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船舶电气自动化技术范文1
意义。
中图分类号：U665 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）30-0029-02
1 船舶电气自动化系统的技术现状分析
随着计算机辅助设计与通讯技术的快速发展，电子计算机在船舶行驶、装货、机舱管理等方面得到了全盘应用，逐步实现了船舶电气自动化控制。船舶电气自动化是集航行自动化、机械自动化、机舱自动化、机械自动化等多功能于一体的综合系统，在该系统中，一般由两个工作母站以及若干个工作分站和控制系统构成。两个工作母站分别设置在机舱控制室和驾驶室，是两个完全独立的控制系统，既可以单独操作，也可以同时操作、互为备用。若船舶类型和自动化程度不同，则其电气自动化的分控制系统也略有不同，但总体上来讲主要包括电站管理、主机遥控、泵浦控制、机舱监测报警、液位遥控和压载控制、自动导航、冷藏集装箱监控等系统。运用高速传输技术将工作母站与分控制系统组成综合网络系统，并根据实际需要在网络上连接若干工作分站，从而通过工作分站达到对船舶重要部位设备的操纵、控制和检测。此外，工作分站可视为独立窗口，在接入船舶对外通信设备网络的基础上，利用电子邮件、数据传输等方式，实现船与船、船与岸之间的对话，进行信息交流、故障诊断、备件查询、设备维护、船舶管理、资料查阅等业务。由此可以看出，船舶电气自动化系统技术不仅能够强化船舶设备管理、控制，还能够确保船舶航行始终处于安全、可靠的状态。
当前，一些国际著名的船电产品制造商已经拥有较为成熟的船舶电气自动化技术和相应配套产品，能够将电气自动化程序控制划分为小型智能单位，实现就地操纵，使系统拥有更为强大、全面的功能。如，船舶电气自动化系统可用于无人机舱管理的监测和控制，能够对动力系统、压舱系统、燃油系统等的泵、阀以及关闭装置进行控制，并且还具备舱内液面监测、燃油消耗记录、水量计算、货物监测、保养维护、安全控制等功能，实现船舶电气设备的智能化管理，提高船舶电气设备操作的可靠性和安
全性。
2 保障船舶电气自动化系统可靠性的主要技术
2.1 电力推进技术
近年来，由于电力推进系统被应用到了军事舰艇上，从而使得电力推进技术获得深入的研究，该技术现已被广泛应用于各种类型的船舶当中，并在确保船舶电气自动系统的可靠性方面起着非常重要的作用。从电力传动的角度可将电力推进技术分为两大类：一类是交流传动电力推进技术，另一类是直流传动电力推进技术。在这两类技术中，交流传动技术的发展速度要相对快一些，并且在交流调速技术不断完善的推动下，使交流电力系统逐步渠道了直流传动技术，大量的实践应用表明，交流传动技术在保障船舶电气自动化系统稳定运行方面具有非常显著的效果。目前，交流传动技术在船舶电气自动化系统中的应用大体上分为以下两种推进系统：一种是直流无换向器电动机（LCI），另一种是交流无换向器电动机（CCV）。其中LCI推进系统是借助变频器调速来完成交-直-交转换的同步调速，在推进系统完成调速的过程当中，船舶的运行与调距是依靠螺旋桨的相互配合来实现的，若是船舶在相对比较狭窄的水道当中进行机动航行，可将交流推动机调整到低速运转状态，如果是在海域比较宽广的公海中进行航行，则可将推动机调整至同步或是超同步转换状态。CCV系统是借助变频器的同步调速来完成交流到交流的转换过程，虽然交流到交流的转换过程会受到输出频率的影响，但在这一过程中，电动机会始终处在低速运行的状态下，为此，CCV在确保船舶电气自动化系统可靠性上实用性
更强。
2.2 抗干扰屏蔽技术
船舶中大量的电气设备都安装在一个空间内，由于空间比较有限，加之工作环境恶劣，使得这些设备常常会受到电磁干扰的影响，尤其是导航仪器和一些强电设备，它们在开、关的过程中最容易受到干扰。若是电气自动化系统在正常运行的过程中受到电磁波干扰，则会导致船舶正常航行受到影响，这是非常严重的问题。为了确保船舶电气自动化系统的可靠性，并使其免受电磁干扰，可采取以下保障技术：
2.2.1 隔离技术。在船舶中，交流电源是电气自动化系统最大的干扰源，想要有效解决这一问题，就需要对电气设备隔离变压器，实现独立供电。还有另外一种方法就是将供电设备与强电设备分开设置，借此来隔离干扰。
2.2.2 改变传输介质。由于船舶电气自动化系统是以船舶本身的遥控系统为主导，这就造成信号从输入到接收的距离较长，并且整个过程还需要很长时间。通常情况下，信号输入部分都安装在船舶的驾驶室内，而接收部分则安装在机舱当中，如此之长的传输线路势必会受到电磁干扰。为此，可对传输介质进行改变，以此来消除信号扰的可能，同时，也可将输入与输出电路分开，这样也能够有效避免电磁干扰。
2.3 储备冗余处理
