浅谈船舶电气自动化的发展

浅谈船舶电气自动化的发展

中船澄西船舶修造有限公司江苏江阴214433

摘要:随着我国社会经济的不断发展,电气自动化技术也在我国发展越来越迅速,所应用的范围也越来越广,在很多领域中普及了电气自动化技术的应用,我国已全面进入电气自动化时代。目前,船舶在我国作为重要工具,主要运用到军事、航海探索、商业交通运输等领域中,那么在这里是否也可以应用电气自动化技术就显得尤为重要。如果在船舶的设计建造中加入电气自动化技术之后,船舶的航行动力就不再需要像旧时的人力划动前行,甚至可以省去柴油发动机等高污染的动力方式,所以在船舶中应用电气自动化技术,不仅可以减少人力物力,还能有效的降低污染保护环境。

关键词:船舶;电气自动化;设备故障

引言:目前,船舶应用电气自动化技术已进入高速发展阶段,由最初的单个环节的自动化已演变为整体自动化方向前进,与社会互联网信息时代靠拢,可达到依靠互联网即可完成操控船舶的程度。近年来,我国的船舶应用电气自动化技术发展迅速,其中智能化、自动化程度有了明显的提高,在船舶中的机电设备结合关系越来越紧密,与此同时,随着经济全球化的影响,国外先进的船舶电气自动化技术也融入我国,让我国的船舶电气自动化技术达到了世界领先的地位。

1、自动化技术在船舶电气自动化领域中应用的重点技术

1.1电力电子技术的应用

主轴驱动从而带动轴带发电机,让轴带发电机的转速根据主机的转速变化而变化,这样做的好处就是主机会根据海况与运行状态随时带动轴带发电机,从而达到控制的目的,这是船舶中节能的主要控制手段。现在轴带发电比较常用的恒频方式有两种:一种是电气式;第二种是机械式,随着科技的不断进步,电子元器件的研究越来越深入,如今的轴带发电系统中已全面覆盖晶闸管逆变方式。

在电力传动的方面来讲,电力推进系统又可以分为两大类:交流传动与直流传动。随着社会科技的不断研发,交流调速技术近年来发展非常快速,目前交流电力已经慢慢的取代了直流推进技术。当交流电力作为动力推动方式时,主要有交流无换向器电动机(CCV)推进系统和换向器电动机(LCI)推进系统比较常用。

1.2自动化报警技术

在整个船舶系统中机舱自动化监测系统在其中拥有非常关键的地位,可以智能记录信息、储存和输出等功能。比如:可以准确无误的智能记录各项设备的工作状态,并形成数字信息自动保存,如达到某些临界点时能够自动警报提醒,既能够实现整船的系统自动化运作,也可以大大的降低人力物力。自动化监测技术随着社会发展的需要而不断的进步,比如:综合监测的开发与应用,不仅能够快速定位故障点、故障原因,从而快速排出故障,还能科学有效的预测判断故障的发生,有效维持系统高效运转。针对DCS自动监测系统的应用,集中管控系统汇聚数据信息内容,然后经过计算机控制系统来发出警报,最后还能起到调控现场系统的平稳工作。

1.3自动化系统可靠性保障技术

对于自动化系统的可靠性保障技术,这是一项综合性比较强的技术,这里面包括了许多种类,例如自动化系统的电气设备的容错性设计,还有对于电磁兼容的设计等,这些都是属于可靠性保障技术的一部分。目前我国的自动化系统可靠性保障技术都是从国外引进比较多,但是这些技术将对我国船舶电气自动化系统的安全性有很大的提高,从而保障船舶电气自动化系统可以正常运行。

2、船舶电器自动化系统发展的现状

随着社会科学的不断进步,目前船舶中的大部分功能都已经实现了自动化操作的方式。这样不仅减少了人力的投入,而且操作更精准。例如,通过计算机来进行船舶的驾驶操作,人工加于辅助即可。在管理船舶时进行实时监控,任何突发事件都可以在第一时间获悉,在船舶装卸货物工作也加入自动化模式,提高装卸效率和减少人工成本。当全船设备都进入自动化操作时,其中通讯网络的覆盖是必不可少的,网络全船覆盖可以让船舶的监控控制系统可以随时监测船舶的航行情况和船体情况,可以有效的预防事故的发生,还能在设备出现故障的时候第一时间发出警报,及时排除故障进行补救,最终保障船舶的安全航行。

