摘要:摘要:我國目前經濟和科學技術的蓬勃發展,特別是船舶行業的進步得到顯著提升,船舶行業如何將電氣自動化相互結合與應用,促進相關行業發展至關重要。相關電氣自動化技術的廣
摘要:我國目前經濟和科學技術的蓬勃發展,特別是船舶行業的進步得到顯著提升,船舶行業如何將電氣自動化相互結合與應用,促進相關行業發展至關重要。相關電氣自動化技術的廣泛應用,顯著提高了船舶工作人員的工作效率和船舶行業的經濟效益。本文就船舶電氣自動化系統角度出發,對其發展現狀及其趨勢進行探討。
關鍵詞:船電自動化;現狀;發展;建議
引言:
現如今是各行各業信息化、數字化的時代,船舶行業在不斷創新的同時,其發展的方向也必定是更加自動化與智能化。現如今,裝卸貨物、故障定位、航行、動力定位的自動化依靠的是傳統的機電式控制方式,這種方式已經逐漸的被取締[1]。新的技術發展方向應是船體各個部分自動控制并進程并集成為全船的自動化系統,這才是數字化、信息化、智能化的控制方式,如何加強相關電氣自動化技術將船舶行業結合并應用是眼下的一道難關[2]。

一、船舶電氣自動化系統的現狀
目前,船舶自動化實現的基礎為計算機技術,以計算機輔助設計、制造與通訊。該技術的日趨成熟,實現了船舶自主控制航行,貨物裝卸和管理的自動化。而船舶機艙、航行、裝卸、機械自動化為一體的多功能電氣自動化綜合系統,是船舶電氣自動化的基礎要求。該系統一般設立兩個工作母站,可相互備用和協同控制,通常情況下分別設置在機艙控制室和駕駛室。這樣可保證船舶的正常運行與提高自動化的準確性。其他控制系統和工作分站可按實際情況而定(例如根據船舶的種類、全船報警系統、自動航行定位、機艙監測、貨艙集裝箱監控等)。工作母站和分控制體統需組成綜合鏈接網絡,設立并連接一定的工作分站,對船舶各個部位進行連接、觀測、操作等目的。使船舶各個部位模塊化,減少相關工作人員勞動強度,提升工作效率。分站也可聯網作為窗口對外通信,實現船與船之間,船與岸之間進行信息交流、數據傳輸等通訊手段與業務活動。隨著設備的不斷改進,系統一體化和機電一體化,使船舶的各個模塊鏈接更加緊密,變得更加智能化。近年來船舶行業的飛速發展,我國目前已經完成船舶電氣自動化基礎。簡單整合各個自動化模塊,并不代表船舶整體自動化,要使每個基礎模塊有機結合,化零為整共同完成設備整體功能,這需要相關科學人員對自動化技術的發展和創新,完善我國船舶電氣自動化的相關領域。目前相關行業發達國家的著名船電產品制造廠(德國的西門子、丹麥的約克船舶等)已有應用于各類船舶相應成熟技術和產品[3]。目前最為先進的發展趨勢:用小型智能單位進行程序控制,具有就地操縱的優勢。這樣的分片操作,可分布式、開放式的進行控制系統各個重要方面,如推進系統的管理、全船的監測與報警、燃油、壓艙系統泵閥的控制,艙內油、水量的計算與監測、貨物的裝卸監測等功能,其設備還具有整列的接口以便其他電腦或控制系統與其進行資料的交換。其對船舶管理影響和改進最大的是其主時鐘系統和衛星通信系統,可通過衛星聯網,同步其他操作站,使其他操作站具有同樣的功能。使用計算機進行智能化管理船舶,可大幅提高其運行可靠度,還能預先監測故障,降低經濟成本,保證安全的操作。
二、發展與建議
電氣系統目前已經在船舶中得到了廣泛的應用,且計算機輔助技術的迅猛進步,已經實現人機操作界面。可以通過操作界面船舶上所有主體功能都能通過軟件靈活應用于實現,通過不同的需求和性能設立不同的操作菜單,更加方便快捷,對提高船舶和電氣系統結合具有積極意義;可以把船舶“化整為零”,把每個主要功能模塊化、精準化。使用數字化技術進行總體連接,這是更高層次的自動化技術應用,取締了以往需要大量人力的基礎操作,在提供工作效率的同時,顯著的提升了設備的可靠性,而且顯著降低了以往因人力的頻繁使用,帶來的錯誤操作頻率,為船舶的安全提供了可靠的保障[4]。數字化和總線技術較為成熟的今天,總線即為種類繁多信號線的集合,提供標準的通道供各個模塊與部件相互傳輸信號,是一種相互連接設備、模塊與控制系統的一種雙向數字通信網。現場總線為保證系統的可靠性,一般采用冗余結構的數據收集與傳送網和控制網的雙層網絡系統。按系統分為電力管理系統、定位系統、推進系統等若干獨立的子網,各個子網在局部損壞時不影響其他網絡獨立工作,是分布式極強的系統。在提高船舶電氣化程度的同時,電纜作為傳輸信息的媒介,對其可靠性的要求肯定會逐步提高,船用電纜的高度可靠對船舶的正常行駛和生命安全的保障。如何提高電纜的耐溫性、防火性及其強度,增強其壽命也是一個關鍵點。計算機技術、電子電力控制技術、信息通訊技術的逐步發展,并在船舶上的廣泛應用,船舶電氣自動化程度必將相助提高。船舶的設備的發展方向也應是向更可靠、更節能發展,給船舶的動力技術帶來顯著變化;可編程控制的單片機和控制器,將逐步發展為常規的船舶控制方式;信息通信技術、計算機技術的發展,廣泛應用到船舶自動化領域。船舶計算編輯監控系統正在從集中型監控->分散性監控->分布式多級監控->網絡化監控系統進行發展。進而促進船舶工業的智能控制、GPS導航、全船自動化、智能綜合化等領域深入延伸[5]。當前,環境的污染、生態環境的破壞、石油儲量的不足,柴油發動機的地位以不如往日,相關科研人員應突破技術上的桎梏,大力發展清潔綠色能源,如太陽能、風能等,不僅可再生且無污染。政府在相關事業上可擬定政策,完善航運部門和相關自動化設備制造商合作政策。
三、結語
目前,我國船舶電氣自動化事業發展雖然十分迅速,相較于世界先進水平仍較為落后。故我們仍需突破技術上的桎梏,制造更先進的產品。此外,我國在機艙系統相關自動化方面已初具成熟,其自動化體系統將達到全船智能化、信息化水平,為船舶電氣自動化夯實基礎。綜上所述,我們應大力發展相關事業,研究創新,完善現代化建設,終能超越國外先進技術。
參考文獻
[1]馮太君.船舶電氣自動化系統可靠性的保障技術研究[J].科技創新與應用,2017(6):157-157.
[2]康健.基于船舶電氣自動化系統可靠性的保障技術[J].電子技術與軟件工程,2017(14):151-151.
[3]王焱,梁存圓.淺析電氣自動化工程控制系統的現狀及其發展趨勢[J].電腦知識與技術,2017,13(31):249-250.
[4]成文芳.淺析電氣自動化工程控制系統的現狀及其發展趨勢[J].中國培訓,2017(2):287-287.
[5]王凱.淺談船舶電氣自動化的發展及故障排除[J].山東工業技術,2017(7):217-217.
作者任皓宇
聲明:
①文獻來自知網、維普、萬方等檢索數據庫,說明本文獻已經發表見刊,恭喜作者.
②如果您是作者且不想本平臺展示文獻信息,可聯系學術顧問予以刪除.