储备冗余处理技术是船舶电气自动化系统可靠性保障技术中十分重要的技术，该技术采取在电气自动化系统中设置并联单元的方式，以达到提高自动化系统可靠性、稳定性和安全性的目的。为了保障船舶电气自动化系统的正常运行，一般情况下需要配备三台机组储备，并且要保证每台机组储备的基本功能符合设计要求，使各个机组既可以独立工作，也可以互为备用，从而确保电气自动化系统的技术性和经济性。在船舶电气自动化储备系统中，储备单元与工作单元是相互分开的，两者在独立工作的同时，也可以实现协调合作。所以，就可靠性保障技术层面而言，可以将船舶电气自动化系统视为储备系统，一旦其中某一单元出现运行故障，那么另一个处于储备状态的单元就会进入工作状态，以此确保电气自动化系统不受单元运行故障的影响。
2.4 容错技术
容错技术是指对船舶电气自动化系统运行故障的容忍能力，即对电气自动化系统运行故障进行检测、定位、判断、处理的技术。容错技术主要包括以下两个方面：一是检测系统故障，若电气自动化系统出现运行故障，那么容错技术会在最短的时间内准确识别故障性质，并快速确定故障位置，执行自动化隔离策略，从而有效规避故障对电气自动化系统的安全运行造成的不利影响；二是控制系统故障，容错技术在检测系统故障、定位系统故障性质和位置的基础上，将故障检测信号转为低电平信号，而后传达至决策单元，由决策单元采取有效措施对故障进行处理，进而实现对系统故障的全面控制。容错技术一般在开启备用机组、关闭故障机组的状态下对故障进行排除，以防止故障事态扩大化，对系统稳定运行造成影响。在确保故障完全排除后，再恢复机组的正常工作。
3 结语
总而言之，为了确保船舶在航行过程中的安全性，就必须保障电气自动化系统的可靠运行，本文简要介绍了几种船舶电气自动化系统可靠性的保障技术，这些技术的应用能够在一定程度上提高系统运行的可靠性，这对于船舶安全航行具有非常重要的意义。
参考文献
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船舶电气自动化技术范文2
1.1综合化
船舶电气化的综合发展归功于计算机技术的兴起，通过计算机控制技术将船舶内的各种电气控制整合至一个界面，通过该界面可以完成对所有电子系统的控制，通过这一综合控制可以避免出现突发事件出现时无法解决，或者由于电子元件过多造成多操、误操、重复操作等操作失误问题，大大提高了船舶运行的安全性和稳定性。
1.2网络化
进入20世纪90年代后，现场总线技术和计算机技术为船舶电气自动化系统的网络发展提供技术支持，把各种信号线集合在一起采用总线技术，把信号通信传递给不同的部件和模块，在船舶电气系统中，对船舶系统采用双层网进行控制，一般数据采集网是第一层，控制网是第二层，保证船舶电气自动化系统的可靠性和稳定性非常有效，冗余结构一般采用在船舶系统的控制网。根据系统又分成若干子网络，如推进系统、电力监控系统、动力定位系统、通信导航系统等。通过系统的冗余网络化，集各系统功能之众，通过船舶系统进而形成了一个分布式系统加强船舶系统的稳定运行。
2我国船舶电气自动化的发展现状
2.1GPS全球定位系统
在科技快速发展的今天，人们特别关注GPS全球定位系统。如今，GPS全球定位系统最终精确到几米，广泛地在我国的船舶上使用安装，在船舶行业已成为必备装置。
2.2船舶整体自动化
计算机技术和网络信息技术的飞跃发展，使得自动化技术也广泛的在我国的船舶业使用。眺望21世纪的船舶自动化技术已成为船舶综合自动化阶段发展的最高水平，船舶综合自动化，将不断收集机舱自动化、机械自动化、导航自动化、装卸自动化等诸多用途系统，工作母站为某些控制系统和某些工作变电站组成了此系统，通常总站工程将在机房控制室设置，还有一个位于驾驶室。现阶段，我国船舶的整体自动化仍然处于不断完善的阶段，为提升我国的船舶电气自动化发展水准，对船舶整体自动化方面的创新和自主研发要加强管理。
3船舶电气自动化技术存在问题
3.1电磁的安全性不足
电磁技术是船舶电气自动化技术实施的前提，然而电磁安全问题却很容易在船舶运行时受到干扰。由于船舶的运行大多都在大海上，一旦出现极端天气，会直接破坏船舶的整体电磁系统，产生电磁干扰。并且船舶内部空间较小，有些电子元件设备安装较为紧密，这让电子干扰问题发生的概率又增加了不少。
3.2控制线路单一
船舶电气自动化操作简单，且能够通过驾驶舱内的总操作系统进行操作。然而一旦总操控系统出现问题，那么整个船舶的电气设备将会面临“群龙无首”的状态。一旦总操纵系统的线路出现故障或者出现误操，那么对船舶造成的危害是无法逆转的。并且控制线路单一很容易造成一旦有某个枝干设备出现问题不得不关闭系统时，将会失去整个设备的操作和控制力，这样不仅无法有效解决出现的问题，反而会将故障扩大，造成无法挽回的损失。
3.3系统设备错误率高
虽然船舶电气自动化技术在正常运行时十分方便、快捷、稳定，但是也有一定的容错概率，并且这一概率是无法逆转，且无法改变的。容错概率一般出现在电气设备安装、运行时。一个电气设备的制造和安装不可能做到百分百安全，其运行过程中出现的问题和错误率都是在设备制造出时就已经确定，并且会根据使用的时长而增加。这种故障和错误率是无法人为避免的，虽然可以通过后期的维护和保养降低错误率，但是仍然无法全部避免。一旦出现错误，整个电子系统将直接崩溃。
4保障船舶电气自动化系统技术
4.1电磁干扰技术
