南通中远海运船务工程有限公司 启东中远海运海洋工程有限公司 江苏南通 226006
摘要:我国目前经济和科学技术的蓬勃发展,特别是船舶行业的进步得到显著提升,船舶行业如何将电气自动化相互结合与应用,促进相关行业发展至关重要。相关电气自动化技术的广泛应用,显著提高了船舶工作人员的工作效率和船舶行业的经济效益。本文就船舶电气自动化系统角度出发,对其发展现状及其趋势进行探讨。
关键词:船电自动化;现状;发展;建议
引言
现如今是各行各业信息化、数字化的时代,船舶行业在不断创新的同时,其发展的方向也必定是更加自动化与智能化。现如今,装卸货物、故障定位、航行、动力定位的自动化依靠的是传统的机电式控制方式,这种方式已经逐渐的被取缔。新的技术发展方向应是船体各个部分自动控制并进程并集成为全船的自动化系统,这才是数字化、信息化、智能化的控制方式,如何加强相关电气自动化技术将船舶行业结合并应用是眼下的一道难关。
1.船舶电气自动化技术的现状
日益成熟的计算机技术、通信技术和电子信息技术为船舶机械的自动化的实现打下了基础。电子计算机能掌控船舶的驾驶、机舱的管理和货物的装卸,在此基础上构建机舱自动化、GPS装置和货物装卸的机械自动化结合,使其构成自动化的综合系统,满足传播运行的要求。而船舶电气自动化系统的控制环节分为许多部分,一般的控制系统通常由多个子控制系统、两个主控工作站组成。通常在控制室设立一个主控站,在驾驶室设立另一个主控站。两个主站必须做到独立不干扰,如有适当的情况,两个控制机构可协作掌控这艘船。其优点是两个工作主站可互为备用。当其中一台产生了故障时,另一台工作主站可立即投入使用,确保船舶的稳定运行;另一方面,二者的协作掌控可大大提高船舶整体机械的精度。而应用了新型信息传播技术的综合网络平台可以连接两个主站与其他子控制系统,并为其之间的信息交换提供支持。在这个网络之中,可根据有所不同的需求的需要,对不同数量和类型的分站进行联合。分控系统将根据船舶的具体自动化程度和使用情况确认其操作方法,如主机装置、自动网络GPS、气象预警等。目前,电气自动化技术变得越来越成熟,其在船舶制造中的应用也越来越广泛。国际知名船舶电气产品公司(西门子、约克等)的技术处在世界前列。德国西门子公司的控制单元比较灵活,其电气自动化系统开放性更好,能同时展开检测和故障确诊。此外,舱室监管的自动化程度也大大提高,如燃油系统、动力系统管理、自主导航系统等,也构建了传播的油耗的自动掌控、船舶液位侦测、货物装卸和船舶的安全性防御功能。值得一提的是,其控制系统拥有一整套内部接口,可构建与其他电子计算机的信息互换机制。其自身的船舶管理系统和无线通信系统可通过无线电波与卫星联网,构建多终端远程控制,更好地提高船舶的操控稳定性。
2.船舶电气自动化的发展历史
在船舶的电气自动化发展的过程中,狭义的船舶电气化是指船舶电站的自动化,在技术发展过程之中,随着通信和微处理技术的进步其逐渐转型为关于船舶的各个方面的自动化系统。20世纪,电子技术和集成电路的应用和发展,对提升船舶电站的控制水平起到了不可忽视的作用。21世纪,随着计算机技术和通信技术的蓬勃发展,该技术已广泛应用于机舱管理、搭载和驾驶,极大地提高了船舶运行的自动化性能。目前,船舶自动化已逐步成为集导航、机械等技术于一体的综合系统,可对船舶展开全面地控制。在分控系统方面,自动化系统可根据船舶自动化程度和类型进行船舶的各种控制方案的实施,如机舱监控报警、电站管理、液位遥感、压载掌控、自动GPS等,子控制系统和各工作站通过高速传输技术的应用,构建了综合网络系统的建立。同时,根据具体工作需要也可将一定数量的工作站和终端网络进行整合,从而短暂地提高船舶的可控性能,在此基础上构建船舶控制、操控和监控等关键环节的立体控制系统。
同时,通过新技术的应用,还可利用通信卫星构建与互联网的连接,构建经济性的发展体系,通过展开故障确诊、备件检索、设备维修等各项业务活动,从而确保船舶的安全,进一步提高其在不同的条件下的稳定性。
3.船舶电气自动化的未来发展趋势
在船舶的电气自动化系统发展的过程中,随着新技术的不断出现,其趋势必然是从单个控制系统到系统集成。而由于国际经济得发展,造船市场的需求也在不断地增加,在此基础上对海洋工程装备的需求相对来说是很大的。但我国船舶工业制造的产品单一,且制造能力不足,抗风险能力不能够满足要求。因此,对于变化的国际形势的应对策略,未来我国船舶工业将向现代化转型,船舶电气机械也将向现代化转型。具体来说,一方面,船舶装备制造企业正朝着一体化方向转型;另一方面,具备竞争力的船舶电气、机舱自动化系统等行业的大型企业将从船舶设施设备处理器向系统集成化转变。其次就是技术进步加快和促进了工业的深远变革。机电现代化、人工智能、全新的大功率半导体电子元件的发展也为船舶的技术革新提供了条件,使船舶电气自动化领域更加辽阔。而随着科技的发展,船舶电气自动化行业也将爆发极大的变化。具体来说,相关技术在船舶电气系统的电气控制方式及综合自动化水平和输电方式等方面都产生了深远变化,使整个行业也有了巨大变化。除此以外,新奇的创意对以往的合作模式有所冲击。由于船舶的设备大都比较精密,如船舶电气自动化系统中所设计的零件就对设计技术的要求极高,在此基础上其制造工艺非常复杂,而我国的技术却无法达到其制造的要求。虽然合作模式可使电气自动化设备的制造技术和工艺满足制造的要求,但在我国船舶工业的全新规划之中,必须要提倡船舶工业提升自主创新能力,从而进一步增强我国的造船实力,未来的船舶的发展也一定是沿着创新之路走下去。
结语
目前,我国船舶电气自动化事业发展虽然十分迅速,相较于世界先进水平仍较为落后。故我们仍需突破技术上的桎梏,制造更先进的产品。此外,我国在机舱系统相关自动化方面已初具成熟,其自动化体系统将达到全船智能化、信息化水平,为船舶电气自动化夯实基础。因此,造船企业还需增大对于科技研发的资金投入,进一步提升船舶产品标准,在此基础上构建我国造船电气机械转型的现代化和国际化。提高其自动化能力。
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