船舶电气自动化技术的应用及其发展趋势
- 格式：docx
- 大小：29.09 KB
- 文档页数：5
船舶电气自动化技术的应用及其发展趋势
摘要：随着社会的迅速发展，科学技术水平显著提升，无形中为船舶电气自动化发展提供了技术支持，不仅能够提高电气自动化程度，也能缩短我国船舶制造与国际船舶制造行业的距离。加之，我国船舶领域迅猛发展，更应将电气自动化技术应用其中。船舶领海安全和领海能力方面的影响不容忽视，这就要将船舶电气自动化提升工作放在重要位置，同时做好船舶电气自动化设计工作，保证自主研发和模式创新符合实际要求，使船舶电气化水平达到国家先进水平。
关键词：船舶电气；自动化；技术应用；发展趋势
引言
随着科技的进步与发展，计算机、通信等技术在船舶电气系统中得到了应用，加快了船舶自动化应用发展。能否科学应用船舶电气自动化技术，不仅关系船舶运行效率，更关系航运安全，应加强相关技术研究，掌握船舶自动化技术的发展趋势，通过综合运用各种技术为航运事业发展保驾护航。
1船舶电气自动化系统组成
1.1船舶电气系统
船舶电力系统，指的是将可利用到的配电装置、电源装置以及负载装置等按照规定方式进行连接，然后借助船舶中的电能，经产生、传输、分配或消耗等过程，将全部装置和网络联系起来，这种组合方式确定了船舶电力系统工作原理以及在整个船舶中的地位。该系统利用船舶配备发电机或原动机可产生能量，并进行能量转换，然后在电线传输中完成各个环节的电能输送工作，最终实现各个构件和机械设备正常运转。
1.2电站 电站属于电子系统中的重要组成部分，其主要功能是转换能量。由于电站功能的实现，主要是借助可再生资源实现电能转换。在该模式下，不仅能够保证电能洁净性、稳定性，而且能够提升转化效率，并为船舶电气自动化设备正常运转提供支持，可有效避免能量缺少而引发的电能供应中断，且不会产生环境污染，利于减少相关污染物质和气体。
1.3电力网
电力网是船舶中电气自动化设备用于传输电力电能的重要网络系统，通过该网络能够为电力设备注入足够运行电能，并且作为电能运转的重要通道，关系到电气设备自动化功能的实现。通过对电力输送线路进行精密合理设计，可将船舶中电气自动化设备连接起来，并构建统一电力网络，该网络包含主电网、应急电网、照明电网以及弱电装置几部分，网络运行中可根据不同工作需求选择适合的电网。
2船舶电气自动化系统的技术现状
在计算机辅助设计发展过程中，电子计算机广泛应用于船舶行驶、装货、机舱管理等方面，以此来不断提升船舶电气自动化控制水平。对于船舶电气自动化，作为综合系统之一，涵盖着航行自动化、机械自动化、机舱自动化等功能，在该系统中，其构成主要包括2个工作母站，分别在机舱控制室和驾驶室进行设置，其控制系统具有较强的独立性，同时也包括了若干个工作分站等。在船舶类型和自动化水平差异的影响下，电气自动化的分控制系统也存在着明显的差别，但是在总体上，电站管理、主机遥控、机舱监测报警等系统均发挥着重要的作用。借助高速传输技术的应用，可以使工作母站与分控制系统紧密结合在一起，然后实现综合网络系统的组建，并从实际需要出发，在网络上与各工作分站进行连接，从而通过工作分站，更好地操纵和控制船舶重要部位设备。此外，工作分站具有独立化窗口的特点，通过电子邮件、数据传输等方式的应用，可以为船与船、船与岸之间的沟通提供极大的便捷，从而促进一系列业务的顺利进行，如信息交流、故障诊断、船舶管理等。 就目前而言，一些国际船电产品制造商的船舶电气自动化技术越来越成熟，衍生了较多的相关配套产品，通过对电气自动化程序控制的划分，可以充分彰显出系统功能的全面性和强大性。如船舶电气自动化系统，通过在无人机舱管理方面的应用，其监测和控制显著，可以有效控制动力系统、压舱系统等泵、阀装置，并且将舱内液面监测、燃油消耗记录、水量计算等功能发挥到最佳的状态，满足船舶电气设备的智能化管理需求，构建安全、可靠的船舶电气设备操作环境。