（1）隔离变压器。研究表明，影响船舶电气自动化系统的主要干扰来源是交流电源，用电气设备隔离变压器的方法改善这一干扰独立作业供电。强电和弱电还可以分开，干扰逐渐减少。船舶的电源经过交流变压器将高频信号过滤掉，为自控装置提供独立电源，达到隔离干扰的效果。（2）改变传输介质。在船舶电气自动化系统控制的过程中，主要利用遥控系统进行控制，船舶的控制系统输入部分主要在驾驶室，在船舶的机舱是系统的接收部分，导致信号的传输线很长，电磁干扰就会对传输线的信号产生干扰，为此，船舶系统的信号传输过程中，传输介质被改变，信号被屏蔽干扰，电磁信号的干扰也被屏蔽。（3）RC吸收设备。船舶电气自动化系统中，取决于系统的自动化，与很多的电气设备，比如继电器、接触器以及电源开关等都有关系，为此，在接触这些电源设备时，由于电弧等原因产生电磁干扰，在此情况下，通过RC吸收设备进行，它的优点是电压而产生突变原理，有效地抑制电磁干扰。另外，还可以利用电阻来限制电容，有效地减少电磁干扰现象发生。
4.2存储冗余技术
此技术主要是指利用增添并联单元的形式来保证船舶电气自动化系统运行的可靠性。船舶电气自动化的设备中会设置合理数量的存储设备，各设备均可独立工作，工作单元自行工作比较特殊，其他的单元都存储起来作为备用。
4.3容错技术
容错技术是指船舶电气系统在运行的过程中，出现的故障容忍能力，在电气系统中主要包括：第一，检测系统故障，主要是对船舶电气化系统运行出现故障时，就会使用容错技术对故障进行准确的定位，并能够自动的分析故障的性质，并采取自动化隔离的措施，以避免系统的故障影响系统的安全性工作。第二，控制系统故障，容错技术通过对控制系统进行分析，找出故障的性质进行分析与定位，利用针对的措施进行分析处理，保证船舶电气自动化系统能够正常可靠的运行。
4.4设置安全系统
安全系统指当发生危及电站及其他重要机电设备的严重故障时，能使发生故障的设备自动产生保护性动作的系统，一般有下列三种类型：第1类：立即停止运行，即应急切断，且非经人工复位该设备不应再投入运行，必须在故障排除后才能再运行。第2类：暂时调节到可以勉强运行状态，如降低功率或转速等。第3类：起动和投入备用设备以恢复正常的运行状态。
5结束语
船舶电气自动化技术范文3
【关键词】电气自动化 发展方向 研究内容
我国生活水平的不断提高，使得电气自动化技术得到了足够的发展，并将自动化技术应用到了不同的行业中。经过业内人士的研究开发表现出不同的形式。现代电气自动化技术已经越来越受到人们的重视，企业为了降低成本，提高自身的效益，广泛地采用智能化、自动化的产品，使得产品更加精确。本文就将电气自动化在水利方面的特点进行分析，进而分析电气自动化的发展趋势。
1 电气自动化技术的特点
电气自动化技术可以适用在多种工业生产过程中，适用性比较强。首先，电气自动化技术是一种新型的技术，是多种技术综合利用合成的高端技术，含有比较高的科技含量。在使用的过程中，电气自动化技术需要将硬件和软件考虑在内，进行方案的设计，使得不同企业可以根据自己的实际情况设计独特的电气自动化系统，满足企业的客观需求。
2 以水利工程为例说明电气自动化技术的作用
2.1 提高运行效率
由于电气自动化的出现，水利工程的工作从完全人工操作中解脱出来，逐渐转变为自动化处理，大大减少了对工作人员数量的要求。为水利工程建设节约了人工费用。电气自动化还大大提高了工作的效率，方便进行数字信号的管理，进行计算机控制管理，减少了人员操作的失误和劳动量，保障水利工程可以长期稳定的运转，工作效率不会受到影响。
2.2 提高效益
电气自动化的应用是通过计算机辅助实现的。工作人员通过操作计算机进而操作整个工作系统，对整个系统的运行情况进行全面的监控。自动化操作减少了人员操作，减少对人员的需求，本身就降低了成本。水利工程中的发电部分是整个工程的核心，运行状况对整个水系都起到了十分重要的影响。电气自动化技术将整个水利工程的运行情况进行全面的监视，对其中薄弱的环节进行卫星定位，使得系统可以及时得到更新，创造出最大的效益。
2.3 优化电力结构
电气自动化设备将整个水利工程监控起来，对发动机进行精确的调节、保护；对很多的发电装置安装了电表进行监控，只有在各个电表指针在合理的范围内才进行运转，否则就要进行结构优化或是装置维修。这些指标都按照时间记录下来成为以后处理问题的依据。电气自动化设备和技术有利的将不利于电力系统稳定性的因素排除出去，减少了水利工程的障碍时间。
3 电气自动化的发展方向
电气自动化的发展是各个行业发展的趋势，技术发展的程度越高，自动化的程度就会越高，电气自动化在生产过程中发挥的作用也就越大。接下来就分几个具体的方面对电气自动化的发展进行详细地分析：
3.1 电气自动化工作人员的专业化
电气自动化向着高端的方向发展，自动化产品的设计和安装将会不断的改变，需要电气自动化的专业人士进行处理，否则不仅就会影响自动化设备的性能。如今，高层管理人员并没有培养专业的电气自动化人员的意识。他们认为电气自动化的程度越来越高，操作性越来越简单，对工作人员的要求也越来越低，不需要进行培养，只要进行几次实践就可以操作。
