淺談電氣自動化技術在船舶機械設備中的應用

湯寅琪

摘要：伴隨著我國經濟體制改革的不斷完善，人民的生活水平得以大幅上升，越來越多的新技術融入人們的日常工作和生活，為人們提供了更加便捷的途徑。將電氣自動化技術應用到機械設備中，不僅實現了生產適量的大幅提高，也推動了社會的發展進程。本篇論文將針對電氣自動化技術在船舶機械設備中的應用這一課題，并深入探討和分析該方向的發展前景，為未來的發展方向提供一定的指導。

關鍵詞：電氣自動化技術;船舶機械設備;GPS定位

0 ?引言

各個領域都可以見到電氣自動化技術的身影，隨著這一技術的廣泛應用，大大加快了社會生產的進程，也加快了社會發展的步伐，很大程度上推動了經濟的發展。自從船舶機械設備中融入了電子自動化技術后，不僅實現了供電系統的改良，還將傳統的電氣設備加以更替[1]。電氣設備的改良，實現了電氣設備系統的化繁為簡，既實現了操作流程的簡化，又為項目的安全性提供了保證。

1 ?運用于船舶機械中的電氣自動化技術

1.1 電力電子技術

在船舶項目管理中，尤其是電力推進與軸帶發電這兩個方向上，推動作用最大的就是電力電子技術。在船舶運行的實際工作中，節能項目中，軸帶發電有著十分突出的重要地位，為下一環節工作的開展提供了保證。電力電子技術的有效利用，將大大提升對軸帶發電的檢測力度，并實現各方面控制和管理的數值的實時檢測。

1.2 CAN電站測控相關技術

為了實現船舶管理的進一步優化，能夠實現船舶項目的有效實施，將在CAN電站監控的總線結構中巧妙的將控制臺、發電組和檢測微機者相結合[2]。并利用該管理途徑，實現節點信息的實施采集與傳輸，確保傳播項目的運行情況能夠實時得到了解，發生異常情況，也便于及時調節。

1.3 可靠性保障相關技術

在針對船舶項目管理工作中，確保自動化系統的可靠性和安全性是至關重要的。因此，若想實現這一目標，就必須對技術模型和運行程序進行深度剖析，實現二者的有機結合，為實現電氣自動化能夠在船舶項目中提供有力保障。當前，運行于船舶項目中為其可靠性提供保障的項目就是容錯技術和電子兼容設計，這兩項技術的融入，大大提升了船舶正常運轉工作時的安全性，為其可靠性提供了足夠的保障。

2 ?電氣自動化技術在船舶機械設備中的應用

2.1 自動化

船舶機械設備中，自動化技術的應用十分常見。第一，最為常見的就是PLC系統的應用，一般用于傳播主機遙控系統，為船舶自動化系統的核心部分，為其通信能力和可信度提供較高保障[3]。第二，在監控系統中，為了實現對船舶機艙的進行實時有效的監控工作，采取連接總線和互聯網的方式實現，不能夠為船舶安全進行提供足夠保障。第三，考慮到當前船舶的運行速度越來越快，船舶體積也越來越大。因此，為了確保在運行中的電力供應足夠穩定，在電站管理系統后加入自動化技術，并對其實際工作數據和效果進行深入分析，確保自動化操作運行穩定，電力運輸情況良好。第四，在船舶自動避碰的項目中應用電力電子技術，由于人為駕駛船舶的過程中，難免會由于情況難辨，發生不必要的碰撞，因而將電力電子技術加入后，將實現船舶安全運行的目標。

2.2 綜合導航

在我國傳統的船舶駕駛工作內容中，須多人同時配合方能完成船舶運行的操作，而當前對船舶的駕駛系統加一更新，實現了單人即可勝任駕駛系統的操控與調整。這一技術的應用不僅大大節省了人力，也為船舶的良好運行提供了保證[4]。電氣自動化技術在船舶的駕駛過程中，將船舶周邊的運行狀況實時收集并反映在操控板上，確保駕駛員能夠獲得準確的信息，為其提供最佳的杭行路線，并及時調整運行狀態。受到該技術應用的作用，不僅實現了單人駕駛員便可安全駕駛船舶，還能夠及時針對危險物體自動避碰，提高了船舶機械設備運行的安全性。

2.3 遇險安全

全球的海洋衛星系統在1979就已經實現了被國際海事衛星的全面覆蓋，因而各個國家的航海都得到了足夠的信息幫助。無論是航海通信、航海幫助，還是航海服務，都離不開EGC服務系統。毫無疑問，EGC服務系統具備極強的海上通信能力，能夠為船舶駕駛中的通信安全提供強有力的技術支持[5]。一旦發生難以預測的危險，船舶可利用該項技術，實現信息的有效收集與匯總，及時避免危險發生。除此之外，若發生難以避開的危險，還可通過該技術實現聯系其他船舶或站點，從而盡快獲得救援。不得不承認，這一技術的發展與應用，成功實現了海陸空的全方位通信，并提高了航運服務的發展。目前，我國還在EGC技術中加入了GMDSS技術系統對其進行升級優化。這一系統的綜合性應用，不僅能夠為移動通訊提供更加便捷的服務，還能偶偶實時了解貨物卸載情況。

