船舶電氣主要技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)探究

魏亞華

摘要

本文從船舶電氣的發(fā)展現(xiàn)狀入手，著重分析了船舶綜合自動(dòng)化技術(shù)、駕駛導(dǎo)航技術(shù)、海上遇險(xiǎn)安全技術(shù)、全球定位技術(shù)、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)、航行數(shù)據(jù)記錄技術(shù)、綜合通訊技術(shù)等主要技術(shù)，并探索了船舶電氣主要技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】船舶電氣 主要技術(shù) 發(fā)展趨勢(shì)

船舶電氣主要指電氣技術(shù)在船舶中的應(yīng)用，是科學(xué)與技術(shù)的結(jié)合。船舶電氣主要包括電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)、船舶電站、通信系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)電、導(dǎo)航系統(tǒng)、自動(dòng)化系統(tǒng)等。船舶電氣在發(fā)展的過(guò)程中需要自動(dòng)化技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)、安全技術(shù)、定位技術(shù)、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)等技術(shù)的支持，隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步，船舶電氣的自動(dòng)化程度越來(lái)越高，自動(dòng)化己經(jīng)成為

船舶電氣的重要發(fā)展方向。船舶電氣的發(fā)展是靠先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)。研究船舶電氣主要技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)不僅能夠提高船舶電氣技術(shù)水平，而且對(duì)船舶行業(yè)的發(fā)展有著深遠(yuǎn)的意義。

1船舶電氣的發(fā)展現(xiàn)狀

在科學(xué)技術(shù)的支撐下，船舶電氣己經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化發(fā)展，很多船舶海運(yùn)企業(yè)在船舶電氣系統(tǒng)中積極運(yùn)用模塊化技術(shù)，促進(jìn)了船舶電氣的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系統(tǒng)化、高速化的發(fā)展，有效擴(kuò)展了船舶電氣系統(tǒng)的功能，提高了船舶電氣的工作效率。具體來(lái)說(shuō)，現(xiàn)階段，我國(guó)船舶電氣技術(shù)己經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)艙自動(dòng)化。在機(jī)艙系統(tǒng)中運(yùn)用總線(xiàn)控制技術(shù)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行集中管理和分散控制的管理方式。其中，主機(jī)遙控系統(tǒng)主要采用車(chē)鐘技術(shù)、主機(jī)安保技術(shù)和主機(jī)遙控技術(shù)。機(jī)艙報(bào)警系統(tǒng)主要采用呼叫技術(shù)和自動(dòng)報(bào)警技術(shù)。自動(dòng)化電站則主要采用報(bào)警技術(shù)和自動(dòng)化保護(hù)技術(shù)。而在船上也會(huì)設(shè)置機(jī)艙區(qū)域網(wǎng)絡(luò)和船舶辦公室區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。其中，機(jī)艙區(qū)域網(wǎng)絡(luò)主要采用報(bào)警延伸技術(shù)、呼叫技術(shù)、報(bào)警技術(shù)等以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的安全保護(hù)。船舶辦公室網(wǎng)絡(luò)主要采用資源共享技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)文件的傳閱和信息的共享。

2船舶電氣的主要技術(shù)

2.1船舶綜合自動(dòng)化技術(shù)

船舶綜合自動(dòng)化技術(shù)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的，被廣泛應(yīng)用在船舶電氣系統(tǒng)中。并且，信息自動(dòng)化技術(shù)水平的提升將船舶綜合自動(dòng)化技術(shù)提升到了一個(gè)更高的層次。船舶綜合自動(dòng)化技術(shù)是機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)、航行自動(dòng)化技術(shù)、裝載自動(dòng)化技術(shù)、機(jī)艙自動(dòng)化技術(shù)的綜合，能夠?qū)⒍喾N自動(dòng)化技術(shù)和功能整合為一個(gè)整體的系統(tǒng)。船舶綜合自動(dòng)化技術(shù)主要包括兩個(gè)工作母站、若干工作分站、若干控制系統(tǒng)。工作母站一個(gè)設(shè)置在駕駛室，一個(gè)設(shè)置在機(jī)艙工作室。并且，這兩個(gè)工作母站相對(duì)獨(dú)立，能夠單獨(dú)操作來(lái)完成任務(wù)。同時(shí)，兩個(gè)工作母站互為備份，能夠在另一個(gè)工作母站出現(xiàn)問(wèn)題是獨(dú)立操作?？刂葡到y(tǒng)主要包括主機(jī)遙控系統(tǒng)、電站管理系統(tǒng)、機(jī)場(chǎng)監(jiān)測(cè)警報(bào)系統(tǒng)、自動(dòng)倒仰系統(tǒng)、泵浦系統(tǒng)等。母站與控制系統(tǒng)通過(guò)高速傳輸技術(shù)而形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。并且，在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，需要根據(jù)實(shí)際需要來(lái)設(shè)置工作分站，以實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶各設(shè)備和各項(xiàng)工作的監(jiān)控。并且，每個(gè)分站可以作為一個(gè)對(duì)外聯(lián)系的窗口，實(shí)現(xiàn)船舶與外界設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的連接。并且，工作分站能夠借助電子郵件、信息傳輸?shù)燃夹g(shù)與其他船舶進(jìn)行信息交流、資料杏詢(xún)、資源共享、設(shè)備維護(hù)等業(yè)務(wù)活動(dòng)，進(jìn)而增強(qiáng)船舶電氣系統(tǒng)的安全性和功能性，保證船舶電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2.2駕駛導(dǎo)航技術(shù)