3.2 统一的系统开发平台
电气自动化研发是在统一的基础上进行的。简单地说，电气自动化的研究都是在统一的开发平台上进行的，可以进行统一的设计、测试以及二次研发。这样的特点使得电气自动化可以迅速地进行周期性更新，并且可以按照具体的需求进行客户端的开发，满足客户的个人需求，并且这些新开发的软件还可以独立的运行，支持各项功能。
3.3 电气自动化设备安全性不断提高
企业在生产过程中最重要的问题就是安全问题。电气自动化技术的使用离不开电气自动化设备。设备的安全就是自动化技术的安全，只有安全有了保障，可才可以带动电气自动化技术的发展。安全控制管理是电气自动化设备的必不可少的部分，是系统安全控制的一部分。企业必须投入一定的资金进行安全控制系统的维护，才可以不断的提高企业的收益。
3.4 电气自动化技术的再发展
创新是技术不断向前发展的根本灵魂，没有创新的精神就没有进步的机会，难以在科技的洪流中得以保全。电气自动化技术也需要顺应时代的发展，进行技术方面的革新。在进行改革的时候，需要注意将现实需求和先进技术联合在一起，创造出更加符合社会需求的高质量产品。电气自动化技术需要坚持发展的原则，利用科技的质量将产品的科技含量提高到一定的程度，制造出更多新式的自动化设备，满足不同客户的需求。
3.5 电气自动化技术的使用性
我国经济的快速发展和经济市场的发展状况使得电气自动化设计不断被推入市场进行使用。产业生产链条中电气自动化设备也不断的进行着升级和改革，使得经济市场发生着微妙的变化。电气自动化企业将市场和社会不断的进行分化。使得不同的厂家不断的增加资金和人才的投入，对深层次的技术进行不断研发，以提高自己的水平，满足客户的需求。
4 结语
我国各个方面的发展为电气自动化的创新和适用奠定了坚实的基础。电气自动化的研究开发在我国应用的十分频繁，对经济的发展起到了很多的作用。电气自动化技术还需要继续发展，研究的力度还需要不断的加强，使得自动化技术可以与实际需求联合在一起，快速的进入市场，将经济市场运转的更加活跃。
参考文献
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作者简介
吴玺泽（1981-）男，辽宁省辽阳市人。研究生学历。现供职于辽宁顺大机械设备集团有限公司。研究方向为电气工程自动化。
作者单位
1.辽宁顺大机械设备集团有限公司 辽宁省辽阳市 111000
2.辽宁科技大学 辽宁省鞍山市 114051
船舶电气自动化技术范文4
关键词：电气自动化；技术革新；改革与发展
（一）电气自动化行业发展背景
随着社会发展、技术进步，一些工程领域的科技含量越来越高，诸多行业的现代化、自动化、智能化等，都需要电气专业参与配合。经过多年发展，我国电气自动化技术取得显著进步，已经形成中低档电气自动化产品以国内企业为主；高中档电气自动化产品以国外企业为主；大中型项目依靠国外电气自动化产品；中小型项目选用国内电气自动化产品的市场格局。
（二）电气自动化行业技术变革与行业革新
技术变革可能会改变行业竞争格局电气自动化是涉及到多个学科的交叉学科技术。电气自动化生产企业能否选择合理的技术研究路线，决定着未来在关键技术领域能否实现突破，保持在技术上的领先性。由于电气自动化的组成元件都含有较高的科技技术，很多生产企业在关键技术上都没有自主知识产权。因此，整个行业的竞争几乎完全是低端的价格竞争和渠道竞争，生产企业若在技术上得到革新和突破，企业将会成为整个行业的方向标。
行业革新能力是竞争力的重要组成部分生产企业只有不断地加大产品的研发投入，加快创新产品和升级产品的推出，才能为产品争夺更多的市场价机会，也才能维护好企业与客户之间长期稳定的关系，以保证人民币升值所带来的风险。企业增强竞争力的方式主要有革新产品和服务、企业内部经营管理的改进这两种。因此，企业在建立和维护竞争力时，要重视经营管理的改进，特别是产品革新能力。特别是对电气自动化这类产品，产品质量的可靠性和性能的优越性是企业竞争优势的重要来源，而这必须靠技术改进和产品革新来实现和维持，产品革新能力对电气自动化企业来说尤为重要，想要构筑企业竞争力的电气自动化生产企业必须将产品革新能力放在战略性位置。
我国目前已经成为全球电气自动化制造基地，行业内知名品牌都在中国生产制造，整个产业链的工艺水平已经积累了相当高度，完全达到世界一流的领先水平，但产品档次相对较低。另外，国际上知名品牌的电气自动化生产企业纷纷向以中国大陆为中心的亚洲地区转移，并通过建立生产工厂的方式掠夺市场份额。因此，国内的生产企业只有在技术、人才、生产设备等方面不断突破，才能保证企业在市场中的地位。由此都可以看出，技术是生产企业站稳市场的关键环节，生产企业只有不断地进行技术革新和突破才能在战略上取得胜利。目前，在我国电气自动化行业的产品与国外的尚且存在较大的差距。这就为国内企业缩小差距，进一步提高自身产品的科技含量，研发与生产出更多更好的具有自主知识产权的自动化控制系统与产品，加大自主创新的发展力度，提供了更广阔的空间。
（三）电气自动化行业内竞争分析
3．1 行业竞争概况
