广东新船重工有限公司
摘要：随着电气自动化技术的不断发展与完善，其在船舶航运中的应用也越来越广泛。在我国国民经济建设不断发展、科技竞争力不断提高的推动下，船舶电气自动化程度将得到进一步的发展，其技术亦将有更新、更好的突破。
关键词：船舶；电气自动化；应用技术；设备故障；发展趋势
引言
船舶航运是航运经济、航运安全，以及航运方面劳动环境的最基本最重要的因素，要让航运的整体生产力得到质的飞跃，那么就要将电气自动化技术应用到船舶航运中。21世纪以来，随着我国网络信息技术中各个专业技能水准的不断提高，促进了我国船舶电气自动化方面技术不断的发展。从船舶工业上来看，机械和电子设备的协同工作模式，加上我国船舶工业对外来技术的学习与借鉴，使得当下我国的船舶工业电气自动化水平处于国际领先地位。
一、自动化技术在船舶电气自动化领域中应用的几个重要技术
自动化技术在船舶电气自动化领域中的应用具体体现在：电力电子技术在船舶轴带发电和电力推进系统中的应用、CAN网络在船舶电站自动化系统中的应用及船舶电站自动化系统可靠性保障技术的应用等。在船舶电气自动化领域中，目前各国研究的重点集中在轴带发电、电力推进和自动化机舱等方面,而且这一领域的任何进展都是自动化等技术综合应用和交叉渗透的结果。
1.1电力电子技术的应用
电力电子技术在船舶中主要用在轴带发电和电力推进方面。
1）轴带发电机由主轴驱动，其转速随主机转速变化而变化，根据主机运行状况和海况对轴带发电机进行控制，是船舶节能的主要装置。目前，轴带发电常用的恒频方式可分为机械式和电气式两类，随着电力电子器件的飞速发展，轴带发电系统几乎已全部采用晶闸管逆变方式。
2）从电力传动角度来看，电力推进系统可分为直流传动和交流传动两大类。近年来，科技在不断进步，致使交流调速得到迅猛发展，交流电力逐步实现了对直流推进的取代。在交流电力推进方式中，目前常用的有交流无换向器电动机(CCV)推进系统以及直流无换向器电动机（LCI）推进系统。
1.2CAN电站测控系统
我们通常把发电机组、控制台和检测微机作为CAN网络的节点，三者一起挂在CAN总线上，形成一个电站自动控制网络，并通过网络与船上其他部分的控制网络连在一起，构成整个船舶的控制网络平台，同时，各节点本身又具有独立的测控功能，又可作为一个“子控制区”来参与全船的测控。其中，发电机节点集成了测量与控制功能；控制台则接收各发电机节点传送过来的测量结果，并根据这些结果与控制要求对各节点下达相应的控制指令；而检测微机则是对各节点进行监视，一旦出现异常问题、发现特殊情况，可及时予以处理。
1.3自动化系统可靠性保障技术
为确保船舶电气自动化系统能够进行更安全、更可靠的工作，一些发达国家还在此领域开展了可靠性技术的研究，如电磁兼容设计和容错技术设计等，这些先进的技术与设计为我国船舶电气自动化系统的运行提供了可靠保障。
二、船舶电气自动化系统的发展趋势
随着电气自动化技术的发展和深入，电力电子以及强弱电等方面紧密相联，机电一体化模式的逐渐深入，还有人工智能和自动化技术的普及应用，电气自动化的广泛应用必然会产生一些重大的变革，船舶电气自动化在船舶航运中的发展方向也必将成为重点研究课题。
2.1提高效率
网络系统的优势在于采用数字化和高层次的自动化技术，且具有图像控制功能，这一方面，使得人机界面和对话效果良好，计算机所有功能选择均能通过屏幕软件按钮直接完成，为系统监控的综合化提供了必要的基础；另一方面，有助于更好地减少频繁操作和减轻人员疲劳，把船员从环境恶劣的工作场合中解放出来，提高工作效率。
2.2设备完善