2.4 GPS定位

GPS技術在船舶運行系統中是十分重要的，該技術能夠為船舶在海上的安全運行提供保障，能夠準確地發現捕捉到船舶的航行位置。由于當前的GPS系統已經十分成熟，在實際應用中可以實現精準定位船舶，誤差僅在幾米范圍內。因此，在船舶航線規劃的系統中，GPS技術的核心地位是無可替代的[6]。利用該項技術，為船舶提供實時航線規劃，既能縮減航行的時間，又能夠減少出行耗費的損失，大大實現了成本的降低，從而為企業利益的最大化提供了保證。與此同時，在船舶救援活動開展過程中，GPS定位也發揮著異常重要的作用，可以迅速提供船舶遇險位置，并配合相關救援團隊，實現救援的高效實施。

3 ?電氣自動化技術的發展方向

3.1 網絡化

自動化能否實現離不開網絡化的操作系統，也就是利用總線將各個模塊串聯起來，形成一個整體模塊，并能夠及時的將各個模塊的數據與信息傳達到整體模塊上，從而對這一模塊的數據進行監控。在這一技術實現的過程中，應用的是一類雙向的數字通訊系統，該系統能夠將設備、現場與控制裝置有效連接，并實現實時控制。在目前船舶應用的系統中，以CAN現場總線系統最為常見，在該系統中具備冗余結構，大大提升了信息的可靠性與準確性[7]。與此同時，還建設了消防網等子系統，用以輔助CAN現場總線系統的功能，提升設備平臺的主動性。因此，在網絡與設備都存在冗余狀態的前提下，且船舶大多配有后備電源，以應不時之需，大大提升了系統的運行能力。

3.2 智能化

在實現船舶自動化發展領域，CPS技術發揮的作用是不容忽視的。考慮到電氣自動化程度的日益提升，為船舶運行配備的船員數量也越來越少，那么如何在這一人員配備下，實現船舶運行操作的可靠性如何保證成為了專業人員的關注點。CPS技術將為船舶系統提供檢測、預防、系統復原等多項功能，從而大大提升操作系統的安全性與可控性。

與此同時，各個方面的信息也能夠利用CPS系統節點加以感應，這些信息從節點傳至中樞系統，并在中樞系統中進行信息的分析與反饋，從而實現技術的有效應用，即實現了船舶運行過程中CPS的自動分析。一旦發生突發情況，CPS將自動采取相應的措施加以調整，及時處理問題，大大提高了問題解決的效率。此外，由于為操作者提供了操作監控，因而安全性也得以大大提升。

3.3 高效化

在船舶的運行與操作系統中，將相關技術應用到電氣自動化管理項目中，將推動整體技術結構的發展進程。在電氣自動化管理項目中，機理應用管控結構、材料管理工作和技術運行策略都有著同樣重要的作用，如何實現這三者的有效結合并共同作用于該系統中是十分有必要的，因此大功率半導體電子器件的管理工作成為了核心要點。為了在多項技術同時應用或運轉的前提下，為船舶項目的研發了利用提供有利條件。首先，應該提高對各個系統的分析強度，并實現網絡建設，減免一切不必要的步驟[8]。其次，簡化人機交互控制操作流程，并對人機交互控制的管理措施加以改善，部分操作按鍵及時實現技術整合，減少不必要的操作按鈕。利用這兩種方法，既能夠減少人工操作失誤的可能性，又能夠大幅提升運行效率，為船舶的運行提供良好的保證。

3.4 綜合化

考慮到目前傳播系統的綜合性功能，既能夠及時提供航行位置、航線、速度等多項信息，又能夠對多項數據或信息進行圖像化處理，以便檢測人員直觀了解船舶運行數據與航行情況，結合自身職業能力，對情況與數據加以簡單的分析，并對現實問題或漏洞的有效處理。但不得不承認，由于當前的船舶先進程度不同，單一的運用程序已經無法滿足當前需求。因此，從單一運行程序向綜合檢測系統過渡這一發展趨勢是必不可少的。與此同時，利用船舶具備的多重監控系統，使船舶運行系統具備冗余的監控信息，從而為船舶的安全運行提供保障。因此，綜合性這一特征，從船舶機械設備運行的安全性方面來看，有效提升了船舶的整體性能和安全性。

4 ?結語

自從在船舶機械設備中將電氣自動化技術融入后，為技術的可靠性和安全性提供了足夠的保障。其中在GPS技術、CAN技術以及電力電子技術等多種技術的共同作用下，船舶的運行效率也得到了有效保障，迅速推動船舶行業發展進程。與此同時是，伴隨著電氣自動化技術應用逐漸成熟，在今后的船舶中，以智能化、高效化、綜合化和網絡化成為了主要的發展方向，既能大大提高船舶運行的安全性能，也能夠從一定程度上降低運行成本，實現企業利益的最大化。

參考文獻：

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