现代社会是一个快速迭代的时代。社会的需求在不断的变化,我们的要求也在不断的提高,所以我们要从技术上不断的创新,以适应社会新环境,其中如何实现船舶工作的可监控性就非常有意义。目前,全球有许多高新技术企业都在研发船舶上的自动化配套设备,船舶在应用这些设备之后可以更加智能化、系统化,同时也可以很大程度上提高船舶航行的安全性。在科技竞赛的环境下,船舶电气自动化的技术将获得长足的发展。

3、完善船舶电气自动化技术的发展措施

3.1加强电力系统综合化

目前,电力设备已发展成模块化及系列化的模式,这样的好处就是对船舶电力系统的综合性能够很好的适应并控制。船舶的电气自动化系统靠着计算机软件的不断进步,为其综合化提供了良好的环境,可以通过视觉界面的方式进行选择、操控各项功能模块。在这其中,因为软件开发人员不能深入了解船舶电气自动化的实际运转情况,这样就会造成无用的、冗杂操作遗留下来,所以设计人员一定要深入了解船舶的性能需求,减少不必要的操作,这样才能保证全船的电气自动化系统的可靠性和经济性。

3.2逐步完善电气设备

船舶电气自动化技术的不断发展,同时也带动了电气设备的快速跟进,才能让设备制造企业有更多的时间精力和充足的资金去研发更完善的电气设备,如今不断研发迭代更新的大功率半导体电子元器件,无论在制造工艺、原材料、理论知识和技术应用方面都有很大的进步,这些研究不仅为船舶电气自动化系统中使用的电气设备来了更高的节能型和可靠性,同时也为船舶的安全航行提供了更大的保障。

3.3系统的网络化水平更高

目前,船舶电气自动化系统中应用总线技术和数字化技术已经非常普及。其中总线就是将各个部件模块等串联起来,达到控制系统和网络设备之间的双向数字通信网络。这样就可以实现船舶电气自动化系统的电子信息化,让简单的自动化操作模式完全取代繁杂的人工操作模式,在降低人工成本的同时也提高了其工作效率。

4、船舶电气自动化未来展望

4.1智能新技术的应用

交通运输系统中航运占据相当重要的地位,在未来发展中航运都是重要运输途径,随着科学的不断进步,自动控制技术和电力电气技术、电子通讯技术等先进领域的技术都会不断应用到船舶中,也为船舶电气自动化发展带来更大的前景。在机电一体化不断普及的环境下,使得强电和弱电、电子和电力之间的界限越来越淡薄,同时船舶电气自动化系统中加入人工智能技术的应用,这种变革会给航运事业和造船行业带来非常巨大的影响。

4.2节能高效技术的应用

衡量中国工业生产水平的新指标是节能环保,船舶电气行业也要渐渐完成节能高效。这几年来,持续产生新材料、新工艺,为研发电子器件供应了有力的基础,在国家节能减排的号召下,将进一步提升船舶电气设备的能源运用率,达到高效、节能、可靠的目的。像运用PLC技术,不但设备的安全性能提高,还可以依据现实需求设置运行参数,使设备的运行效率极大的提高了。

结语

总的来说,随着新时期科学技术的持续发展,船舶工业的发展也渐渐步入了一个新的发展过程,自动化已经变成了关键的发展趋势与热点方向。然而在自动化的过程中肯定还有很多的问题存在,因此现阶段最主要的就是把这些问题解决好,并且随着当前信息技术的持续进步与完善,我们相信中国船舶事业会获得更加卓越的进行,船舶自动化系统的发展将会有更大的空间。

参考文献:

[1]胥园.船舶电气自动化技术研究[J].中国高新技术企业,2017(15):113-114.

[25]张伟.论船舶电气自动化发展的现状及趋势[J].新课程・中学,2014,(11).

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