电气自动化的发展，使得更多新一代的大功率半导体电力电子器件在材料、理论、制造工艺和应用技术等方面得到研发与利用，其所取得的突破性进展，会使船舶设备朝着更高、可靠、节能型方向发展，这为船舶机械、船舱运作等方面提供了更快、更好、更方便条件的同时，亦将对船舶电力推进和辅机电力拖动技术带来重大变革，使二者互相促进、相辅相成。
2.3监控准确
计算机、网络、自动化技术的成熟应用，使船舶在驾驶、机舱管理和装货等方面实现了全盘计算机控制，同时也使船舶工业向着智能综合自动化、全球定位系统、卫星通信导航、微机监视、智能控制、船岸信息直接交流、全船自动化等领域延伸，最大程度地提高船舶航行的安全性、可靠性和经济性。
三、船舶电气自动化设备故障的排除
虽然，船舶电气自动化程度在不断提高，但受历史和人为等多种因素的影响，其设备在长期的运作过程中不可避免地发生各种故障，做好设备故障的检测、排除与维修，是保证船舶电气自动化系统正常、可靠运行的关键。
3.1排除故障的步骤
对于一般的电气设备故障来说，其检查步骤大同小异：1）首先必须弄清故障现象；2）查看电气线路图和说明书（图中标注的各种电气符号在每本说明书的前几页都会详细说明）；3）分析故障原因；4）确定检查部位；5）拆卸元器件(拆卸之前各接线头应做好标记)；6）确定故障；7）修理并排除故障；8）装复试验。
3.2排除故障的原则
对电气设备故障的排除，应秉承先易后难（对设备比较容易检查的部分先检查）、先动后静（对设备经常处在运行状态的部分先检查）、先外部后内部的原则进行排除、处理，这样能够使故障的检查更加方便、快捷。
3.3排除故障的方法
（1）直观分析法
直观分析法是检测人员通过看、听、闻、摸来对机械故障部位进行查找分析的最为直观的方式。首先可以通过视觉的观察，看各部位是否连接完整、线头是否松动、颜色是否发生变化等来进行故障查找，如果颜色发生改变即为故障部位；其次，可以听机械运转时的声音是否跟正常工作时的声音有差异，如果有差异，则为故障部位；然后通过闻气味来进行故障排除，如果有异味则为出现故障部位；最后，通过触感来感受是否有温度过高的现象，如果有，则为故障部位。
（2）短路分析法
此方法需要检测人员有一定的专业水平，首先应对故障部位进行判断，然后在可疑触点处连接导线，如果运转正常，就说明该触点为故障部位。但是在运用短路分析法的时候，当确定了故障部位后，应将导线迅速拆除，不能以导线直接代替触点，否则将会造成重大的事故和惨重的损失。
（3）对比分析法
对比分析法是最快速的一种检测方法，它不需要对故障发生的原因进行深究，而只是采取更换部件或者线路板的方式。顾名思义，也就是说，先确定一个故障可能发生的部位，然后进行部件或者线路板的更换，如果机械能够正常运转，则说明该部件部位或者线路板即为故障部位，如果机械不能正常运转，则需按照以上方式继续进行排除，直到确定故障部位，然后由检测人员进行及时的维修。
结束语
时代在进步，船舶工业也将大幅度的发展。将电气自动化运用于船舶工业，促进了船舶业的快速健康发展。同时，船舶电气自动化设备系统稳定和可靠是促进国家经济的前提，还可以带动相关产业的发展，使国民经济快速增长。设备故障问题的解决，既能解放工人，又能实现管理自动化模式，使船舶业更加安全、可靠。
参考文献:
[1]吴翔.有关船舶电气自动化的发展及其设备故障的排除探讨[J].建筑工程技术与设计，2015.8.
[2]陈念宁.船舶电气自动化系统的现状及发展.广东造船，2015.4.
[3]白永昕，彭成.船舶电气自动化中几个重要技术的应用.世界海运，2015.3.