浅谈电气自动化技术在船舶机械设备中的应用

汤寅琪

摘要：伴随着我国经济体制改革的不断完善，人民的生活水平得以大幅上升，越来越多的新技术融入人们的日常工作和生活，为人们提供了更加便捷的途径。将电气自动化技术应用到机械设备中，不仅实现了生产适量的大幅提高，也推动了社会的发展进程。本篇论文将针对电气自动化技术在船舶机械设备中的应用这一课题，并深入探讨和分析该方向的发展前景，为未来的发展方向提供一定的指导。

关键词：电气自动化技术;船舶机械设备;GPS定位

0  引言

各个领域都可以见到电气自动化技术的身影，随着这一技术的广泛应用，大大加快了社会生产的进程，也加快了社会发展的步伐，很大程度上推动了经济的发展。自从船舶机械设备中融入了电子自动化技术后，不仅实现了供电系统的改良，还将传统的电气设备加以更替[1]。电气设备的改良，实现了电气设备系统的化繁为简，既实现了操作流程的简化，又为项目的安全性提供了保证。

1  运用于船舶机械中的电气自动化技术

1.1 电力电子技术

在船舶項目管理中，尤其是电力推进与轴带发电这两个方向上，推动作用最大的就是电力电子技术。在船舶运行的实际工作中，节能项目中，轴带发电有着十分突出的重要地位，为下一环节工作的开展提供了保证。电力电子技术的有效利用，将大大提升对轴带发电的检测力度，并实现各方面控制和管理的数值的实时检测。

1.2 CAN电站测控相关技术

为了实现船舶管理的进一步优化，能够实现船舶项目的有效实施，将在CAN电站监控的总线结构中巧妙的将控制台、发电组和检测微机者相结合[2]。并利用该管理途径，实现节点信息的实施采集与传输，确保传播项目的运行情况能够实时得到了解，发生异常情况，也便于及时调节。

1.3 可靠性保障相关技术

在针对船舶项目管理工作中，确保自动化系统的可靠性和安全性是至关重要的。因此，若想实现这一目标，就必须对技术模型和运行程序进行深度剖析，实现二者的有机结合，为实现电气自动化能够在船舶项目中提供有力保障。当前，运行于船舶项目中为其可靠性提供保障的项目就是容错技术和电子兼容设计，这两项技术的融入，大大提升了船舶正常运转工作时的安全性，为其可靠性提供了足够的保障。

2  电气自动化技术在船舶机械设备中的应用

2.1 自动化

船舶机械设备中，自动化技术的应用十分常见。第一，最为常见的就是PLC系统的应用，一般用于传播主机遥控系统，为船舶自动化系统的核心部分，为其通信能力和可信度提供较高保障[3]。第二，在监控系统中，为了实现对船舶机舱的进行实时有效的监控工作，采取连接总线和互联网的方式实现，不能够为船舶安全进行提供足够保障。第三，考虑到当前船舶的运行速度越来越快，船舶体积也越来越大。因此，为了确保在运行中的电力供应足够稳定，在电站管理系统后加入自动化技术，并对其实际工作数据和效果进行深入分析，确保自动化操作运行稳定，电力运输情况良好。第四，在船舶自动避碰的项目中应用电力电子技术，由于人为驾驶船舶的过程中，难免会由于情况难辨，发生不必要的碰撞，因而将电力电子技术加入后，将实现船舶安全运行的目标。

2.2 综合导航

在我国传统的船舶驾驶工作内容中，须多人同时配合方能完成船舶运行的操作，而当前对船舶的驾驶系统加一更新，实现了单人即可胜任驾驶系统的操控与调整。这一技术的应用不仅大大节省了人力，也为船舶的良好运行提供了保证[4]。电气自动化技术在船舶的驾驶过程中，将船舶周边的运行状况实时收集并反映在操控板上，确保驾驶员能够获得准确的信息，为其提供最佳的杭行路线，并及时调整运行状态。受到该技术应用的作用，不仅实现了单人驾驶员便可安全驾驶船舶，还能够及时针对危险物体自动避碰，提高了船舶机械设备运行的安全性。

2.3 遇险安全

全球的海洋卫星系统在1979就已经实现了被国际海事卫星的全面覆盖，因而各个国家的航海都得到了足够的信息帮助。无论是航海通信、航海帮助，还是航海服务，都离不开EGC服务系统。毫无疑问，EGC服务系统具备极强的海上通信能力，能够为船舶驾驶中的通信安全提供强有力的技术支持[5]。一旦发生难以预测的危险，船舶可利用该项技术，实现信息的有效收集与汇总，及时避免危险发生。除此之外，若发生难以避开的危险，还可通过该技术实现联系其他船舶或站点，从而尽快获得救援。不得不承认，这一技术的发展与应用，成功实现了海陆空的全方位通信，并提高了航运服务的发展。目前，我国还在EGC技术中加入了GMDSS技术系统对其进行升级优化。这一系统的综合性应用，不仅能够为移动通讯提供更加便捷的服务，还能偶偶实时了解货物卸载情况。