船舶的在水面上的運(yùn)行需要駕駛導(dǎo)航技術(shù)的支持來(lái)保證正確的航行方向。因此，很多網(wǎng)家都將船舶電氣技術(shù)的目光集中在駕駛導(dǎo)航技術(shù)上面。現(xiàn)階段，駕駛導(dǎo)航技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究正處于上升時(shí)期，德國(guó)、荷蘭、英國(guó)、瑞典等國(guó)家都參與了國(guó)際性的駕駛導(dǎo)航技術(shù)開(kāi)發(fā)計(jì)劃。駕駛導(dǎo)航技術(shù)主要指在船舶運(yùn)行的過(guò)程中對(duì)駕駛室內(nèi)的導(dǎo)航設(shè)備、通訊設(shè)備、電子圖等進(jìn)行監(jiān)控，進(jìn)而為船舶提供正確的雷達(dá)圖像、航向方向、航行速度、定位信總，是船舶在最佳航線(xiàn)上運(yùn)行。并且，駕駛導(dǎo)航技術(shù)能夠有有效捕捉并辨別危險(xiǎn)目標(biāo)，避免船舶與危險(xiǎn)目標(biāo)的碰掩，進(jìn)而確保船舶運(yùn)行的安全性。

2.3海上遇險(xiǎn)安全技術(shù)

船舶在海上運(yùn)行會(huì)面臨海浪、礁石等不安全因素，存在著較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)這一問(wèn)題，世界各國(guó)積極探索船舶海上遇險(xiǎn)安全技術(shù)，以增強(qiáng)船舶海上運(yùn)行的安全性。在船舶海上遇險(xiǎn)安全技術(shù)研發(fā)之前，船舶在海上的運(yùn)行主要依靠值班室報(bào)務(wù)員接受或發(fā)出求救信號(hào)，進(jìn)而采取求救措施。這種安全應(yīng)急措施的可靠性較差，工作效率不高。而海上遇險(xiǎn)安全技術(shù)主要通過(guò)衛(wèi)品通訊道向想指定區(qū)域發(fā)布觀測(cè)到的海情，使船舶及時(shí)了解運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)、海上風(fēng)暴等海亊仿息，進(jìn)而采取相關(guān)的規(guī)避措施。海上遇險(xiǎn)安全技術(shù)主要包括衛(wèi)星、網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)站、岸站和船站。岸站通過(guò)衛(wèi)星來(lái)觀測(cè)海情，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)站向船站傳輸海來(lái)信總，使船舶能夠及時(shí)接收到海亊信息。現(xiàn)階段，海上遇險(xiǎn)安全技術(shù)主要功能足增強(qiáng)船舶在海上航行的通訊能力，確保船舶海上運(yùn)行的安全性。并且，隨著技術(shù)的發(fā)展，海上遇險(xiǎn)技術(shù)的甩盞范圍己經(jīng)擴(kuò)展到航海數(shù)據(jù)、醫(yī)療咨詢(xún)、路由服務(wù)、裝卸計(jì)劃等各個(gè)領(lǐng)域之中。

2.4全球定位系統(tǒng)

船舶的海上運(yùn)輸需要全球定位系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行船舶的定位，進(jìn)而確保出船舶的正確航行方向。因此，世界各國(guó)在船舶電氣系統(tǒng)中都引入了全球定位系統(tǒng)。全球定位系統(tǒng)主要包括地面接收設(shè)備、空間星座、地面監(jiān)控這三部分，能夠?yàn)榇疤峁┤旌?、全方位的定位?dǎo)航服務(wù)。并且，全球定位系統(tǒng)的保密性較高，使用成本較低，使用十分方便，己經(jīng)被廣泛應(yīng)用在船舶電力系統(tǒng)之中，成為船舶電力系統(tǒng)的主要定位設(shè)備。

2.5自動(dòng)識(shí)別技術(shù)

針對(duì)船舶的海難事故和船舶碰撞等情況，國(guó)際上的相關(guān)組織提出了尋找海難原因，擴(kuò)大設(shè)備配置的要求，并強(qiáng)調(diào)了自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在海難救助中的應(yīng)用。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在船舶電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠加強(qiáng)對(duì)海難的識(shí)別，有利于海難救助的開(kāi)展?，F(xiàn)階段，大多數(shù)船舶上都己經(jīng)運(yùn)用了自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，自動(dòng)識(shí)別技術(shù)水平也會(huì)隨著船舶研究而不斷提升。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)能夠?yàn)榇疤峁┪唤?、船型、航向、船箱、船速等信息，也能夠自?dòng)接收相關(guān)信息，并對(duì)目標(biāo)船舶進(jìn)行監(jiān)控和跟蹤。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)主要包括DGPS、VHF、通訊控制器。而船舶的定時(shí)和定位信總都來(lái)源于全球定位系統(tǒng)。自動(dòng)是被技術(shù)能夠在定時(shí)和定位信息的技術(shù)上對(duì)可識(shí)別范圍內(nèi)的船只進(jìn)行識(shí)別，并預(yù)測(cè)與船只的相遇點(diǎn)、敁近交匯距離、船只航向及航速等信息。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在船舶電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用標(biāo)志著船舶信息交換進(jìn)入了更高的水平?，F(xiàn)階段，船舶自動(dòng)識(shí)別技術(shù)產(chǎn)品越來(lái)越多，技術(shù)水平也越來(lái)越高。endprint