由于波特的五力模型侧重行业外部环境分析，该模型中涉及的五种力量包括：新的竞争对手入侵、替代品的威胁、买方议价能力、卖方议价能力以及现存竞争者之间的竞争。从掌握的资料看，着重对国内电气自动化行业内企业的数量、竞争格局以及产业集群进行分析，从而便于更直观地了解行业内的竞争状况。
3．2 行业内企业与特点
我国电气自动化产品生产厂家众多，近四千家，但大部分规模偏小。目前，我国电气自动化生产表现出多方面的特点：第一，生产和消费区域性强，集中在江苏、山东、上海、广东、浙江等省区；小群体大规模，生产模式迅速扩大，大公司不断出现，产业化程度迅速提高。第二，各省区的龙头企业快速发展，带动了产业进步，提升了各企业的市场竞争力。第三，电气自动化件初级产品的生产量迅速增加，加工业和市场开发能力相对滞后，产品单一等因素导致市场竞争力加剧。
3．3 竞争组群分析
我国电气自动化行业以巨大的市场为基础和依托，具有极大的成长空间。其发展前景良好，整个行业市场化程度较高。观察企业类型中大规模企业很少，中小型企业数目居多，可知该行业集中度不高，行业内企业较多，竞争激烈，环境比较错综复杂。从市场表现及综合实力的角度看，电气自动化行业大致可以分为三个竞争群组。全面优势群组中的每个企业都是行业内的强势品牌，市场份额高。目前，在国内市场占优势的还是国际企业，例如西门子公司。由于该群组的品牌市场占有率很高，其他群组企业和新进入者突破难度很大。按照竞争组群理论，处于同一竞争群组中的企业可能在竞争策略、分销渠道、产品质量和价格区间等方面相似，竞争也最为直接和激烈；随着竞争的延续，不同群组企业的竞争地位可能发生转换，竞争群组的数量也会发生变化，甚至整个行业竞争格局彻底改变。
3．4 竞争格局变化趋势
目前，我国电气自动化行业的技术门槛相对较低，随着市场规模的增长，大量的竞争对手开始进入电气自动化市场，市场竞争日益激烈，主要是几家知名企业之间的竞争。国内的北京四方、国电南自、南瑞集团、珠海万利达公司等，企业利用自己的优势，占据了一些具体行业领域的主导地位，金智科技上市公司在火电发电厂电气自动化领域处于较为领先地位，公司推出的微机型厂用电快速切换装置、发电厂电气自动化系统等产品确立了行业内的领先地位。未来的竞争主要是实力以及技术之间的竞争，企业采用各自的研发优势，加快由科技优势向产品优势的转化，加强了高、精、尖、新制冷技术的研究，带动了电气自动化行业整体水平的创新发展。根据市场的不同需求，相继开发出不同产品， 形成了产品优势，全面细致地占领了电气自动化市场。高新技术带来的产品科技化、多样化，成为电气自动化市场的主流，也极大地拓宽了产品的发展空间。
（四）行业发展前景预测
电力电子技术和微机控制技术等电气自动化行业是高新技术产业的重要组成部分，智能控制电器及电气控制设备、自动控制系统及生产线广泛应用于工业、农业、国防等领域，在国民经济中有着举足轻重的作用。电气自动化的发展趋势应该是分布式、开放化和信息化。分布式的结构是一种能确保网络中每个智能的模块能够独立的工作的网络，达到系统危险分散的概念；开放化则是系统结构具有与外界的借口，实现系统与外界网络的连接；信息化则是使系统信息能够进行综合处理能力，与网络技术结合实现网络自动化和管控一体化。未来行业发展的趋势有以下几点：
4．1 系统监控的综合化
由于电气设备已经日趋通用化、模块化、系列化，可以做到组态灵活；计算机所有功能选择均能通过屏幕软件按钮直接完成，为系统监控的综合化提供了必要的基础。当然，根据需求不同仍旧存在着先进程度不同和性能要求不同的船舶，但是单机单控的系统必将逐步向综合监控的系统过渡。因为采用综合监控的形式，可以构成双重或多重冗余，对提高系统或者全船整体可靠性是有积极意义的。
4．2 系统的网络化
当前，数字化技术和总线技术应用已经相当成熟。现场总线是一种互联现场设备（或模块）与控制系统之间的双向数字通信网络。通常采用双层网，第一层为数据采集与传送网，第二层为控制网。为保证系统的可靠性，控制网络可采用冗余结构。网络系统的优势在于采用数字化和高层次的自动化技术代替大量繁琐的人工操作，提高工作效率是显而易见的。
船舶电气自动化技术范文5
关键词：船舶电气；施工工艺；设备安装
中图分类号：C35 文献标识码： A
前言
近几年随着造船行业不断发展，特别是海洋工程船舶日益增多，船厂生产量也相应增加。为保障船员及船舶的安全运行，船舶质量必须放在首位，这样，船舶在建造期间施工流程及施工工艺显得极为重要。
一、船舶电气设备未来发展方向
随着我国船舶工业的电气自动化程度、性能和技术水平已有了很大程度的提高，不少设备通过引进、消化、吸收国外先进技术，亦已达到了国际先进水平。随着我国科技竞争力的提高，船舶自动化技术势必有不少新的突破。