2.4 GPS定位

GPS技术在船舶运行系统中是十分重要的，该技术能够为船舶在海上的安全运行提供保障，能够准确地发现捕捉到船舶的航行位置。由于当前的GPS系统已经十分成熟，在实际应用中可以实现精准定位船舶，误差仅在几米范围内。因此，在船舶航线规划的系统中，GPS技术的核心地位是无可替代的[6]。利用该项技术，为船舶提供实时航线规划，既能缩减航行的时间，又能够减少出行耗费的损失，大大实现了成本的降低，从而为企业利益的最大化提供了保证。与此同时，在船舶救援活动开展过程中，GPS定位也发挥着异常重要的作用，可以迅速提供船舶遇险位置，并配合相关救援团队，实现救援的高效实施。

3  电气自动化技术的发展方向

3.1 网络化

自动化能否实现离不开网络化的操作系统，也就是利用总线将各个模块串联起来，形成一个整体模块，并能够及时的将各个模块的数据与信息传达到整体模块上，从而对这一模块的数据进行监控。在这一技术实现的过程中，应用的是一类双向的数字通讯系统，该系统能够将设备、现场与控制装置有效连接，并实现实时控制。在目前船舶应用的系统中，以CAN现场总线系统最为常见，在该系统中具备冗余结构，大大提升了信息的可靠性与准确性[7]。与此同时，还建设了消防网等子系统，用以辅助CAN现场总线系统的功能，提升设备平台的主动性。因此，在网络与设备都存在冗余状态的前提下，且船舶大多配有后备电源，以应不时之需，大大提升了系统的运行能力。

3.2 智能化

在实现船舶自动化发展领域，CPS技术发挥的作用是不容忽视的。考虑到电气自动化程度的日益提升，为船舶运行配备的船员数量也越来越少，那么如何在这一人员配备下，实现船舶运行操作的可靠性如何保证成为了专业人员的关注点。CPS技术将为船舶系统提供检测、预防、系统复原等多项功能，从而大大提升操作系统的安全性与可控性。

与此同时，各个方面的信息也能够利用CPS系统节点加以感应，这些信息从节点传至中枢系统，并在中枢系统中进行信息的分析与反馈，从而实现技术的有效应用，即实现了船舶运行过程中CPS的自动分析。一旦发生突发情况，CPS将自动采取相应的措施加以调整，及时处理问题，大大提高了問题解决的效率。此外，由于为操作者提供了操作监控，因而安全性也得以大大提升。

3.3 高效化

在船舶的运行与操作系统中，将相关技术应用到电气自动化管理项目中，将推动整体技术结构的发展进程。在电气自动化管理项目中，机理应用管控结构、材料管理工作和技术运行策略都有着同样重要的作用，如何实现这三者的有效结合并共同作用于该系统中是十分有必要的，因此大功率半导体电子器件的管理工作成为了核心要点。为了在多项技术同时应用或运转的前提下，为船舶项目的研发了利用提供有利条件。首先，应该提高对各个系统的分析强度，并实现网络建设，减免一切不必要的步骤[8]。其次，简化人机交互控制操作流程，并对人机交互控制的管理措施加以改善，部分操作按键及时实现技术整合，减少不必要的操作按钮。利用这两种方法，既能够减少人工操作失误的可能性，又能够大幅提升运行效率，为船舶的运行提供良好的保证。

3.4 综合化

考虑到目前传播系统的综合性功能，既能够及时提供航行位置、航线、速度等多项信息，又能够对多项数据或信息进行图像化处理，以便检测人员直观了解船舶运行数据与航行情况，结合自身职业能力，对情况与数据加以简单的分析，并对现实问题或漏洞的有效处理。但不得不承认，由于当前的船舶先进程度不同，单一的运用程序已经无法满足当前需求。因此，从单一运行程序向综合检测系统过渡这一发展趋势是必不可少的。与此同时，利用船舶具备的多重监控系统，使船舶运行系统具备冗余的监控信息，从而为船舶的安全运行提供保障。因此，综合性这一特征，从船舶机械设备运行的安全性方面来看，有效提升了船舶的整体性能和安全性。

4  结语

自从在船舶机械设备中将电气自动化技术融入后，为技术的可靠性和安全性提供了足够的保障。其中在GPS技术、CAN技术以及电力电子技术等多种技术的共同作用下，船舶的运行效率也得到了有效保障，迅速推动船舶行业发展进程。与此同时是，伴随着电气自动化技术应用逐渐成熟，在今后的船舶中，以智能化、高效化、综合化和网络化成为了主要的发展方向，既能大大提高船舶运行的安全性能，也能够从一定程度上降低运行成本，实现企业利益的最大化。

参考文献：

[1]李辉.电气工程自动化技术在船舶机械设备中的应用价值[J].船舶物资与市场，2019（12）：41-43.

[2]郑象鹏.电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用[J].内燃机与配件，2019（22）：230-231.

[3]宋坤.电气工程自动化技术在船舶机械设备中的应用价值[J].船舶物资与市场，2019（09）：32-33.

[4]郭毅磊.电气自动化技术在机械设备中的应用[J].决策探索（中），2019（05）：51.

[5]高娟.电气自动化技术在煤炭生产机械设备中的合理应用[J].煤，2018，27（08）：60-61.

[6]贾亮.电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用分析[J].能源与节能，2018（04）：106-107.

[7]阎建峰.电气自动化技术在自来水厂机械设备中的应用[J].机械管理开发，2017，32（11）：109-110，177.

[8]郭莉莉.电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用研究[J].山东煤炭科技，2017（05）：99-100.