船舶电气自动化技术应用及发展趋势探讨

张成

舟山中远海运重工有限公司 浙江舟山 316131

电气自动化技术的使用最初是应用到了机械制造行业中，其中包括船舶的制造业。自动化的控制是一种全方位的操作步骤，具体来讲就是在特定的环境中，控制的对象是各种各样的电子元件。具体到船舶电气自动化技术的应用中，应该包括无线电控制系统，信息传输系统还有船舶的导航系统，电站管理系统以及机舱设备的检测系统等，包含的种类非常的多，因此必须应该保证其稳定性。

1 船舶电气自动化技术的概述

1.1 自动化技术的定义

自动化技术不单单是一门单独的技术，还是一个有多种学科构成的技术，此种技术主要是在机电一体化的设备中使用，还会使用在制造工业机器人的过程中。进一步的分析可以知道，自动化技术其实是指电子学和计算机技术的结合使用，将不同的信息技术控制电子元件，此外，自动化技术还可以包括系统工程、自动控制技术等内容。由此可以明确，自动化技术包括多种学科具有很强的综合性。自动化技术的使用中计算机技术和控制理论是其重要的核心。自动化技术的应用中，技术人员利用先进的技术对自动化的设备中尤其是数字控制自动化设备中进行控制操作，进而满足工业的生产需求。使用自动化技术之后，很大程度上降低了人们的工作难度，减少了人工劳动力的使用[1]。其中船舶自动化系统具体指的是制造船舶系统时，可以使用自动化的设备来进行船舶的管理和操控船舶工作，这样的方式和传统的人工操作方式相比较，工作质量和效率都有了很大的提升。在船舶实际的运行中，为了让船舶系统可以灵活地操作各项工作，可以用多个微处理器来存储相应的信息，进而让船舶系统有效的实现自动化控制。

1.2 船舶电气自动化技术的应用现状分析

目前，我国的船舶电气自动化技术得到了很好的应用，在船舶运行的不同环节中，都已经实现了自动化的操作过程。在不同的环节中还分为很多的区域，这些区域也都已经实现了自动化的操作过程，这些自动化技术的使用为船舶的自动化运行奠定了良好的基础，使得船舶运行的安全性得到有效的保障。随着船舶自动化技术的提高，船舶各个设备的工作水平也随之有了很多的提升，进而推动了我国经济的发展。在船舶的运行中有很多过程都已经实现了自动化操作，比如船舶的行驶、装运还有货物的卸载管理等等，在这些环节中使用了自动化技术以后，大大的提高了其工作质量，并且总工作站能够全面的了解船舶的实际情况，对其作出正确的控制，进而从整体上构建出了一个综合性的电气自动化系统。正是这个自动化的船舶系统使得船舶业有了很大的进步。但是在自动化技术应用的过程中，还应该注重自动化系统的安全性，需要相关的工作人员及时的排出设备的故障，进而保证船舶的安全行驶。

1.3 船舶电气自动化技术的类型

在船舶业的发展中使用电气自动化的技术，可以有效的降低船舶业的成本，进而提高船舶业的经济效益。因为在使用电气自动化的技术的过程中，可以充分的利用资源，同时还可以保证船舶业的安全性，对船舶业发展而言有着重要的意义。其中船舶中经常使用到的电气自动化技术有以下三种。

1.3.1 电力电子技术

电力电子技术指的是使用主轴做驱动的方式，轴产生器的速度会随着主机速度的改变而发生相应的变化，并将实际的操作技术和相应的数据进行融合，因此工作人员应该深入的分析轴带发电的模式，并采取相应的措施来处理维护系统机械，并且使得电器的应用路径更加的科学。在使用轴产生器之后，晶闸管逆变器的优势会更加的突出，因此发挥着更大的作用。此外从电力驱动方面进行深入的分析，电驱动的系统应该更加的有效，包括直流驱动和交流驱动两种器材，通过交流调节器可以形成相关的推广系统，进而为后续的工作过程奠定良好的基础。

1.3.2 cna电站测控技术

在使用cn电站测控技术的过程中，可以采取电动控制网络部门进而可以有效的控制网络系统。Cna的电源应该合理的应用在工位测量以及其他的控制操作中，并且有效的整合节点，进而高效的完成测量工作，并且可以使得控制台在很短的时间内就能够收到测量结果，并且还可以及时的对运行中的情况进行分析，一旦发现问题，可以及时的采取相应措施进行处理。

1.3.3 可靠性保障技术

在国外一些发达国家的专业人员在深入研究海洋方面的自动化技术，其中包括电磁兼容以及容错技术，进而使得电气自动化技术可以有效地推动了船舶业的发展。在使用该技术的过程，应该注重可靠性保障技术的有效性和切实可行性，因此，应该将重点放在技术的管理和故障管理方面，采用有效的诊断方式可以及时的检测出技术使用中的故障，进而及时的维修和调整，有效的提高自动化技术的使用率。如果在遇到比较复杂的故障时，需要技术人员充分利用电气自动化的系统来找出真正的故障原因，并将示意图和实际的情况作出认真的对比，进而不断的调整分析系统的屏障情况。这样的工作内容需要工作人员有较强的专业技术，在系统出现异常情况时，可以通过专业的技术水平和工作经验及时的判断出故障的原因，进而有效的保证船舶故障排除系统能够恢复正常的工作状态。为了更好的实现技术的应用，应该结合实际的情况制定完善的管理制度，从整体上去管理整个系统的运行，使得系统的运行一直处于稳定的状态。除了建立完善的管理制度以外，还应该不断的引进先进的技术，使得整个系统的运行更加的稳定安全可靠。