船舶自动化技术将不断向全船综合自动化层次发展，船舶综合自动化，是集机舱自动化、航行自动化、机械自动化、装载自动化等一体的多功能综合系统，该系统通常由两个工作母站、若干个分控制系统及若干个工作分站组成。通常一个工作母站设在机舱控制室，另一个设在驾驶室。两个工作母站完全独立，可同时或单独操作，并互为备用。分控制系统将根据船舶种类和自动化程度而定，如主机遥控、机舱检测报警、电站管理、泵阀控制、液位遥测和压载控制、冷藏集装箱监控、自动导航等。所有工作母站和分控制系统采用高速传输技术组成一个综合网络系统，在网络上根据需要连接一定数量的工作分站，以达到在船舶重要部位对各设备进行监测和操纵等目的。同时，其工作分站可以作为一个窗口，与船舶对外通信设备联网，借助于数据传输、电子邮件等各种通信手段，执行岸与船、船与船之间对话，进行各种信息交流、咨询、设备维护、故障诊断、资料查阅、备件查询、船舶管理等业务活动，从而最大程度提高船舶航行的安全性、可靠性和经济性。
21世纪将会有越来越多的新建船舶配套船舶综合自动化系统，用计算机进行全船智能管理，保证安全、经济地操作。船舶电气自动化系统发展的趋势，系统监控的综合化由于电气设备已经日趋通用化、计算机所有功能选择均能通过屏幕软件按钮直接完成，为系统监控的综合化提供了必要的基础。
二、船舶电气施工工艺的要求
船舶上应用的电气设备，其材料必须具有抗震性、防潮性强、耐腐蚀，还需要有阻燃的特性，所有设备必须适应船舶航行的特殊环境，否则会引起绝缘电阻下降，危害设备以及操作人员的安全。导电材料一般采用铜或者铜合金制造。
电气设备的安装的原则不应破坏船上舱壁或甲板原有的防护性能和强度，且便于使用和维修。在水密的舱壁、甲板及甲板室的板上，不得钻孔以螺栓或螺钉紧固电气设备。在易燃、易爆的舱室，如蓄电池或油漆间处所，除该处必须的防爆设备外，不应安装其它电气设备。安装在有油水浸蚀或易受到机械损伤场所的设备，其防护型式应与安装场所相适应，露天安装的设备应有防护罩。舱室的密封板内，一般不应安装电气设备，但线路的分支接线盒（箱）可安装在便于开启的封闭板内，并应有明确的开启标志。电气设备不应贴近油舱、油柜或双层底，储油舱等外壁表面安装。若必须安装时，则设备与此类舱壁表面之间，至少应有50mm的距离，但运行时，能产生高温的电气设备，禁止安装。安装场所如有剧烈震动，对设备足以影响正常、可靠工作时，设备的安装应设有减震装置，如机舱等处所。电气设备工作时，产生高温的电气设备，如电阻、电热器等应尽量远离木质隔离板等易燃物体，必要时中间应用隔热材料隔开。设备外壳温度超80度时，应加装防护罩或布置上适当安排，以防止人员灼伤。开启式电气设备，应安装在专用舱室，否则带电部分应加装防护罩，以防人员触电。除电压不超过50v且对无线电收讯机不产生干扰的设备及具有双绝缘的设备外，其他电气设备的金属外壳，均应可靠接地。接地导体截面积应满足接地导体的导电能力且有足够的机械强度。
有些工作场所会使电缆受到机械损伤，此时也应对电缆加以保护。保护措施包括给电缆加装钢板保护罩、挠性金属软管等。此外，电气设备上所有容易接触的金属部分都应该可靠接地。在航行中，电磁干扰也会对船舶电气设备可靠性造成损害，应最大限度减小电磁干扰。
三、船舶电气施工中主要电气设备的安装方法
（1）电罗经
航向分罗经安装在需要的舱室，如驾驶室、海图室、舵机舱等场所。方位分罗经安装在驾驶室外两翼的甲板上。主罗经应尽可能安装在船舶中心线上或其平行线上，安装基准线对准船艏，平行度不超过±0.5°。进入装有主罗经的操舵台电缆应尽量向两边分开敷设，留出空间以便于主罗经的安装，并应保证主罗经基座安装误差可以调节。电罗经各部件的安装应根据制造厂提供资料进行清洁、加液、定位、紧固和接线。方位分罗经的首尾基准线应与船舶中心线平行，平行度不超过±0.5°，并应保证与船舶中心线的距离相等。方位分罗经周围应无障碍物遮挡视线。方位分罗经的安装应保持水平，如用基座应垫有木垫，保证基座安装精度可以调节。
（2）配电盘
配电盘应安装在甲板上的底座上，引入电缆的电缆框应不影响舱室的防火和水密性能，接线完毕应填料封闭。前后应有足够的通道，前通道宽应不小于0.8m，后通道不小于0.6m，左右两侧均设有通道。配电盘的上方和后面，不应装有水，油，蒸汽管及易产生冷凝液的管道。如不可避免，应采取有效的防护措施，且接口不应在配电盘的上方和后面。另外，主配电盘前后地板上，应铺有防滑或耐油的绝缘地毯，或绝缘处理的木格栅。
（3）蓄电池
蓄电池应安装在专用舱室的座架托盘或柜内，托盘应是耐酸碱腐蚀的材料制成。上下层蓄电池之间距离不小于300mm。每只蓄电池之间，空隙距离应不小于20mm。且蓄电池之间的空隙，应用不吸潮、耐电解腐蚀的绝缘材料楔隔，衬垫和固定。底部应用青铅或其它耐腐蚀材料制作的衬垫做保护。蓄电池的安装高度，为电池液孔塞至甲板的距离不应大于1.4m。否则应加装相应台座。蓄电池的处所应有独立的通风装置，出风口设在上方，进风口设在下方，进风口一般设在同一对角线的两端，蓄电池门和箱柜应有“禁止烟火”的标志。酸性和碱性的蓄电池，不准安装在同一处所。蓄电池接线结束后，所用接线柱应用凡士林等油质涂封。
（4）控制设备及分配电设备
臂式安装的启动箱，分配电箱的安装高度：箱体上沿离甲板或花钢板一般为1700-1800mm或下沿高度为1200-1300mm左右，相邻设备应布置平齐。启动箱或控制器盒，应尽量安装在电机附近；控制电器的操作手轮，沿顺时针方向旋转为电机转速增加、上升、起锚、收缆。反之相反。主令控制器的安装高度，一般为1m左右，露天甲板上安装该类设备时，应设高度不低于100mm金属底座，并在设备与底座之间垫以厚度不小于5mm的橡皮，以保证水密性。
