船舶電氣自動化技術應用及發展趨勢探討

張成

舟山中遠海運重工有限公司 浙江舟山 316131

電氣自動化技術的使用最初是應用到了機械制造行業中，其中包括船舶的制造業。自動化的控制是一種全方位的操作步驟，具體來講就是在特定的環境中，控制的對象是各種各樣的電子元件。具體到船舶電氣自動化技術的應用中，應該包括無線電控制系統，信息傳輸系統還有船舶的導航系統，電站管理系統以及機艙設備的檢測系統等，包含的種類非常的多，因此必須應該保證其穩定性。

1 船舶電氣自動化技術的概述

1.1 自動化技術的定義

自動化技術不單單是一門單獨的技術，還是一個有多種學科構成的技術，此種技術主要是在機電一體化的設備中使用，還會使用在制造工業機器人的過程中。進一步的分析可以知道，自動化技術其實是指電子學和計算機技術的結合使用，將不同的信息技術控制電子元件，此外，自動化技術還可以包括系統工程、自動控制技術等內容。由此可以明確，自動化技術包括多種學科具有很強的綜合性。自動化技術的使用中計算機技術和控制理論是其重要的核心。自動化技術的應用中，技術人員利用先進的技術對自動化的設備中尤其是數字控制自動化設備中進行控制操作，進而滿足工業的生產需求。使用自動化技術之后，很大程度上降低了人們的工作難度，減少了人工勞動力的使用[1]。其中船舶自動化系統具體指的是制造船舶系統時，可以使用自動化的設備來進行船舶的管理和操控船舶工作，這樣的方式和傳統的人工操作方式相比較，工作質量和效率都有了很大的提升。在船舶實際的運行中，為了讓船舶系統可以靈活地操作各項工作，可以用多個微處理器來存儲相應的信息，進而讓船舶系統有效的實現自動化控制。

1.2 船舶電氣自動化技術的應用現狀分析

目前，我國的船舶電氣自動化技術得到了很好的應用，在船舶運行的不同環節中，都已經實現了自動化的操作過程。在不同的環節中還分為很多的區域，這些區域也都已經實現了自動化的操作過程，這些自動化技術的使用為船舶的自動化運行奠定了良好的基礎，使得船舶運行的安全性得到有效的保障。隨著船舶自動化技術的提高，船舶各個設備的工作水平也隨之有了很多的提升，進而推動了我國經濟的發展。在船舶的運行中有很多過程都已經實現了自動化操作，比如船舶的行駛、裝運還有貨物的卸載管理等等，在這些環節中使用了自動化技術以后，大大的提高了其工作質量，并且總工作站能夠全面的了解船舶的實際情況，對其作出正確的控制，進而從整體上構建出了一個綜合性的電氣自動化系統。正是這個自動化的船舶系統使得船舶業有了很大的進步。但是在自動化技術應用的過程中，還應該注重自動化系統的安全性，需要相關的工作人員及時的排出設備的故障，進而保證船舶的安全行駛。

1.3 船舶電氣自動化技術的類型

在船舶業的發展中使用電氣自動化的技術，可以有效的降低船舶業的成本，進而提高船舶業的經濟效益。因為在使用電氣自動化的技術的過程中，可以充分的利用資源，同時還可以保證船舶業的安全性，對船舶業發展而言有著重要的意義。其中船舶中經常使用到的電氣自動化技術有以下三種。

1.3.1 電力電子技術

電力電子技術指的是使用主軸做驅動的方式，軸產生器的速度會隨著主機速度的改變而發生相應的變化，并將實際的操作技術和相應的數據進行融合，因此工作人員應該深入的分析軸帶發電的模式，并采取相應的措施來處理維護系統機械，并且使得電器的應用路徑更加的科學。在使用軸產生器之后，晶閘管逆變器的優勢會更加的突出，因此發揮著更大的作用。此外從電力驅動方面進行深入的分析，電驅動的系統應該更加的有效，包括直流驅動和交流驅動兩種器材，通過交流調節器可以形成相關的推廣系統，進而為后續的工作過程奠定良好的基礎。

1.3.2 cna電站測控技術

在使用cn電站測控技術的過程中，可以采取電動控制網絡部門進而可以有效的控制網絡系統。Cna的電源應該合理的應用在工位測量以及其他的控制操作中，并且有效的整合節點，進而高效的完成測量工作，并且可以使得控制臺在很短的時間內就能夠收到測量結果，并且還可以及時的對運行中的情況進行分析，一旦發現問題，可以及時的采取相應措施進行處理。

1.3.3 可靠性保障技術

在國外一些發達國家的專業人員在深入研究海洋方面的自動化技術，其中包括電磁兼容以及容錯技術，進而使得電氣自動化技術可以有效地推動了船舶業的發展。在使用該技術的過程，應該注重可靠性保障技術的有效性和切實可行性，因此，應該將重點放在技術的管理和故障管理方面，采用有效的診斷方式可以及時的檢測出技術使用中的故障，進而及時的維修和調整，有效的提高自動化技術的使用率。如果在遇到比較復雜的故障時，需要技術人員充分利用電氣自動化的系統來找出真正的故障原因，并將示意圖和實際的情況作出認真的對比，進而不斷的調整分析系統的屏障情況。這樣的工作內容需要工作人員有較強的專業技術，在系統出現異常情況時，可以通過專業的技術水平和工作經驗及時的判斷出故障的原因，進而有效的保證船舶故障排除系統能夠恢復正常的工作狀態。為了更好的實現技術的應用，應該結合實際的情況制定完善的管理制度，從整體上去管理整個系統的運行，使得系統的運行一直處于穩定的狀態。除了建立完善的管理制度以外，還應該不斷的引進先進的技術，使得整個系統的運行更加的穩定安全可靠。