3船舶电气自动化技术的应用
3.1导航定位技术的应用
船舶多在海上航行，周围环境存在较强变化性和未知性，给船舶操控带来了较大风险。运用导航定位技术实现自动定位和航线优化调整等操作，能够将风险因素降至最小，降低安全事故发生率。GPS技术可通过卫星通讯方式精准获得船舶海上定位信息。现阶段，国际的海事卫星通信组织提供的通信信号能够覆盖海面多数船舶的航行路线，顺利与船舶的各种通讯系统对接，帮助船舶获取有效位置信息。船舶能够通过GPS接收机将位置信息传递给连接设备，在地图上完成坐标系统变化等操作，再将结果发送给驾驶员手持移动终端和导航系统，规划生成最佳的运行航线，减少未知因素给船舶运行带来的隐患。当船舶按照航线运行时，采用PLC技术实现自动化调控，实时监测确认船舶航行情况，根据动态位置信息与航行路线信息比对，及时发现船舶偏离航线等情况，向驾驶员发出警示，提醒人员及时处理。遭遇复杂航行环境时，如大雾天气，在海面能见度较低的情况下，系统可通过复杂运算完成风速、航速等航行数据分析，积累有效数据对风险事件做出科学预判，辅助人员及时调整路线，有效操控船舶，提升船舶运行质效和安全系数。
3.2系统保障技术的应用
船舶电气系统装机容量相对较小，通常万吨级以上船舶的装机容量在1000~1500kW之间，仅能满足单一船舶用电需求。电气设备启动时容易给其他设备带来冲击，引发设备故障。同时，船舶空间有限，各类电气设备集中度较高，在高湿、油雾、强振等环境中长期工作，部分零部件性能和使用寿命迅速下降和缩短。为保证电气系统能够可靠工作，需加强保障技术应用，维持船舶正常运转。电气自动化可靠性保障技术作为关系船舶安全的关键技术，目前可以划分为抗干扰技术、冗余处理技术和容错技术3种类型，能够降低船舶事故发生概率，维持船舶经济运行。
4船舶电气自动化未来发展趋势
4.1具备较强的全面性和系统性监测功能
未来我国科学技术水平将不断提升，多种新型技术会被广泛应用在船舶电气自动化系统设计工作中，加之在船舶电气设备的辅助下，目前已经实现了通用化、模块化、系列化发展目标。信息化速度逐步加快，在船舶电气设备设计工作有序开展的基础上，不仅能够保证实际落实的设计工作符合规范要求，也能在系统操作中突出简单方便和灵活转换等特征。此外，充分利用网络软件，对系统监控功能进行强化，同时将全面监控工作落到实处。比如，在船舱内投入使用监测报警系统，并保证这一系统始终处于高效稳定运行的状态，最终效果并不是对船舱内的角落和机舱进行监控，而是要进行无死角监控，甚至也要监控船舶周围水面和水底的情况，最终目标是严格管控船舶航行安全。
4.2具备较强的网络功能
我国数字化技术和总线技术水平在未来将不断提升，被船舶电气自动化设计领域广泛应用，不仅能够组成一组信号线，也能在模块和组件之间形成较为标准的信号通道。基于此，在提升系统可靠性过程中，具体控制期间就会以应用冗余结构为主，不可避免地会出现“高水平数字化和自动化取代手工操作”的现象。这样不仅能够对船舶电气设备机组的运作环境进行优化，也能提高工作效率和质量。
结语
电气自动化技术作为一种被快速推广应用的先进技术，应用后能够推动各个行业的技术进步与发展，将其引入到船舶制造企业中能够发挥至关重要的作用。同时在该技术支持下，能够加快推动船舶领域工作方式和技术条件改革，并为行业发展提供可靠助力。
参考文献
［1］石磊.电气自动化技术在电力工程中的应用及发展趋势［J］.光
源与照明，2021（10）：131-133.
［2］魏智娟.船舶电气自动化系统可靠性保障技术的应用［J］.船舶物资与市场，2021，29（10）：25-26.