（5）火灾报警系统
火灾报警探头一般装在天花板上，与舱壁间距一般不小于0.5m。安装定位时，应能使探测器取得最佳效果。同时，应避免靠近横梁、和通风管道的位置或气流影响探测器性能的其他位置及可能产生冲击或物理损坏的位置。
四、船舶电气施工后的检查
船舶电气施工完成后，应进行必要的最后检查：如设备的型号、规格应符合图纸要求，设备及零件、附件、铭牌、电路图完整；设备的安装场所及相应的工艺措施（位置、方位、高度）应符合工艺要求；设备的安装及支架的焊接应牢靠、平稳；设备接地电阻应不大于0.02欧姆，接地应正确牢靠，排列整齐，标记清晰、耐久、线芯绝缘无损坏。
五、结束语
总而言之，随着经济的飞速发展，我国的船舶工业也取得了令世人瞩目的成就。现代的船舶正在向大型化、自动化发展，现代造船技术是一项复杂的系统工程，而船舶电气施工又是不可分割的重要部分。为了缩短生产周期，必须对船厂的生产进行科学管理，制定先进的施工方案，运用高效的方法，促进施工工艺的改进，发挥其应有的效益，最终实现企业竞争力和经济效益的提高。
参考文献
[1]王元宝.船舶电气设备安装工艺探讨[J].中国水运，2012，01：46-48.
船舶电气自动化技术范文6
关键词：现代船舶；电气设备；维修决策；故障排除；信息技术；船舶事业 文献标识码：A
中图分类号：U672 文章编号：1009-2374（2016）36-0129-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.36.064
计算机技术的蓬勃发展与日新月异的进步态势成为现代船舶电气化、自动化发展的重要推动力，电气设备的研发以及投入使用越来越成为现代船舶发展的关键点。据有关资料可知，船舶中的电气设备主要包括船用变压器、开关柜、CESC系列岸电箱、控制台、CEDP系列分配电箱、主配电板以及应急配电板、海洋平台变压器等。这些电气设备在内的管控工作对于整个船舶行业的正常运作具有至关重要的作用，并呈系列化、通用化以及模块化的态势处于发展过程中。在现代船舶电气设备的研发与改进工作中，维修及其决策方法作为整个电气系统的基本保障，一直以来都是相关部门关注的重中之重。如何构建一个具有高水平自动化、科学化以及动态化的船舶电气设备维修养护体系，就成为相关专家与学者探讨的热点。对此，笔者通过查阅文献、结合实践经验，从现代船舶电气设备维修决策方法的必要性与现状入手，对其具体方法展开进一步论述。
1 现代船舶电气设备维修决策研究的必要性及其发展现状
机电设备是我国各行各业发展的基本构成要素，对于现代化的船舶行业而言，其具备研发与应用的时代价值。任何一个机电系统都包括零部件的选用与优化、系统构架、系统操作与管理以及机电设备维护等环节，其中维修以及维修决策对于船舶的气设备来说不仅具有维持其正常运作保障船舶质量安全的作用，同时对于整个船舶电气设备的先进性发展也同样存在推动性价值。在现代的船舶电气设备维修工作中，主要包括周期性维修以及状态维修两种维修策略。其中，周期性维修属于定期检修工作的一种，是我国长期使用的、较为传统的维修途径。具体而言，周期性维修主要分为计划大修以及预防维修两个策略；其以既定的检修项目标准与流程为依据开展维修工作，且未到检修日期不进行相关的维修探查。计划大修所覆盖的维修方面极广，将带来一次规模较大的成本支出，且不一定能获取相应的检修效益。周期性维修的具体内容相对固化，不利于新问题、弊病的检出，可见传统的维修模式虽然具有一定的有效性，但随着技术的发展和时代的进步，其也逐渐表现出较强的局限性。
另一种维修模式即相对新兴的状态维修策略。状态维修模式属于动态检修体系的一种，其主要检修依据为具体的船舶电气设备运行状态，具有实时性、连续性以及可靠性，相较于传统的周期维修模式更科学、合理。其中，对于状态维修模式而言，在线状态的监测是核心，如何在设备的运作过程中提高监测的真实有效性，是状态检修的关键。具体来说，状态维修中应注意的工作内容包括监测的频率、范围、时间点参数设置、应急的可能性等方面，尤其要关注故障可能性检出时间与设备故障时间的监测，从而为整个维修策略的计划提供可靠依据。然而，从另一方面看，若船舶的电气设备不在常规的检修环节中发生故障或者设备的故障风险并不存在时间的相关性，此时状态维修则需要与周期维修策略相结合，进而提高整个维修决策的有效性。另外，除了周期性维修以及状态维修以外，为了提高现代船舶电气设备维修的全面性与有效性，相关部门还可以指定常规的重点设备检修策略，对于故障频发、联动性特征强、对于设备正常运作十分重要的部分进行主动检修，对于相对次要且不会带来致命损害的部分则进行故障后检修。