2 船舶電氣自動化技術的應用

2.1 船艙自動化技術的應用

在船舶的自動化系統中，使用自動化技術最多的技術就是船舶的機艙中的電子設備，機艙中設備在使用自動化技術之后，整個船艙工作的管理以及操控都能夠實現自動化，其中具體的自動化技術的應用主要包括：第一，及時的監控船艙中的數據信息，這樣才能實現整個船艙信息的自動化，在監控機艙數據信息的時候，可以及時的管理整個機艙，及時的發現船艙的異常情況，還可以有效的找出各種解決方式，進而對問題做出正確的判斷，采取有效的解決措施。第二，在船艙行駛時應用自動化的技術，能夠讓船艙的全部設備實現自動化的工作，這很大程度上降低了人力勞動的難度和工作的強度，進而提高了設備的工作效率，實現了整個船艙的高效工作效率[2]。

2.2 電站自行化技術的應用

在船舶的系統中，大型設備需要實現自動化技術，這樣才能更好的促進船舶行業的發展。在船舶的電站中應用自動化技術，能夠提高配電系統的工作效率和質量，進而加強船舶自動化技術應用中的發展進程。就目前我國的船舶系統在使用自動化技術時，還是落后于其他的國家，特別是在船舶系統的一些配置上，還在使用其他國家的技術和設備。面對這樣的情況，在今后的自動化技術的應用中，應該注重創新和研發先進的自動化技術，研發出適合我國船舶使用的自動化技術，不用再去依賴其他國家的技術，實現自動化技術的獨立。在船舶系統中通常要使用有功功率來實現原動機的調節，在自動控制的過程中，自動調頻調載的裝置包括3個部分：第一頻率變換器，是用來檢測電網的頻率，并將實際的頻率和額定頻率的之間的數值差形成直流電壓信號。第二，有功功率變換器。主要是用來測量電站中每一臺發電機輸出的功率，船舶上有幾個發電機就有配置幾個有功功率變換器。第三，調整器是用來接收頻率變換器和有功功率變換器傳遞的信號，之后會對這些信號進行調整，進而對原動機調速器進行第二次的調整。

2.3 船岸信息一體化系統

船岸信息一體化的系統，是船運公司對船舶在形式中進行統一管理的操作平臺。在船舶的運行中，可以通過信息一體化系統，對船舶系統的全部信息進行實時的監控，在對數據進行分析做出正確的行駛路線的規劃，使得管理工作變得更加精確高效。船岸信息一體化系統的建設中，主要包含以下幾個方面：在船舶公司現有的管理設備的基礎上，經過系統的集成操作，將船舶管理數據和動態的數據進行結合，實現船岸一體化管理的操作。在目前的一體化系統中，有兩個系統進行合作實現一體化管理，分別是：NEDAS和SMIS兩個系統。這兩個系統都會有相應的工作數據，船岸一體化的管理中主要就是將這些數據進行二次利用，這個系統中還包括數量很多的基礎數據。對這些數據進行二次利用是為了將兩個系統的資源進行綜合的管理，進而將船舶管理數據信息可以融合到一臺計算機中，有效的做到了船岸信息數據的共享，使得船舶的管理實現船岸共同的監控和管理，極大的提升了船舶行駛的可靠性。

3 船舶電氣自動化技術的發展趨勢

3.1 改進優化自動化的設備

在電氣自動化技術的應用過程中，應該使用先進的科學技術來推動整個產業的發展。要注重大功率半導體電子元件的管理過程，使得材料的管理和管控結構以及先進的技術這個三個方面可以有機的結合，進而可以有效的保證使用的效果。在電氣自動化的生產和制造中，應該充分使用電氣自動化技術，不斷地研發高校的電氣自動化技術，提升自動化技術的作用，始終堅持將高效性節能型還有可靠性作為研發創新的原則，全方位的設置船舶機械的管理制度，對于其運行的體系和管理的基礎等進行深入的研究和分析，進而很大程度上促進船舶的電力和機械電力的技術，順應社會的發展趨勢，在管理策略上應該將技術結構和發展動態進行結合[3]。

3.2 更高的準確率

網絡技術的發展很快，因此監控技術也有很多種類。在船舶行業的生產制造中，對電氣自動化設備也需要進行全方位的監控，這是非常關鍵的操作部分。使用計算機技術，可以實現電氣設備的精準操控，進而提高船舶自動化管理水平。實現了機械一體化，可以有效地提高工作效率，還可以全面的進行監控作業，及時的調整行業改進電氣自動化的操作過程。只有將船舶中的電氣設備使用先進的信息技術來進行控制以后，才能使得船舶中的各個工作步驟都逐漸的實現一體化和智能化。還要逐漸的實現船舶全球性的定位，這樣才能有效的溝通海岸信息，進而促進船舶業的發展，推動我國的經濟發展。

3.3 網絡化系統

網絡化系統是指數字化的操控和自動化的技術相結合，使原來的單一操控成為了有圖像輸出顯示的操控。在升級的過程中還應該使用網絡化的控制技術，利用網絡信號傳輸去掌握各個設備的工作情況，還能保持各個設備的緊密聯系。網絡化的操控模式轉變了原來的人工操控模式，有效的降低了人工勞動力的使用，使得船舶的操作不再只是依賴人類。使得船舶的操作只需要通過屏幕的設定直接控制船舶，提升了船舶的操控精確性[4-5]。防止人力操作出現失誤的情況，使得船員的工作變得更加輕松，同時還能提升船舶運行的安全可靠性。

4 結語

從我國目前的船舶業發展中，應該積極地應用電氣自動優化的技術，不斷地研發新的自動化技術，并將新的自動化技術充分的應用在船舶中，以此來提升船舶的安全性和可靠性，促進我國船舶業的發展。