁、框架形式以及任何船舶构件； ?设计人员可以在船厂预先设定的工作目录中选择钢板、型钢以及舾装件； ?设计人员之间可进行数据交换，远程用户之间可同时参与一条船的设计。 三维产品建模让设计者使用这条船的同一个模型，从早期的初步设计一直到建造，有助于整个设计过程中数据的前后一致性。产品模型的优点有以下这些：减少设计时间、减少沟通环节、增强效率、更早的干涉检查、更容易修改、设计错误的大量减少、设计信息的主要来源以及给予产品的可利用性。这种技术还可以包括专家系统以及人工智能。 在船舶设计中，当前的主要发展趋势为： ?使设计模式满足现代造船模式的要求，与生产模式保持一致，提高船舶建造的生产率和质量； ?采用并行工程，缩短设计周期，从而加快交船周期； ?提高设计质量，节约材料和工时，减少设计修改，从而提高质量、降低成本； ?建立船舶产品的全3D数据库，为产品数据管理、生产管理、物流管理等系统提供
船舶电气设计的现状分析与发展趋势 发表时间：2018-07-16T10:32:59.547Z 来源：《基层建设》2018年第17期作者：李中华王俊张正吕 [导读] 摘要：众所周知，我们现如今的生活已经离不开交通运输。 江苏扬子江船业集团公司江苏泰州 225300 摘要：众所周知，我们现如今的生活已经离不开交通运输。如今的世界，也是在交通运输的作用下，才成为了一个整体。而所谓交通运输，自然也离不开交通工具。交通工具自从诞生开始，就给人们带来了极大的便利，而经过长时间的发展与演变，现如今的交通工具已经有了很多种类。而就水上交通工具来说，其中最为关键的一种交通工具就是船舶。而本文所阐述的船舶电气设计对传播的整体性能发挥有着极大的影响。但是，如今我们应该注意到的是，在船舶电气的设计过程中，还是有一些问题存在的，而这些问题在如今科技的发展的情况下，相信很快就能够解决。 关键词：船舶电气；设计；现状 引言 交通运输影响着人们生活的方方面面，甚至还影响着我国经济的发展与贸易往来。而水运又在交通运输中有着极其重要的地位。这主要是因为水运与其他运输方式相比，有着很大的优势。首先是水运相对来说是比较便利的，其次水运的成本低廉，而且还能够运输重量较大的物品。因此，水运是值得重视的。因此，对于传播中的电气设计，我们就更加应当注重。而如今在船舶电气设计之中，我们注意到一些仍然存在着的问题，需要我们去解决。 一、电气设计的含义 在这里提到的电气设计，实际上应用范围是极其广泛的。包括本文涉及到的交通运输领域、建筑领域等，都有着电气设计的参与。而电气设计，实际上便是从一些特定的角度，根据不同的行业规定与规范，对一些常见的设备进行设计，最终得到一份实用性很高、很可靠的设计图纸。 二、船舶电气设计的含义 所谓船舶电气设计，其实就是电气设计的一种，且是一个重要的分支。船舶电气设计，就是以船舶制造的具体的生产规范作为基础，检查、设计整艘船舶的电力系统，准确地计算电力负荷，同时也对一些与之相关的设备进行检查。在这个过程中，时时刻刻注意校正、修改，这样就能够让设计图纸精确且科学合理，为船舶的安全运行提供保障。 三、船舶电气设计中存在的问题 （一）相关专业人才的缺乏 众所周知，船舶电气设计实际上是一项对专业有着极高要求的工作。所以这也就要求相关的从业人员必须具备足够的专业能力。但是，我国目前在相关领域，还是没有很多高素质、高能力的人才。第一，在我国目前的高校中，有这门专业开设的学校并不是很多，有很多高校甚至都并没有这门专业开设。而即使有一些学校开设了这门专业，往往也不能够得到学校的足够的重视。这就导致了在这个专业中并没有很强大的师资力量，而获得的相关教学投资也不够多。因此，这些学校想要培养出优秀的电气设计人才，是很困难的。此外，就业问题也是一个大问题，一些电气设计专业人才并不能够得到预期的薪资，转而从事别的工作，导致人才流失。而企业又因为开出的薪资并不能够吸引到足够优秀的人才，因此就放宽了专业的门槛，导致了在企业工作的船舶电气工程师并没有足够的能力，技术专业水平不够，最终导致了船舶的制造质量和效率受到很大的影响。 （二）船舶电气设计有纰漏，考虑不周 如上文所述，电气设计是一件极其困难且繁琐的工作，设计人需要有很多方面的专业知识，才能够干好电气设计工作。在进行电气设计的时候，往往不只是需要本专业的相关知识，也有很多别的专业的知识是需要掌握的。比如，在进行电气设计的时候，我们往往需要运用到数学方面的知识，还要熟练掌握电学与力学，并且使这些知识都运用到电气设计之中，只有这样才能够做好电气设计。如今，在电气设计实际的操作之中，有很多工程师都忽略了这一点，这就会导致最终结果有所偏差。这其实可以在设计图纸上体现出来的，是非常严重的后果。如果设计师对物理、数学知识的掌握并不好的话，就会出现这种情况，这样设计出来的设计图存在偏差，往往会引起比较严重的结果。 （三）错误选择断路器 通常，在船舶电气设计的过程中，会有一些设备的选择问题。这些问题的解决是至关重要的。而在这之中，断路器的选择可谓是最为重要的。因为断路器的选择能够直接影响到设备的正常运行。因此，如何正确地选择断路器，成为了船舶的电气设计中很重要的一点。同时，这也是难点之一。如今，有一些设计师总是不能准确地把握各种设备，导致选择断路器时出现错误，使电器设备的运行负担加重，出现很多安全隐患，使整个船舶的质量出现了问题，最终造成不可估量的损失。 （四）选择错误的电缆 在船舶中，电缆起着极其重要的作用，比如广播、照明等等。这些环节没有电缆都是做不到的。因此电缆实际上就是一艘船舶最为基础的设施。但是我们应该注意到的就是，现如今，还是有很多的企业，并不能够正确地对电缆进行选择，不能正确地认识电缆到底有什么功能。这就导致，在很多时候电缆的应用是错误的。举例说明，在一些放火报警的过程中，所需要的电缆必须是具备较强的防火性能的，而如果选择的电缆并不具备这一点的话，放火报警系统就不能够正常地运作，最终导致严重的结果。 四、解决船舶电气设计中存在的问题的措施 （一）要加大对船舶电气设计专业的投入 现如今，高校正是国家培养下一代人才的基地，能够输出大量的社会优秀人才。所以，如果我们需要培养出优秀的船舶电气设计人才的话，我们就必须要追根朔源，从源头开始对人才进行培养。因此，我国必须要加大对高校船舶电气设计的教育投入才能够做到这一点，加大资金投入，为培养人才提供条件。 （二）提高设计师的技术水平 如前文所述，船舶的电气设计师是进行电气设计的主要力量，因此，电气设计的整体水平就全部取决于船舶电气设计师的水准。企业应当重视这一点。对船舶电气设计师必须要严格筛选，应对其有严格的技术水平方面的要求，并在就业之后，定期对其进行职业技能的培
课程设计成果说明书 题目：船舶岸电自动并车装置的设计学生姓名：向得智 学号：130407132 学院：船舶与海洋工程学院 班级：A13船电 指导教师：单海校 浙江海洋学院教务处 2016年 06月 19 日
浙江海洋学院 船舶与海洋工程学院《课程设计》成绩评定表 2015—2016学年第二学期
浙江海洋学院《课程设计》任务书 学院船舶与海洋学院班级 A13船电专业船舶电子电气工程
目录 一、设计任务及要求 ......................................................................................................................................... - 2 - 1.1设计任务 ................................................................................................................................................. - 2 - 1.2设计要求 ................................................................................................................................................. - 2 - 二、设计过程 ..................................................................................................................................................... - 2 - 2.1自动同步并车原理 ................................................................................................................................. - 2 - 2.1.1同步并网的过程及原理 .............................................................................................................. - 2 - 2.1.2同步并网过程 .............................................................................................................................. - 2 - 2.1.3同步并网分类 .............................................................................................................................. - 3 - 2.1.4并联运行的条件 .......................................................................................................................... - 3 - 2.1.5并联运行分析 .............................................................................................................................. - 5 - 2.1.6并联运行并网点的捕捉 .............................................................................................................. - 7 - 2.2供船舶用岸电结构及技术 ..................................................................................................................... - 9 - 2.2.1供船舶用岸电电源结构和分布................................................................................................... - 9 - 2.3自动准同步并车装置硬件设计 .......................................................................................................... - 11 - 2.4软件设计 ............................................................................................................................................... - 13 - 2.4.1自动准同步并车装置软件设计整体构架................................................................................. - 13 - 三、参考文献 ................................................................................................................................................... - 14 -
我国年造船产量占世界造船总产量的份额和名次已由世界第17位跃居世界第3位，仅次于日本和韩国。预计到2005年，中国年造船产量可迄650万吨以上，在世界造船市场的份额也将提高到15％。但目前，我国整体造船水平大致相当于国际二十世纪80年代末、90年代初的水平，船型开发与设计满足不了开拓市场的需求。不少技术复杂的船，包括超大型集装箱船、大型液化石油气、天然气船、豪华旅游船等尚处于开发阶段。 工欲善其事，必先利其器。随着船舶不断向大型化、复杂化方向发展，利用先进的计算机技术，提高设计水平，缩短设计周期，设计出经济、高附加值的船舶已相当普及。目前，国际上常用的船舶设计软件有如下几种： Tribon Tribon系统是由瑞典KCS(Kockums Computer System AB)公司设计开发的一套用于辅助船舶设计与建造计算机软件集成系统。Tribon集CAD/CAM(计算机辅助设计与制造)与MIS (信息集成)于一体，并覆盖了船体、管子、电缆、舱室、涂装等各个专业的一个专家系统。总体上Tribon系统可分为船体设计、舾装设计、系统管理及维护三大部分。该软件是一个出色的集成系统，也是一个庞大的系统(系统程序约500 MB)，它具有许多其他系统所不具备的优点。Tribon推出的新版本较过去添加了很多新的功能，如在设备选择、合同设计等方面的功能。 我国使用该设计软件系统的公司有：广船国际股份有限公司、江南造船（集团）有限公司等。对我国的用户来说，该软件存在的缺点有：数据开放性不够，数据库系统自成一套与常用的数据库缺少接口等。 NAPA NAPA公司首次在船舶设计软件中采用3D技术，并在船舶初步设计和基本设计阶段提出了3D NAPA船舶模型的概念，这一概念己得到广泛认同。利用NAPA Steel设计师们可以在较短时间内迅速完成结构初步设计和重量、成本计算，生成可供送审的技术文件和图样，并根据需要生成结构有限元计算所需的网格模型。在NAPA于2003.1发布的版本中具有的最新的功能之一是提供了许多软件与NAPA Steel之间的接口，比如说Tribon Hull和Nupas -Cadmatic，以及其它一些典型的经常使用的船舶设计系统。其中与Tribon之间的接口可以实现：曲线的转换、表面的转换、图的转换等。 CADDS 5i CADDS 5i是PTC公司针对船舶、航空、航天行业推出的产品，空中客车、劳斯莱斯、波音公司BAE系统、洛克希德马丁、美国联防公司、中国的CSIC(中船集团)等约2000个客户已经成功地应用了这套解决方案。该产品在世界造船市场的份额也为15％。这个软件主要包括船体、管系、舾装、电力、空调通风系统等几大模块。船体模块主要进行船体结构辅助设计，可输入输出全部船体制造所需的数据。管系施装模块则提供了管系设计和制造所需的所有工具，包括3D管系布置。空调通风模块所提供的工具可支持开发大型HVAC(热力、通风与空调)系统及其结构的能力，并生成制造输出数据。电气系统模块提供的功能可支持船舶电气系统的开发，其中包括布线示意图、3D电缆通道网络、3D布线以及电缆通道支