总而言之，现代船舶的电气设备对于其安全使用、可持续发展具有重要的保障作用。一个真正有效的现代船舶电气设备维修决策应该包括定期与实时维修、主动与被动维修、故障检修与预防检修等在内的维修策略方案，只有将各种可能性的检修应对策略有机结合进而促进维修体系的发展，也只有建立相对完善的维修决策体系，充分提高日常电气设备维修的全面性、科学性、有效性，才能真正促使船舶的电气设备运行长期处于最优状态，并达到在优化船舶电气设备维修成本体系的基础上提高其运行安全与效益的目的。
2 现代船舶电气设备维修决策方法总览
电气设备是现代船舶正常有效运作的重要部分，其作为一个复杂的整体，要求相应的日常维修工作具有全面性、时效性以及技术性。笔者认为，要提高现代传播电气设备的维修效率，应从决策计划出发重点关注包括维修前的准备、检修原则与流程、检修的具体方法三方面，具体如下：
2.1 维修前的安全措施准备工作
船舶的电气设备属于高强度的机电设备，其运行需要较大规模的电力能源支持，且整个设备体系结构复杂，因此具有一定程度的风险性。笔者认为，在开展日常的维修决策工作前，必须首先做好安全措施的准备工作，争取在最大程度上避免事故的发生。其中可包括：（1）保证在断电状态下进行故障检修，在此基础上方可开启电气护罩，并做好重要的安全标识工作，以避免出现非检修人员失误触电的事故；（2）确保整个电气设备的维修工作一直处于足够的照明状态下，若需使用手提灯进行检修工作，应将手提灯的电压时刻控制在安全值范围中，并在必要时对手提灯的灯泡进行护罩设置；（3）检修人员一定要对检修环境进行重复排查，确保检修工作附近无不相关人员的存在，在此基础上方可进行带电测试；（4）为了保证检修人员的工作安全，在进行带电检修的过程中，应配备一名专业人员进行应急辅助，确保当不良情况发生时能及时帮助切断电源从而防止事故发生。
2.2 船舶电气设备的故障排除原则及流程
船舶的电气设备检修属于一项体系工作，具有其一定的结构性，要求工作人员根据其固有的规律以及检修的效率采取相应的检修策略。笔者认为，电气设备的故障排查首先应遵循三个必要原则，分别为先易后难原则、先动后静原则以及先外后内原则。（1）先易后难要求检修人员先从相对简单的部分入手进行检查，包括控制回路的测量、保险丝的检测等，对于结构复杂的部分应从结构简单的入手进行拆检，并在此基础上先从故障可能性大的入手进行拆检；（2）先动后静原则要求检修人员对在运行状态的设备先进行检修，包括隔离开关、机械运动的相关设备部分等；（3）先外后内原则要求检修人员从故障可能性较高的外部结构入手进行检修，如限位开关、动作元件以及传感器等。总之，遵循相应的故障检修原则有助于提高维修工作的有效性，避免人力、物力以及财力的浪费。
此外，船舶的电气设备一般流程可参照以下模式：（1）设备的故障情况表述；（2）提取电气设备相关线路图与资料；（3）讨论设备的故障因素；（4）故障定位；（5）制定拆检设备的具体维修计划；（6）维修；（7）修复并试验。根据船舶电气设备故障的具体情况可对该流程进行细化以及具体优化。
2.3 船舶电气设备维修决策的若干方法
在上文论述基础上，笔者总结了现代船舶电气设备维修决策的若干方法，包括直观法、比较法、短路法以及经验故障排除法。（1）直观法指检修人员通过对电气设备包括看、摸、听、闻等感官检验途径进行的初步故障判定，其中看包括电气设备外观是否平整、颜色是否异常，听设备运作时机组声音是否异常，闻设备运作时是否存在异常气味，摸设备运作中是否存在异常颤动并判断其运作温度等；（2）比较法即检修人员在进行故障的排查过程中，在疑似故障的元件基础上，对其进行更换，若替代元件造成设备运行差异，则可判定为故障并进行进一步排查。一般来说，现代船舶的电气设备具体元件结构均具有其备用材料，因此灵活采用替代法有助于提高检修的效率；（3）短路法是电气维修工作中最为常见的方法，其主要旨在通过对包括开关、继电器、接触器触点等构成的电路排查进行检修，由此检出故障。一般来说，检修人员可通过将鳄鱼夹等工具进行疑似故障触电连接，在故障消失时可判断该设备部分存在故障，应对接触不良的电气元件进行维修或更换。在采用短路法时，要保证检查后的短接线材料拆除，避免短接线造成电气设备运作风险的情况发生；（4）经验故障排除法是以检修人员的固有技术经验为基础的维修策略，该策略对检修工作人员的专业技术水平要求较高，维修人员也只有在长期的维修实践、记录、学习以及总结的基础上才能真正快速、有效地组织和开展维修工作，相关企业应注意培养该类型的工作人员，以提高船舶电气设备维修队伍的综合素质。
3 结语
综上所述，船舶行业作为社会运输业发展过程中的基A动力，其研发技术、质量以及安全等均对整个行业产生重要的促进作用。随着现代船舶电气化的发展，电气设备的结构复杂化、技术先进化趋势对维修工作提出了新时期的难题。因此，将传统的周期性维修与自动化的状态维修、综合维修策略相结合，在安全保障、标准以及原则基础上不断对维修决策的方法进行实践、总结、尝试与创新，是船舶电气设备正常有效运作的发展动力。只有不断对船舶电气化领域进行技术研发，才能真正提高维修的可持续发展水平，进而为船舶运输的安全性与有效性奠定坚实基础。
参考文献
[1] 温立达.引起船舶电气设备常见故障的因素[J].中小 企业管理与科技（中旬刊），2016，（6）.