2 船舶电气自动化技术的应用

2.1 船舱自动化技术的应用

在船舶的自动化系统中，使用自动化技术最多的技术就是船舶的机舱中的电子设备，机舱中设备在使用自动化技术之后，整个船舱工作的管理以及操控都能够实现自动化，其中具体的自动化技术的应用主要包括：第一，及时的监控船舱中的数据信息，这样才能实现整个船舱信息的自动化，在监控机舱数据信息的时候，可以及时的管理整个机舱，及时的发现船舱的异常情况，还可以有效的找出各种解决方式，进而对问题做出正确的判断，采取有效的解决措施。第二，在船舱行驶时应用自动化的技术，能够让船舱的全部设备实现自动化的工作，这很大程度上降低了人力劳动的难度和工作的强度，进而提高了设备的工作效率，实现了整个船舱的高效工作效率[2]。

2.2 电站自行化技术的应用

在船舶的系统中，大型设备需要实现自动化技术，这样才能更好的促进船舶行业的发展。在船舶的电站中应用自动化技术，能够提高配电系统的工作效率和质量，进而加强船舶自动化技术应用中的发展进程。就目前我国的船舶系统在使用自动化技术时，还是落后于其他的国家，特别是在船舶系统的一些配置上，还在使用其他国家的技术和设备。面对这样的情况，在今后的自动化技术的应用中，应该注重创新和研发先进的自动化技术，研发出适合我国船舶使用的自动化技术，不用再去依赖其他国家的技术，实现自动化技术的独立。在船舶系统中通常要使用有功功率来实现原动机的调节，在自动控制的过程中，自动调频调载的装置包括3个部分：第一频率变换器，是用来检测电网的频率，并将实际的频率和额定频率的之间的数值差形成直流电压信号。第二，有功功率变换器。主要是用来测量电站中每一台发电机输出的功率，船舶上有几个发电机就有配置几个有功功率变换器。第三，调整器是用来接收频率变换器和有功功率变换器传递的信号，之后会对这些信号进行调整，进而对原动机调速器进行第二次的调整。

2.3 船岸信息一体化系统

船岸信息一体化的系统，是船运公司对船舶在形式中进行统一管理的操作平台。在船舶的运行中，可以通过信息一体化系统，对船舶系统的全部信息进行实时的监控，在对数据进行分析做出正确的行驶路线的规划，使得管理工作变得更加精确高效。船岸信息一体化系统的建设中，主要包含以下几个方面：在船舶公司现有的管理设备的基础上，经过系统的集成操作，将船舶管理数据和动态的数据进行结合，实现船岸一体化管理的操作。在目前的一体化系统中，有两个系统进行合作实现一体化管理，分别是：NEDAS和SMIS两个系统。这两个系统都会有相应的工作数据，船岸一体化的管理中主要就是将这些数据进行二次利用，这个系统中还包括数量很多的基础数据。对这些数据进行二次利用是为了将两个系统的资源进行综合的管理，进而将船舶管理数据信息可以融合到一台计算机中，有效的做到了船岸信息数据的共享，使得船舶的管理实现船岸共同的监控和管理，极大的提升了船舶行驶的可靠性。

3 船舶电气自动化技术的发展趋势

3.1 改进优化自动化的设备

在电气自动化技术的应用过程中，应该使用先进的科学技术来推动整个产业的发展。要注重大功率半导体电子元件的管理过程，使得材料的管理和管控结构以及先进的技术这个三个方面可以有机的结合，进而可以有效的保证使用的效果。在电气自动化的生产和制造中，应该充分使用电气自动化技术，不断地研发高校的电气自动化技术，提升自动化技术的作用，始终坚持将高效性节能型还有可靠性作为研发创新的原则，全方位的设置船舶机械的管理制度，对于其运行的体系和管理的基础等进行深入的研究和分析，进而很大程度上促进船舶的电力和机械电力的技术，顺应社会的发展趋势，在管理策略上应该将技术结构和发展动态进行结合[3]。

3.2 更高的准确率

网络技术的发展很快，因此监控技术也有很多种类。在船舶行业的生产制造中，对电气自动化设备也需要进行全方位的监控，这是非常关键的操作部分。使用计算机技术，可以实现电气设备的精准操控，进而提高船舶自动化管理水平。实现了机械一体化，可以有效地提高工作效率，还可以全面的进行监控作业，及时的调整行业改进电气自动化的操作过程。只有将船舶中的电气设备使用先进的信息技术来进行控制以后，才能使得船舶中的各个工作步骤都逐渐的实现一体化和智能化。还要逐渐的实现船舶全球性的定位，这样才能有效的沟通海岸信息，进而促进船舶业的发展，推动我国的经济发展。

3.3 网络化系统

网络化系统是指数字化的操控和自动化的技术相结合，使原来的单一操控成为了有图像输出显示的操控。在升级的过程中还应该使用网络化的控制技术，利用网络信号传输去掌握各个设备的工作情况，还能保持各个设备的紧密联系。网络化的操控模式转变了原来的人工操控模式，有效的降低了人工劳动力的使用，使得船舶的操作不再只是依赖人类。使得船舶的操作只需要通过屏幕的设定直接控制船舶，提升了船舶的操控精确性[4-5]。防止人力操作出现失误的情况，使得船员的工作变得更加轻松，同时还能提升船舶运行的安全可靠性。

4 结语

从我国目前的船舶业发展中，应该积极地应用电气自动优化的技术，不断地研发新的自动化技术，并将新的自动化技术充分的应用在船舶中，以此来提升船舶的安全性和可靠性，促进我国船舶业的发展。