電氣自動化技術在船舶機械設備中的應用

楊強

摘要：隨著時代的快速發展，電氣自動化技術廣泛應用在諸多的領域，促進了各行各業生產效率的提升，從而推動了社會的迅猛發展。電氣自動化技術在船舶機械設備中的應用，很大程度上完善了船舶機械設備的內部系統，為船舶能源的供應帶來了保障。本文主要針對電氣自動化技術在船舶機械設備的運用進行闡述，針對電氣自動化技術在現階段的應用情況展開分析，同時也對其在船舶機械方面的發展趨勢和前景給出相關的探索與展望。

關鍵詞：電氣自動化技術;船舶機械設備;GPS定位

0? 引言

電氣自動化技術經過漫長的發展后逐漸趨于成熟，開始在各個領域中廣泛運用，對于社會生產效率極其發展進步具有十分顯著的推動作用，而船舶機械設備開始運用電氣自動化技術后，其供電系統得到了完善，同時也保障了船舶的能源供應[1]。另外，船舶機械運用電氣自動化技術后，電器設備都進行了更新，原油的電器設備系統過于復雜，而現在的設備更加智能化和模塊化，確保船舶運行具備更高的效率，操作流程也不會過于繁瑣，為船舶項目的運行提供了安全性的保障。

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

對于船舶項目管理而言，電力電子技術的運用能夠十分有效的對其進行推進，特別是軸帶發電和電力推進管理項目。軸帶發電項目在船舶運行中具有節能的屬性，對于后續工作而言，其打好了堅實的基礎。而電力電子技術在該項目的運用，能夠為有關技術人員提供便利，針對軸帶發電的各項數據進行檢測，能夠更好的完成管理和控制。

1.2 CAN電站測控相關技術

CAN電站測控技術能夠在CAN電站測控的總線結構當中，將發電機組、控制臺和檢測微機集中，從而建立起船舶項目控制網絡的架構，對船舶管理進行完善[2]。利用采集和傳輸所有節點信息的方式，將船舶項目具體的運行狀況在第一時間提供給技術人員，如果出現異常情況，能夠立刻進行調整，確保項目運行效率不會降低，另外，也能夠促進船舶項目具備更高的安全可靠。

1.3 可靠性保障相關技術

對于船舶項目管理中，整合自動化系統具備的安全性和可靠性的特點具有十分關鍵的作用，因此，要對技術模型和運行機制展開更深層面的分析和研究，以此作為基礎，完成二者的整合，保證電氣自動化應用和傳播項目的要求保持一致性。現如今，針對船舶項目運行的可靠性方面，電磁兼容設計項目和容錯技術設計項目的作用非常重要。

2? 電氣自動化技術在船舶機械設備中的應用

2.1 自動化

在船舶機械設備中，自動化技術的運用十分普遍，首先，在船舶主機遙控系統中運用，PLC系統是目前運用最廣泛的領域，船舶自動化系統中最重要的部分就是通信能力和可信度[3]。其次，在船舶機艙監控系統中運用，當其與互聯網和現場總線進行了解后，能夠實施遠程監控，保證船舶項目更加安全的運行，現如今，CAN總線技術作為船舶機艙監控系統的主要技術類型。最后，在船舶電站管理系統中運用，現階段的船舶大多都具備較大的體積和較快的運行速度，想要維持這種特性就要借助大量、穩定的電力供應，自動化技術的運用能夠對有關數據進行檢測和分析，結合相關設定完成自動化操作，從而確保電力輸送的穩定性[4]。另外，傳統的電力結構存在一定的不足，而自動化技術也對其進行了完善，確保電力傳輸系統具備高效性的特點。此外，在船舶自動避碰領域運用，如果船舶項目運行出現了人為操作失誤，很有可能會帶來十分嚴峻的后果，而船舶避碰技術能夠盡量避免出現碰撞事件，確保其運行過程更加安全。

2.2 綜合導航

傳統的船舶駕駛操作無法依靠單人完成，需要借助多人配合，現如今，大部分船舶使用的駕駛系統和操控系統不再需要過多的人力，都采用擔任駕駛導航系統，而這些都離不開電氣自動化技術的運用，該技術能夠實時監測船舶的運行速度、位置、航向和周圍環境等，同時能夠為駕駛員提供反饋[5]。另外，針對檢測到的數據還能夠展開分析，最終提供最科學合理的航線，當駕駛員在航行時，會將存在的危險物體和目標給出非常明顯的提示。確保駕駛員更加全面的獲得船舶運行的信息，而駕駛員單獨操作船舶的落實也得益于這些信息的幫助。除此之外，船舶運行更加安全，操作系統感應和分析危險物體的功能對于船舶自動避碰提供了較為關鍵的作用。

