船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展建議

　　摘要：我國目前經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，特別是船舶行業(yè)的進(jìn)步得到顯著提升，船舶行業(yè)如何將電氣自動(dòng)化相互結(jié)合與應(yīng)用，促進(jìn)相關(guān)行業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。相關(guān)電氣自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，顯著提高了船舶工作人員的工作效率和船舶行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。本文就船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)角度出發(fā)，對其發(fā)展現(xiàn)狀及其趨勢進(jìn)行探討。

　　關(guān)鍵詞：船電自動(dòng)化；現(xiàn)狀；發(fā)展；建議

　　引言：

　　現(xiàn)如今是各行各業(yè)信息化、數(shù)字化的時(shí)代，船舶行業(yè)在不斷創(chuàng)新的同時(shí)，其發(fā)展的方向也必定是更加自動(dòng)化與智能化?，F(xiàn)如今，裝卸貨物、故障定位、航行、動(dòng)力定位的自動(dòng)化依靠的是傳統(tǒng)的機(jī)電式控制方式，這種方式已經(jīng)逐漸的被取締[1]。新的技術(shù)發(fā)展方向應(yīng)是船體各個(gè)部分自動(dòng)控制并進(jìn)程并集成為全船的自動(dòng)化系統(tǒng)，這才是數(shù)字化、信息化、智能化的控制方式，如何加強(qiáng)相關(guān)電氣自動(dòng)化技術(shù)將船舶行業(yè)結(jié)合并應(yīng)用是眼下的一道難關(guān)[2]。

　　一、船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)狀

　　目前，船舶自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)為計(jì)算機(jī)技術(shù)，以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造與通訊。該技術(shù)的日趨成熟，實(shí)現(xiàn)了船舶自主控制航行，貨物裝卸和管理的自動(dòng)化。而船舶機(jī)艙、航行、裝卸、機(jī)械自動(dòng)化為一體的多功能電氣自動(dòng)化綜合系統(tǒng)，是船舶電氣自動(dòng)化的基礎(chǔ)要求。該系統(tǒng)一般設(shè)立兩個(gè)工作母站，可相互備用和協(xié)同控制，通常情況下分別設(shè)置在機(jī)艙控制室和駕駛室。這樣可保證船舶的正常運(yùn)行與提高自動(dòng)化的準(zhǔn)確性。其他控制系統(tǒng)和工作分站可按實(shí)際情況而定(例如根據(jù)船舶的種類、全船報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)航行定位、機(jī)艙監(jiān)測、貨艙集裝箱監(jiān)控等)。工作母站和分控制體統(tǒng)需組成綜合鏈接網(wǎng)絡(luò)，設(shè)立并連接一定的工作分站，對船舶各個(gè)部位進(jìn)行連接、觀測、操作等目的。使船舶各個(gè)部位模塊化，減少相關(guān)工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，提升工作效率。分站也可聯(lián)網(wǎng)作為窗口對外通信，實(shí)現(xiàn)船與船之間，船與岸之間進(jìn)行信息交流、數(shù)據(jù)傳輸?shù)韧ㄓ嵤侄闻c業(yè)務(wù)活動(dòng)。隨著設(shè)備的不斷改進(jìn)，系統(tǒng)一體化和機(jī)電一體化，使船舶的各個(gè)模塊鏈接更加緊密，變得更加智能化。近年來船舶行業(yè)的飛速發(fā)展，我國目前已經(jīng)完成船舶電氣自動(dòng)化基礎(chǔ)。簡單整合各個(gè)自動(dòng)化模塊，并不代表船舶整體自動(dòng)化，要使每個(gè)基礎(chǔ)模塊有機(jī)結(jié)合，化零為整共同完成設(shè)備整體功能，這需要相關(guān)科學(xué)人員對自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，完善我國船舶電氣自動(dòng)化的相關(guān)領(lǐng)域。目前相關(guān)行業(yè)發(fā)達(dá)國家的著名船電產(chǎn)品制造廠(德國的西門子、丹麥的約克船舶等)已有應(yīng)用于各類船舶相應(yīng)成熟技術(shù)和產(chǎn)品[3]。目前最為先進(jìn)的發(fā)展趨勢：用小型智能單位進(jìn)行程序控制，具有就地操縱的優(yōu)勢。這樣的分片操作，可分布式、開放式的進(jìn)行控制系統(tǒng)各個(gè)重要方面，如推進(jìn)系統(tǒng)的管理、全船的監(jiān)測與報(bào)警、燃油、壓艙系統(tǒng)泵閥的控制，艙內(nèi)油、水量的計(jì)算與監(jiān)測、貨物的裝卸監(jiān)測等功能，其設(shè)備還具有整列的接口以便其他電腦或控制系統(tǒng)與其進(jìn)行資料的交換。其對船舶管理影響和改進(jìn)最大的是其主時(shí)鐘系統(tǒng)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)，可通過衛(wèi)星聯(lián)網(wǎng)，同步其他操作站，使其他操作站具有同樣的功能。使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行智能化管理船舶，可大幅提高其運(yùn)行可靠度，還能預(yù)先監(jiān)測故障，降低經(jīng)濟(jì)成本，保證安全的操作。

