船舶電氣自動化的發(fā)展探究

張洪政

摘 要：船舶行業(yè)在我國經(jīng)過較多年的發(fā)展，已經(jīng)在自動化的方向上具有了積極的轉(zhuǎn)變。對于船舶自動化來說，其開始為機艙的設(shè)備自動化，之后在陸續(xù)發(fā)展到航行、貨物裝卸以及動力定位自動化之后對全船自動化進行了實現(xiàn)。在此過程中，傳統(tǒng)的機電控制方式已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的控制方式。在該種情況下，如何在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上對船舶電氣自動化水平進行進一步的提升，則成為目前船舶行業(yè)發(fā)展當中的一項重點問題。

關(guān)鍵詞：船舶電氣；自動化；發(fā)展

1船舶電氣自動化發(fā)展歷程

從狹義角度來說，所謂船舶電氣自動化，即是指其電站方面的自動化，在技術(shù)發(fā)展的過程中將隨著控制、通信以及微處理技術(shù)的進步而發(fā)展。20世紀，電子技術(shù)以及集成電路的應(yīng)用發(fā)展，對船舶電站控制水平的提升起到了積極的促進作用。21世紀，在計算機制造、通信以及輔助設(shè)計技術(shù)不斷成熟的情況下，該技術(shù)也在機艙管理、裝貨以及駕駛等方面得到了較多的應(yīng)用。截至目前，船舶自動化已經(jīng)逐漸發(fā)展為航行、機械、機艙以及裝載自動化等多種技術(shù)于一體的綜合系統(tǒng)。對于該系統(tǒng)來說，通常情況下，其由一定數(shù)量的控制系統(tǒng)、兩個工作母站以及一定數(shù)量的工作分站所組成。對于兩個母站來說，其中一個母站在機艙控制室當中設(shè)置，而另一個母站在駕駛室當中設(shè)置。在運行當中，兩個母站保持著相互間的獨立性，可以根據(jù)實際工作需求，以獨立或者相互配合的方式操作，且能夠相互作為備用。分控制系統(tǒng)方面，這將根據(jù)船舶的自動化程度以及種類進行確定，如機艙監(jiān)測報警、電站管理、液位遙測、壓載控制、自動導(dǎo)航以及主機遙控等。在系統(tǒng)當中分控制系統(tǒng)與所有的工作母站都通過高速傳輸技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)綜合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建立，同時，將在網(wǎng)絡(luò)上根據(jù)實際工作需求實現(xiàn)一定數(shù)量工作分站的連接，通過該種設(shè)置方式的應(yīng)用，在船舶的重點部位對不同類型的設(shè)備實現(xiàn)良好的控制、操縱以及監(jiān)測。同時，通過工作分站的應(yīng)用，也能夠在通信衛(wèi)星的幫助下實現(xiàn)同國際互聯(lián)網(wǎng)之間的連接，以此對船同船、船同岸間的對話進行實現(xiàn)，通過對各類信息咨詢、信息交流、故障診斷、備件查詢以及設(shè)備維護等業(yè)務(wù)活動的開展實現(xiàn)船舶在航行當中經(jīng)濟、安全以及可靠水平的提升。

2船舶電氣自動化的系統(tǒng)組成

2.1電力系統(tǒng)

是船上的供電和電力傳輸設(shè)備。通過發(fā)電機和原動機來使船舶在電力與動力相互轉(zhuǎn)換的作用下正常通行。電氣自動化系統(tǒng)由電源裝置、配電裝置和負載按照一定方式連接在一起的，為船上的各種設(shè)備提供必需的電力。

2.2電站

在船舶電力自動化系統(tǒng)中，最重要的核心部分就是船舶電站。它由船舶發(fā)電機組（原動機、發(fā)機）以及開關(guān)電氣、保護裝置、測量儀表由控制設(shè)備等構(gòu)成的配電盤等裝置構(gòu)成。在船舶的實際運行中，不同的設(shè)備組合會造成船舶功能側(cè)重的的不同，這項工作要根據(jù)船舶工作的具體性質(zhì)和要求，由專業(yè)人才來組配完成。

2.3電力網(wǎng)

在各裝置的相互作用和電力的傳輸中，所形成的電路路徑連接起來便是電力網(wǎng)。它是船舶整個的電力系統(tǒng)相互作用的結(jié)果。不同的設(shè)備之間所形成的電路網(wǎng)都會有所不同。電力網(wǎng)一般都會分為照明電網(wǎng)、應(yīng)急電網(wǎng)等。