2.3 遇險安全

海洋衛星系統中包括十分多樣的航海服務、航海幫助和航海通信功能，這些都會提供給世界各個國家，國際海事衛星通信組織使用的EGC服務在海上通信能力方面十分強大，對船舶在海上運行的通信安全提供了強有力的保障，能夠在第一時間將危險信息提供給船舶，確保其能夠順利避開[6]。另外，如果船舶遇到危險，還能盡快聯系其他船舶和站點，希望能夠獲取有效的幫助，該技術的發展中將海陸空的通信變為了現實，將航運服務的發展又向前推進了一步。我國以EGC技術作為基礎，將GMDSS技術系統引入其中，能夠更好的服務移動通訊模式的改變，更全面的了解和掌握各種情況，例如貨物卸載計劃和卸載情況以及傳播運輸環境等。

2.4 GPS定位

在船舶中運用該技術，能夠確保傳播的航行更具備安全性的特點，這也是該項技術的價值所在。GPS定位系統具備非常高的精確度，能夠達到幾米的精確范圍。因此，規劃船舶航線的過程中，GPS技術的作用至關重要，在此基礎上能夠完成最優航線的規劃，從而避免在時間和距離上產生過多的耗費，節約了運營成本，促進企業具備更高的競爭力[7]。另外，在船舶救援方面，GPS定位系統也能發揮出十分重要的作用，如果船舶出現危險情況，利用GPS定位系統能夠及時進行找到船舶所在的位置，從而展開救援行動。

3? 電氣自動化技術的發展方向

3.1 網絡化

想要實現自動化，網絡化的操作系統不可或缺，利用總線系統能夠連接船舶運行的所有模塊，并對其進行匯總和處理，從而確保能夠更加全面的監控到所有模塊，現場總線技術屬于雙向的數字通信技術，對于現場設備、模塊與控制裝置而言，其能夠完成連接效果[8]。現階段的船舶系統在傳輸信息得到過程中，通常是借助CAN現場總線系統完成，其傳輸信息的為冗余結構，建立其信息冗余，從而保證信息更加可靠，另外，消防網等子系統網絡也應當同步建立起來，確保所有子系統的功能都能集合在一起，同時，分布式系統在對數據進行收集以及控制平臺的過程中，二者能夠實現相互融合，主動性的特點也十分顯著。網絡、設備在面對這樣的情況下都是冗余的，如果存在后備電源，那么能夠促進系統具備更強的運行能力。

3.2 智能化

對于船舶智能化發展的過程中，CPS技術的作用至關重要。電氣自動化在船舶項目中的運用越來越普遍，而船舶運行中，船員的數量自然會減少，因此，必須要保證船舶智能化操作非常可靠。利用CPS技術能為船舶操作系統帶來更高的安全性能，主要利用預防、檢測、防御性修復和系統復原等手段，如果識別到有可能出現的危險，能夠自動對其進行避讓，若系統故障，智能化的手段也能對其進行解決。另外，CPS系統具備容錯性，如果出現錯誤也能保證系統運行正常，因此提供了更高的可靠性和安全性。

另外，CPS系統的所有節點能夠更加全面的感應到全部信息，將其傳輸到中樞之后，這些信息會被分析和探究，并給出反饋控制，不僅為問題解決提供了更高的效率，操作者也能夠隨時監控有關操作，確保船舶更加安全的運行。

3.3 高效化

利用有關技術促進電器自動化管理項目的技術結構發展，應當側重于大功率半導體電子器件管理工作，對于材料管理工作、機理應用管控結構和應用技術運行策略，應當將三者進行整合，為研發項目和利用效果提供更高的有效性。另外，針對所有系統還應展開分析和探究，確保建立起更強的系統挽留過，避免冗余存在過于繁雜的步驟。同時，人際交互控制和管理過程也應當進行簡化，依據操作按鍵完成整合過程，避免技術人員需要進行過多的操作步驟，從而促進運行具備更高的效率。

3.4 綜合化

現如今，船舶操作系統的功能已經較為綜合，針對船舶的航行速度、位置和外部環境進行檢測，同時經過分析后能規劃出更加科學合理的航線，針對有關信息進行圖像化處理和展現，確保船只的信息能夠直觀清晰的提供給操作人員，確保其更熟悉這些信息，利用簡單的按鈕完成操作，因為各個時期的先進程度存在差異，船舶在性能需求方面必然也會隨時更新，對于程序的單一運用也無法滿足時代的進步，因此，必然會逐步朝著綜合監測系統發展，利用多重監控來對信息的冗余進行監控，保證船舶能夠更安全的航行。

4? 結語

當船舶機械設備應用電氣自動化技術后，借助各類技術的輔助，例如電力電子技術、現場總線技術、GPS技術和可靠性保障技術，不僅確保船舶運行更加的安全可靠，同時也為其帶來了更高的效率，促進船運行業逐漸走向發達。現如今，電氣自動化技術更深層面的發展，其應用也逐漸趨于綜合化、高效化、網絡化和智能化的特點，對于船舶運行提供了更高的安全保障，同時也避免其耗費過多的運行成本。

參考文獻：

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