船舶电气自动化技术应用及发展趋势

船舶电气自动化技术应用及发展趋势

马振乾  栾儒壮  刘晓东  慕顺庆

大连鸿鑫达钢结构工程有限公司，辽宁大连  116200

摘要：船舶电气自动化系统在现代海洋工程中具有重要作用，不仅为船舶提供动力和电力，还在导航、通信、控制和监测等方面发挥了关键作用。随着海洋工程任务的复杂性和要求的增加，对这些系统的可靠性和性能提出了更高的要求，保障系统的可靠性不仅关系到任务的成功执行。然而，随之而来的安全问题也不容忽视。本文以船舶电气自动化技术为切入点，重点阐述了船舶电气自动化技术应用及发展趋，我国的船舶发展正在向着电气自动化的方向发展。

关键词：船舶；电气；自动化；发展

引言

船舶电气自动化技术是当前船舶行业的重要发展方向，其涉及到、电气、控制、通讯等多个领域。随着科技的飞速发展，船舶电气自动化技术日益成熟，为船舶行业注入了新的活力。自动化技术在船舶航行、导航、货物管理等方面的应用不仅提高了船舶航行的效率和安全性，还推动了船舶行业的整体发展。

1船舶电气自动化系统组成

（1）发电机控制系统。该系统用于监控和控制船舶上的发电机组，可以实时监测发电机的运行状态、输出功率和电压等参数，并根据船舶的电力需求自动调整发电机的负载和运行模式。（2）输配电系统监控保护。这个部分主要负责监控和保护船舶的输配电系统，包括电缆、开关设备和断路器等，能够及时检测电路的过载、短路或故障，并自动切断电源以防止设备受损或火灾发生。（3）主要用电设备监控管理。这个部分用于监控和管理船舶的主要用电设备，如船舶动力系统、船舶驱动系统和船舶辅助设备等。可以实时监测设备的运行状态、能耗和故障情况，并提供相关的报警和诊断信息。（4）系统检测报警。这个部分用于监测和报警船舶各个系统的异常情况，如火警、漏水、气体泄漏等。通过安装传感器和探测器，实时检测船舶的环境状态，并在发现异常时及时发出警报，以防止事故的发生或扩大。辅助决策子系统和状态监控子系统是辅助能量管理主系统的重要组成部分。辅助决策子系统基于实时数据和算法，为船舶的操作和决策提供支持，以实现最佳能源管理策略。状态监控子系统则用于实时监测船舶各项设备和系统的运行状态，及时发现并处理潜在的故障和问题。

2船舶电气自动化技术应用

2.1无线信息传输机制应用

随着科技的不断发展，无线信息传输机制在船舶电气自动化技术中得到了广泛应用。无线信息传输机制是指使用无线信号或电磁波等无线通信技术，在船舶系统中进行数据传输和信息交流的一种方式。在船舶电气自动化技术中，无线信息传输机制被应用于多个方面。首先，在船舶通信系统中起到了重要的作用。通过无线信息传输机制，船舶可以与岸上的通信网络进行连接，实现与陆地之间的无线通信。这使得船舶能够及时获取到最新的天气预报、海图更新以及其他相关信息，提高航行安全性和效率。其次，无线信息传输机制在船舶监控系统中也具有重要意义。船舶监控系统可以通过无线信号传输船舶各个部位的状态信息，包括船体结构、机械设备、电气系统等。通过无线传输机制，这些信息可以实时地传送给船舶管理人员或者远程监控中心，使其能够及时发现并解决潜在的问题，确保船舶的安全运行。另外，无线信息传输机制还在船舶导航系统中得到了广泛应用。通过无线信号传输地理位置和导航数据，可以实现船舶导航系统与卫星导航系统之间的无缝连接。这样，船舶可以准确地确定自身位置、进行目标定位，并提供有效的导航指引，有助于避免碰撞和航行危险。

