电气自动化技术在船舶中的应用

发布时间：2021-07-14

　　摘要：随着科技的快速进步，电气工程自动化技术在船舶上的应用不断增加。电气工程自动化技术的应用和我国造船业的共同发展，可以促进船舶内电力系统的改进。随着现代科学技术的快速进步和发展，大量电气自动化新技术出现，对现代船舶意义重大。本文讨论了电气工程自动化技术在船舶机械设备中的应用。

　　关键词：电气自动化技术;船舶机械设备;船舶电气

　　0引言

　　电气工程自动化技术在我国经济领域应用广泛，其自身的优势和特点有助于机械制造业降低能耗、提高生产效率。通过国外先进船舶电气化技术的引进、吸收和消化，我国船舶工业电气化水平显著提高，达到国内外领先水平，为船舶电气自动化的稳定、可靠、高效运行提供了保障。船舶机械设备生产作为能源和资源消耗的重要载体，应当认识到在节能减排的概念下与电气工程自动化技术相结合的关键和必要性[1]。

　　1船舶电气自动化的概念

　　传统的船舶运输主要采用机电控制来操控船舶，但随着计算机的快速发展，目前已不能满足船舶运输的要求。为了取代直接手动管理和控制，提高船舶运输效率和效益，船舶电气自动化通过自动装置集成计算机技术、信号处理技术、自动控制技术，采用有线网络技术、现场总线技术或以太网技术对船舶运输机械化进行标准操作、控制和监控，减少操作误差,减轻工人的劳动强度,降低劳动力成本。而且船舶电气自动化技术能够及时发现和处理船舶运输的异常情况，降低船舶经营的财产和人力风险，从根本上提高船舶效益。

　　2船舶电气自动化发展用途

　　船舶自动化可以确保操作安全，提高工作水平，降低劳动效率并减少水手的总数，提高了船舶运营的经济效益。自60年代以来，随着自动化技术特别是电子信息技术的发展，船舶自动化的发展趋势迅猛。船舶自动化的关键是涡轮机自动化，导航栏自动化和舾装自动化。

　　涡轮机自动化：第一个应用是在加热炉上安装阀门，在柴油发电机中安装调速电机，并在桥上放置转向器。进一步实施后，一些单个项目或某些实际操作已实现自动化。例如，网桥使用服务器远程控制立即控制服务器，根据发电厂的负荷，改变串联操作或卸载备用发电机组;自动调节主要运行参数，例如锅炉水位和工作压力、柴油机制冷温度、燃料粘度等;自动调节一些辅助设备，例如空气压缩机、制冷离心水泵、汽油和柴油混合泵启动和停止，自动控制从分离设备排出煤灰的顺序;一些关键泵，例如离心空气压缩机、高压油泵、服务器润滑泵等发生常见故障，备用泵立即自动转换;自动记录引擎日志和车辆时钟指令，例如当服务器润滑脂的工作压力低且主滚动轴承的温度高时，服务器将自动减速甚至自动开车停车以确保安全;预警系统天气预报常见故障。这样，除了维护和大修以外，所有工作职责管理方法都是完全自动化的。在60年代初期，该船是半自动的。内置在控制室中，选择了远程测试仪器和控制设备，并对汽车发动机室的动力系统进行了集中监督。

　　导航栏自动化：当船舶在水上航行时，驾驶员应及时在数据图表上阐明船舶的位置，并注意防止在这些区域发生碰撞、锚定、暗流等。使用船舶的无线通信导航栏机械设备替换六分仪，以测量船舶的动力，并且自动精确定位的误差可以低于1nmile。使用自动驾驶仪代替方向舵可以纠正由风频率引起的航向误差，并且船舶的航迹偏差小于手动转换，从而可以减少航行时间并提高合理性。另外，可以在电子海图上标记船舶的特定航路，从而代替了工作中驾驶员的航海图;雷达检测可以检测周围海平面的船只和海域，充分发挥雨雾天气导航栏的优势;船舶进出港口停泊时，它可以根据船首射击监控来控制船首的河面，从而正确地引导锚固系统，并立即控制桥上的侧推模块，从而提高船舶的机动性。

　　舾装自动化：船舶到达后，装卸及相关事项可根据闸阀遥控器等自动机械设备进行。如果货船正在装卸货物和移动货物，请按照装卸货物的顺序和液位仪的测试数据信号，自动控制阀按时打开或关闭，自动装卸货油，加满舱底水。为了防止由于船舶能量不均匀而造成的过大压力，并确保油泵不易高速旋转，油也不易溢出。在装卸重物时，应根据自动压载设备调节压载水，该压载水适用于船首、船尾、左舷和右舷吃水。在运输货物并退潮时，可以根据自动支撑力收紧或释放绞盘以锚定电缆。此外，全船还具有自动温度控制系统软件，可根据商品类型维护冷藏室中温度不同的自动设备。