3船舶電氣自動化的發(fā)展趨勢

由于電氣自動化技術(shù)的快速發(fā)展，電力電子和強弱電等不能有效的分開，機電一體化模式不斷發(fā)展，還有人工智能等技術(shù)的深入，使得電氣自動化不斷深入發(fā)展，電氣自動化的推廣，使得變革發(fā)生，就要對船舶電氣自動化的發(fā)展趨勢進行重新看待。

3.1工作效率提升

當前已經(jīng)進入信息化時代，其最突出的產(chǎn)物就是計算機，其出現(xiàn)將巨大的變化帶給社會。因為信息化的產(chǎn)物是計算機，其全部作用都是以數(shù)字的方式進行的，其優(yōu)點，一是快速，二是準確。在船舶電氣自動化產(chǎn)業(yè)中，計算機作用主要有兩個方面，一是因為它有著圖像控制的功能，同時能夠利用人機界面來人為地對計算機中的全部功能進行控制，將相應(yīng)的條件供應(yīng)給船舶監(jiān)視工作，從而使船舶工作的效率大大提升，能夠?qū)Υ肮ぷ鞯膭討B(tài)進行實時關(guān)注；二是船舶工業(yè)的工作主要在海上，但是船員們的工作基本都是在船內(nèi)部，工作條件不佳，利用自動化技術(shù)，能夠使船員的工作得以大大解脫，使其工作環(huán)境得以改善，通過機械化操作將人工方式進行代替，使得生產(chǎn)力得以提升，使工作效率得以提高。

3.2準確率高

當前我們已經(jīng)邁進網(wǎng)絡(luò)時代，社會上多樣的監(jiān)控模式得以產(chǎn)生，在船舶電氣自動化中，缺一不可的一個關(guān)鍵模式就是監(jiān)控。利用計算機來對電氣自動化技術(shù)進行控制，這種機械一體化的方式，使得工作效率越來越高，同時，監(jiān)控使得工作得以完善和改進。將計算機控制進行全面的實施，使得船船的動力、船艙管理等以實現(xiàn)，而且開始向GPS導(dǎo)航方向進行發(fā)展，這種準確率高的工作方式，對于交換海岸信息是有利的，對于船舶工作及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是有利的，對于國民經(jīng)濟增長也是有利的。

3.3設(shè)備完善

在船舶工作過程中，將電氣自動化技術(shù)進行使用，這樣會使電力電子材料的應(yīng)用越來越成熟，開始在機械制造、機理等方面研發(fā)、利用新型材料，這些技術(shù)在船舶電氣自動化設(shè)備中進行深入使用，使得船舶電氣自動化設(shè)備也越來越成熟，使得電氣自動化系統(tǒng)也越來越完備，從而使船舶電氣自動化設(shè)備開始向使用簡單、高效、壽命長的方向邁進。電子材料的使用能將更多的便利向船舶機械、船艙等進行提供，而且對船舶發(fā)展的影響也是很大的。在此時，船舶電氣自動化技術(shù)一定會向電子電力不分離的方向駛?cè)?，使得兩者之間能夠共同發(fā)展，這對于船舶電氣自動化技術(shù)的發(fā)展來說也是非常關(guān)鍵的。

3.4系統(tǒng)可靠

船舶電氣自動化技術(shù)的實施，大多是以電氣自動化系統(tǒng)為主。對于船舶電氣自動化系統(tǒng)來說，其有2個方面的優(yōu)點，一是綜合性，就是船舶電氣自動化系統(tǒng)將多種技術(shù)融合在一起，比如計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等；二是網(wǎng)絡(luò)性，就是船舶電氣自動化系統(tǒng)能夠由網(wǎng)絡(luò)來控制。當前全世界都在對船舶電氣自動化系統(tǒng)的保障技術(shù)進行研究，將穩(wěn)定、可靠、高效的系統(tǒng)進行研制，這對于船舶工業(yè)的發(fā)展是極為有利的。

4結(jié)束語

總之，現(xiàn)階段的船舶電氣自動化系統(tǒng)及設(shè)備正處于不斷發(fā)展和完善的階段，為了進一步提高其發(fā)展效率和安全程度，技術(shù)人員需要針對船舶電氣系統(tǒng)進行進一步研究和應(yīng)用，為船舶行業(yè)的高效發(fā)展奠定基礎(chǔ)，同時實現(xiàn)船舶行業(yè)經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的提高。

參考文獻

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