2.2智能远程监测技术应用

智能远程监测技术是船舶电气自动化技术中一项重要的应用。它利用先进的传感器、数据采集和通信技术，实现对船舶各个系统和设备的远程监测和管理。通过智能远程监测技术，船舶的各种设备和系统状态可以实时地被监测和记录。例如，船舶的发动机、电力系统、液压系统等可以通过传感器采集相关数据，如温度、压力、电流等，并将这些数据发送到远程监测中心。监测中心可以通过云计算和大数据分析技术，对这些数据进行实时分析和处理，从而判断出设备是否正常工作、是否需要维护或更换部件等。同时，监测中心还可以通过远程控制接口，对设备进行控制和调整。智能远程监测技术的应用具有如下优势：首先，提高了船舶的安全性和可靠性。通过实时监测各个设备的工作状态，及时发现潜在的故障或问题，并采取相应的措施，可以预防事故的发生，保障船舶的安全运行。其次，智能远程监测技术减少了人力资源和维护成本的消耗。之前，需要大量的工作人员巡检和维护船舶设备，而通过智能远程监测技术，这些工作可以由自动化系统完成，节省了人力资源，并降低了维护成本。此外，智能远程监测技术还提供了数据分析和预测功能，可帮助船舶管理者做出更科学和有效的决策，提高船舶的整体运营效率。

3船舶电气自动化发展趋势

当前信息技术、通信技术、自动化技术应用的行业领域越来越广泛，智能船舶是未来船舶发展的必然方向。船舶电气自动化技术属于综合性、程序性强的技术类型，机舱自动化、导航自动化、机械自动化、装卸自动化等多用途系统应用已日趋成熟，未来智能化、数字化、网络化是船舶的重要发展方向。船舶作为联系外界的网络通讯系统，新一代大功率半导体电力器件的研究开发和信息技术的应用，智能船舶是未来世界船舶工业领域竞争的焦点，通过将现代信息技术、人工智能技术等新技术与传统船舶技术进行融合，满足机电集成科学管理与控制战略，使船舶工业向着卫星通信导航、智能控制、船岸信息直接交流和全球定位系统领域延伸得更深入。船舶自动化技术将不断向全船综合自动化层次发展，形成集机舱自动化、航行自动化、机械自动化、装载自动化等于一体的多功能综合系统，进行各种信息采集分析、设备维护、故障诊断、船舶管理等业务活动，供航行中心进行大数据处理、计算机分析和自动控制，为智能船舶的正常运行提供有力保障。船舶节能一直是世界各国造船界和航运界研究的重要课题，未来通过信息感知和通信导航技术传递的航行状态、耗能状况，监测和报警、动力管理、燃油系统、压舱系统等的泵和阀的控制，指导船舶能效因素（航线设计、航速、船舶浮态、动力设备），对能效指标进行分析和汇总整理，达到减少排放、提高能效的目的。随着计算机应用技术的更新升级，在舰船上应用先进电气自动化技术，已是一项大势所趋的新型技术手段。电气设备的各个部件之间通过信号通道互相交换信息，新建船舶配套船舶综合自动化系统，连接各个控制系统和执行系统，并根据指令完成工作步骤，提高船舶自动化程度。随着智慧船舶技术集成化、智能化、数字化的迭代升级，未来船舶电气自动化将以设备的高度模块和智能化为集成，船舶供配电、电力拖动、电气系统自动控制程度显著提高，机舱重要动力设备（主机、侧推设备、舵机等）的控制系统及预警报警延伸至驾控台进行遥感和可视化监控，实时采集有关电气的参数和动作信息自动监测、报警，提高测量测试的准确性和信息传递的实时性，现代船舶电气基本能实现驾驶室的远程操纵，推进智能技术应用将成为智能船舶发展的关键，为全面智能化管理工作的落实奠定坚实基础。

结束语

船舶电气自动化系统的可靠性研究是一项重要而复杂的任务，涉及多个关键组成部分和技术措施。通过对船舶电气自动化技术应用深入分析，为船舶电气自动化系统的可靠性提升提供了有力支持。这些系统直接关系到海上工程任务的成功，也关系到船员的生命安全和环境的保护，需要不断改进技术、提高维护标准，确保系统在各种复杂和恶劣环境下都能够稳定运行。

参考文献

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[2]刘真,程方圆.船舶电气自动化系统可靠性保障技术探究[J].船舶物资与市场,2022(1):19-21.

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