【摘要】:我国对海洋事业的大力支持推动了船舶事业的高速发展,船舶自动化技术也得到了极大的提升,自动化核心技术的开发极大地提高了我国海洋事业的经济效益。船舶自动化技术的发展一定程度上改变了船舶的运营模式,本文对船舶自动化技术的应用及发展趋势进行了研究。
【关键词】:自动化应用;现代船舶;发展趋势
引言
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、船舶自动化的现状
随着船舶产业中自动化技术的发展,自动化的电气设备的工作效率也越来越高,船舶产业要想在市场竞争中凸显出自己的竞争实力,就需要船舶企业不断地完善自己的电气设备自动化的选择、安装以及维修技术。通过准确选择合适的电气自动化设备,并通过精湛的技术对其进行安装设计与后期维护,因此越来越多的船舶企业开始重视船舶电气自动化的发展,我国的船舶电气自动化的发展在这些船舶企业的带动下,总体实力也越来越强,并且在采购自动化的电气设备时,也对市场经济起到了极大的推动作用。
目前船舶电气自动化已经在船舶的各个角落可见,例如对货物的卸载与装运、行驶以及管理等方面。电气自动化已经可以在船舶中实现系统化,并且通过智能的管理系统,实现对船舶进行系统的控制,极大地提升船舶在航行过程中的安全性。但是自动化的电气设备在海上作业时,会受到较大湿度的空气的影响,以及可能面临着被海水腐蚀的风险,因此其也面临着出现故障的风险。
2、船舶自动化技术的应用
2.1船舱自动化发展应用
船舶机舱的自动化系统主要是通过网络对全船进行控制和管理,机舱自动化水平主要体现在两个方面,一个方面是船舱自动化监控系统,通过对监控数据的分析和船舶状态的判断能够实现对全船的控制,对危险信息进行预判,发出预警信号,降低故障发生率,消除安全隐患,提高安全性能,还能够提升船舶机舱的运行效率;另一方面,船舶机舱自动化系统能够通过对全船的控制管理实现部分机械化运行,减少工作人员的使用量,提升船舶的运行效率,加强船舶整体运行的能力,减少不必要的人力、物力,降低船舶运行花销。船舶机舱自动化的发展能够使船舶运行更加方便,所以我们要综合运用计算机网络加大对船舱自动化的研究。
2.2船舶电站自动化发展应用
船舶自动化、信息化的快速发展促进了船舶电站自动化的飞速发展。现在的船舶大多数在向大型的方向发展,为了适应船舶大型化的特点,船舶电站必须能够提供大量稳定的电力资源,配合船舶的日常运行。电站自动化是船舶自动化的重要组成部分,电站自动化使电站能够更加稳定地输出电力,是船舶进行改进变革的主要基础。我国先进的科学计算机技术,网络信息化、数字化技术极大地促进了电站自动化的发展,目前,我国生产电站自动化系统装置的水平还比较低,大部分是从国外进口,国外利用PLC控制技术产出的电站自动化系统技术先进、功能齐全,几乎垄断国内的船舶电站自动化系统市场,而我国对电站自动化系统的研究还处在初级阶段,因此要加大对电站自动化系统的研究,早日打破国外技术垄断,实现国产化,自给自足。
2.3船岸信息一体化系统的发展
船岸信息一体化系统是航运公司对船舶进行集中管理的一种新方式,能够实时监控船舶能耗,分析海上航行路线,对机舱进行远程控制,实时监控发出命令,规避可能发生的海上事故,实现船岸信息一体化,提高航海安全性。通过船上各个角落的传感器、监测系统、电站自动化系统、船舱自动化系统等共同组成信息反馈网,借助互联网通信技术及时给岸上信息中心反馈航行信息,实现船岸管理一体化,保证船舶能够安全地航行到世界各地,提高船舶的生产效率,为公司带来更大的经济效益。系统的管理船舶能够让船舶运行更加智能化、信息化,同时,船岸信息一体化系统的发展对海洋救助局有很大的帮助,每年都会发生大大小小的海洋事故,由于落后的信息技术处理中心不能够及时提供船舶信息,而经常导致营救不及时,船岸信息一体化的发展能够提供大量的船舶信息、精准的船舶定位,提升了救助局的救助效率,使救助局的工作更加信息化、科学化。
3、船舶电气自动化的发展趋势
3.1 系统监控综合化
因为目前电气设备已经具备了较强的功能,同时在船舶中获得了大量的运用,能够实现更加灵活的资源配置。伴随计算机技术的不断发展,逐渐达到了人机接触外表的设计标准,操作相对灵活,主菜单创建、操作便利,分类图片的转型与运行是非常灵活的,能够通过相应的软件针对各种功能进行选择,经过屏幕按钮可以直接选择。然而,按照性能需求不同的船舶在新时期的先进程度要求,然而单一的运用程序必然会逐渐转向于综合监测系统,由于运用了整体监督的方式,能够形成双重又或是多重冗余,其对于加强整个系统又或是船舶自身的可靠性有着非常重要的促进作用。
3.2 系统网络化
工业生产可以达到自动化生产目标最为重要的缘由之一便是总线技术与数字化技术的运用,然而总线技术的运用,达到了各种信号线间的集成,为模块与模块之间、设备与模块之间的通信创造了标准化的信号通道。现场总线技术是一类双向的数字通信技术,能够运用于现场设备连接、模块与控制装置连接。现阶段的现场总线技术大都运用双层网络架构,第一层大多运用于收集数据和传送网,而第二层则是控制网,控制网往往运用冗余结构,以加强整个系统的可靠性。为了提升其安全性,分散风险,系统能够划分成大量的子网,例如推进系统网、电力监控系统网以及消防系统网等等,系统的网络化设定,不但能够达到各个子系统间的功能集合,同时还能够使得分布式系统在数据收集与控制平台相互融合,并且还具备极强的主动性。如果系统控制平台当中的部分设备破损,必然会对其它设备的运行造成影响,设备冗余又或是网络冗余、不间断后备电源,在一定程度上加强了系统的生存能力。各个网络系统的整体优势便是运用高层次与数字化的自动化技术以代替最初的人工操作,推动船舶制造业又好又快的发展。
3.3 智能化
航运作为运输系统的关键构成部分,其未来必然会有非常广阔的发展空间,伴随通信技术、电力电子技术以及自动控制技术等先进技术广泛运用于船舶制造领域,将会在较大程度上加强船舶制造行业的电气自动化水平。但是机电一体化逐渐渗透进各个学科中,造成电子与电力、弱电和强电间的界线并不是那么的清晰,并且模糊计算技术与人工智能技术的运用拓宽了船舶电气自动化的控制领域,此必定会船舶建造行业与航运事业的改革产生极其深远的影响。以中控系统为例进行分析,将会逐渐由基层电脑监控系统转向于零散型电脑监控系统,接着逐步发展到多级监控体系以及网络智能化监控系统。
结语
总之,随着船舶技术向信息化集成化、智能化、网络化、数字化的方向发展,未来将有更多的船东选择高端智能化的船舶,这也必将带动整体船舶自动化水平的提高。在不久的将来,基于船岸信息一体化全过程无人驾驶技术也必将应用于船舶航行。
参考文献
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