　　3船舶电气自动化的现状

　　与国外先进技术相比，我国船舶电气自动化技术实力仍然薄弱，无法满足船舶工业发展的要求，特别是一些关键技术，缺乏政府相关部门的政策资金支持，未能形成规范和规模化的研究，我国船舶电气自动化产品的自主研发能力不强，这也是船舶电气自动化相关配套创新能力低的原因之一。

　　4船舶电气自动化的运用现状

　　4.1船舶综合自动化

　　随着电子信息技术的飞速发展，船舶自动化应用技术的应用水平不断提高。船舶内部自动化水平的提高使其内部电路系统更加完善，提高了效率。在船舶自动控制系统软件中，通常会创建2个单独的变电站，它们彼此无关，可以用作彼此的备份系统。这2个单独的变电站控制船舶的控制系统软件和相应的电气设备，并根据机械设备的不同应用和自动化控制水平来执行不同的功能。所有控制内容是系统软件中父站和从站之间高速信息传输的结果。根据互联网传输数据，在船内部生成用于整体控制的应用系统，该系统在工作中刺激一定数量的终端设备，以在必要时进行船舶的监视、控制和实际操作。

　　4.2全面的网站导航

　　如今，船舶安全驾驶控制系统软件应用的关键是使用单人安全驾驶综合网站导航。换句话说，只需要1名飞行员来控制该船。集成驱动系统可以产生电子设备导航图系统软件，并且可以监督汽车驾驶室。长宽比模拟了飞行驾驶舱的控制模式，整船的安全驾驶体验更佳。系统软件可以快速掌握船舶的位置，导航栏的位置，导航栏的速度以及周围化学物质的检测雷达图像。根据对数据信息的综合分析，可以向驾驶员展示出最佳状态，拟议的路线清楚地标识了风险和总体目标对象，并使用网站导航自动绕过船只。

　　4.3GPS的应用

　　GPS是确保船舶导航栏安全的基础。随着技术的飞速发展，船舶应用中的GPS定位技术变得越来越优秀。使用手机定位系统可以为船舶导航通道和救援的精确定位提供帮助。遇到问题时协助船运公司降低运营成本，在问题发生期间，可以快速准确地进行抢救，并且显示出安全预防措施，保证人们的生命和资金安全。

　　相关期刊推荐：《船舶工程》刊载内容：船舶设计、结构及性能研究;船舶动力装置和辅助机械;船舶电气设备、观通设备及自动控制技术;数字化造船;船舶建造及修理工艺;造船管理;海洋工程;风能技术和船舶行业信息等。

　　5船舶电气自动化系统的应用

　　5.1监控系统

　　如今，电气设备的自动化技术已经相对完善，可以更加广泛地应用于船舶机械设备的控制中，从而可以使船舶控制更加方便、完整。完善自动控制技术，可以逐步完成人机对战的手感，使实际操作更加灵巧，并可以使用显示屏来控制工业设备的各种功能。根据电气自动化技术的应用，可以控制自动化，精确定位技术，导航条技术，监视技术和智能控制集成到船舶运营中，以提高船舶运营的安全性与稳定性。如今，从视频监视系统得知，如果使用主菜单控件，则实际上可以使用显示屏上的功能键来操作视频监视系统，并可以根据不同的控件和特性进行设置以此升级操作系统软件[2]。

　　5.2数字系统软件

　　应用系统使用的关键体现在数据控制和自动化技术的结合上，该技术将原始的单独控制实际操作转变为通过图像输出指示控制。在机器控制设备升级的过程中，集成的Internet控制模块用于根据数据信号传输掌握机器设备的运行状态以及机器设备之间的关系。互联网控制技术可以改变传统的人力资源控制方式，合理减少船舶控制对人力资源的依赖。根据屏幕设置，所有控件均更改为即时控件，从而改善了控件的准确性和可靠性。

　　5.3智能化系统

　　近年来，随着船舶工作质量和效率的不断提高，电气系统的智能技术在其中发挥了至关重要的作用。一方面，智能系统实现了对船舶系统运行的综合控制。另一方面，智能系统可以在考虑实际应用要求的基础上实现个性化设置。因此，系统设计更加人性化，扩大了应用范围。而且智能系统的应用还成功地简化了复杂的操作过程，降低了手动操作的难度和工作量，简化了一些困难的程序操作。

　　6结语

　　随着船舶电气化技术的不断应用，船舶运输和控制技术的实力也不断提高。探索和思考电气专业自动化是当前的重要课题。我们要提高电化学技术在机械设备系统管理和政策法规中的应用，按照科学规范的管理制度，确保电气设备自动化技术的应用，使船舶的运输工作更加清晰，使船舶的运营更加安全、稳定。——论文作者：刘华军