2.6航行數(shù)據(jù)記錄技術(shù)

船舶在航行的過(guò)程中需要對(duì)航行數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，因此，船舶電氣系統(tǒng)引入數(shù)據(jù)記錄技術(shù)十分必要。世界各國(guó)技術(shù)研究人員加快開(kāi)啊航行數(shù)據(jù)記錄技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶航行數(shù)據(jù)的真實(shí)記錄?，F(xiàn)階段，幾乎所有的船舶都會(huì)安裝電氣系統(tǒng)中應(yīng)用數(shù)據(jù)記錄技術(shù)，以便于船只遇難尋找和船只海難原因分析。航行數(shù)據(jù)記錄技為船舶事故相關(guān)數(shù)據(jù)分析提供真實(shí)的幫助尋找船舶事務(wù)的原因。并且航行數(shù)錄技術(shù)的拓展功能能夠?qū)Υ爸鳈C(jī)進(jìn)行分據(jù)^對(duì)船舶跟蹤有著重要意義。具體來(lái)說(shuō)，航析導(dǎo)技術(shù)需要對(duì)船舶的船位、航向、船舶航行信息的完善記錄。

2.7多功能綜合通信系統(tǒng)

現(xiàn)階段，各國(guó)船舶通訊研究部門(mén)在全面研究多功能綜合通信系統(tǒng)，并將綜合通信系統(tǒng)逐步推廣到市場(chǎng)上。多功能通信技術(shù)主要通過(guò)微機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶內(nèi)部通信、聲力電話(huà)、自動(dòng)電話(huà)、對(duì)講、廣播、報(bào)警、信息、數(shù)字重點(diǎn)、檢測(cè)、指示燈等系統(tǒng)整合為一個(gè)完整的控制裝置。這個(gè)控制裝置主要由多個(gè)控制柜組成，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶各系統(tǒng)的集中控制。并且，船舶電氣系統(tǒng)可以根據(jù)需要將控制柜安裝在兩個(gè)不同的地方，以實(shí)現(xiàn)控制柜控制的靈活性。多功能綜合通信系統(tǒng)集成了船舶電氣各子系統(tǒng)的功能，能夠滿(mǎn)足船舶的各種通信需求。另外，多功能綜合通信系統(tǒng)的可靠性較強(qiáng)、操作十分方便，功能齊全，具有較髙的應(yīng)用價(jià)值。因此，安裝這一綜合通信系統(tǒng)已經(jīng)成為船舶電力系統(tǒng)的重要發(fā)展趨向。

3船舶電氣主要技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

首先，綜合化發(fā)展己經(jīng)成為船舶電氣技術(shù)的重要發(fā)展趨勢(shì)?，F(xiàn)階段，船舶電氣技術(shù)己經(jīng)實(shí)現(xiàn)了系列化、通用化和模塊化，能夠被靈活應(yīng)用在船舶電氣系統(tǒng)之中。而且計(jì)算機(jī)技術(shù)也己經(jīng)實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互，增強(qiáng)了系統(tǒng)操作的靈活性和便捷性。在這種情況下，船舶技術(shù)研究人員十分重視各種技術(shù)的綜合，積極探索船舶技術(shù)的綜合化發(fā)展，以便將技術(shù)整合為一個(gè)完整的整體，實(shí)現(xiàn)船舶電氣技術(shù)的綜合化和系統(tǒng)化應(yīng)用；其次，網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展是船舶電氣技術(shù)的又一重要發(fā)展方向，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在船舶電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠有效提高電氣技術(shù)的自動(dòng)化和智能化水平，實(shí)現(xiàn)船舶電氣系統(tǒng)的信息交流和共享，構(gòu)建船舶通信網(wǎng)絡(luò)，減少船舶電氣系統(tǒng)操作錯(cuò)誤，促進(jìn)船舶電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]蔣如宏，李銘志，趙永生，馬寧.船舶電氣智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研究[J].船舶工程，2009（06）.

[2]李銘志，蔣如宏，趙永生，馬寧.船舶電氣智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的數(shù)字化及參數(shù)化方法研究[J].造船技術(shù)，2009（05）.

[3]杜一民，船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性保障技術(shù)的應(yīng)用[J].機(jī)電信息，2012（09）.

[4]陳柏平，船舶自動(dòng)化系統(tǒng)領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)初探[J].中國(guó)水運(yùn)（下半月），2008（09）.endprint