　　二、發(fā)展與建議

　　電氣系統(tǒng)目前已經(jīng)在船舶中得到了廣泛的應(yīng)用，且計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的迅猛進(jìn)步，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)人機(jī)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(yīng)用于實(shí)現(xiàn)，通過不同的需求和性能設(shè)立不同的操作菜單，更加方便快捷，對提高船舶和電氣系統(tǒng)結(jié)合具有積極意義；可以把船舶“化整為零”，把每個(gè)主要功能模塊化、精準(zhǔn)化。使用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行總體連接，這是更高層次的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用，取締了以往需要大量人力的基礎(chǔ)操作，在提供工作效率的同時(shí)，顯著的提升了設(shè)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(cuò)誤操作頻率，為船舶的安全提供了可靠的保障[4]。數(shù)字化和總線技術(shù)較為成熟的今天，總線即為種類繁多信號(hào)線的集合，提供標(biāo)準(zhǔn)的通道供各個(gè)模塊與部件相互傳輸信號(hào)，是一種相互連接設(shè)備、模塊與控制系統(tǒng)的一種雙向數(shù)字通信網(wǎng)?，F(xiàn)場總線為保證系統(tǒng)的可靠性，一般采用冗余結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)收集與傳送網(wǎng)和控制網(wǎng)的雙層網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。按系統(tǒng)分為電力管理系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)等若干獨(dú)立的子網(wǎng)，各個(gè)子網(wǎng)在局部損壞時(shí)不影響其他網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立工作，是分布式極強(qiáng)的系統(tǒng)。在提高船舶電氣化程度的同時(shí)，電纜作為傳輸信息的媒介，對其可靠性的要求肯定會(huì)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(qiáng)度，增強(qiáng)其壽命也是一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子電力控制技術(shù)、信息通訊技術(shù)的逐步發(fā)展，并在船舶上的廣泛應(yīng)用，船舶電氣自動(dòng)化程度必將相助提高。船舶的設(shè)備的發(fā)展方向也應(yīng)是向更可靠、更節(jié)能發(fā)展，給船舶的動(dòng)力技術(shù)帶來顯著變化；可編程控制的單片機(jī)和控制器，將逐步發(fā)展為常規(guī)的船舶控制方式；信息通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，廣泛應(yīng)用到船舶自動(dòng)化領(lǐng)域。船舶計(jì)算編輯監(jiān)控系統(tǒng)正在從集中型監(jiān)控->分散性監(jiān)控->分布式多級監(jiān)控->網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)展。進(jìn)而促進(jìn)船舶工業(yè)的智能控制、GPS導(dǎo)航、全船自動(dòng)化、智能綜合化等領(lǐng)域深入延伸[5]。當(dāng)前，環(huán)境的污染、生態(tài)環(huán)境的破壞、石油儲(chǔ)量的不足，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的地位以不如往日，相關(guān)科研人員應(yīng)突破技術(shù)上的桎梏，大力發(fā)展清潔綠色能源，如太陽能、風(fēng)能等，不僅可再生且無污染。政府在相關(guān)事業(yè)上可擬定政策，完善航運(yùn)部門和相關(guān)自動(dòng)化設(shè)備制造商合作政策。

　　三、結(jié)語

　　目前，我國船舶電氣自動(dòng)化事業(yè)發(fā)展雖然十分迅速，相較于世界先進(jìn)水平仍較為落后。故我們?nèi)孕柰黄萍夹g(shù)上的桎梏，制造更先進(jìn)的產(chǎn)品。此外，我國在機(jī)艙系統(tǒng)相關(guān)自動(dòng)化方面已初具成熟，其自動(dòng)化體系統(tǒng)將達(dá)到全船智能化、信息化水平，為船舶電氣自動(dòng)化夯實(shí)基礎(chǔ)。綜上所述，我們應(yīng)大力發(fā)展相關(guān)事業(yè)，研究創(chuàng)新，完善現(xiàn)代化建設(shè)，終能超越國外先進(jìn)技術(shù)。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]馮太君.船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性的保障技術(shù)研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2017(6):157-157.

　　[2]康健.基于船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性的保障技術(shù)[J].電子技術(shù)與軟件工程,2017(14):151-151.

　　[3]王焱,梁存圓.淺析電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2017,13(31):249-250.

　　[4]成文芳.淺析電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J].中國培訓(xùn),2017(2):287-287.

　　[5]王凱.淺談船舶電氣自動(dòng)化的發(fā)展及故障排除[J].山東工業(yè)技術(shù),2017(7):217-217.

　　作者任皓宇

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