浅析电气自动化技术在船舶机械设备中的应用

发表时间:2020/9/3   来源:《建筑实践》2020年3月9期   作者:江龙 张二媛
[导读] 随着电气自动化技术的不断发展,广泛应用各个领域,
        摘要:随着电气自动化技术的不断发展,广泛应用各个领域,其在很大程度上提高了社会的生产速度,促进了社会的发展和进步,在电气自动化技术被运用到船舶机械设备中后,优化了船舶机械设备供电系统,使得船舶的能源得到了供应保障。此文简单介绍了船舶机械中的电气自动化技术,详细分析了电气自动化技术在船舶机械设备中的具体应用,并研究了电气自动化技术未来的发展趋势。
        关键词:电气自动化技术;船舶机械设备;GPS定位
1运用于船舶机械中的电气自动化技术
1.1电力电子技术
        就电力电子技术而言,其在船舶项目管理中具有非常关键的意义,特别是对轴带发电与电力促进管理上的应用。在船舶运行过程中,最重要的节能环节就是轴带发电环节,其能够给后期相关工作的进行打下坚实的基础。在电力电子技术运用于轴带发电项目后,相关技术人员能够通过监测轴带发电过程中各方面的数值对其进行管理和控制[1]。
1.2CAN电站测控相关技术
        CAN电站测控技术将发电机组、控制台和检测微机集中在CAN电站测控的整体结构中,能够形成船舶项目控制网络,优化船舶管理。通过对于各个节点信息进行采集和传输,技术人员能够及时掌握到船舶项目的运行情况,在发生异常时,能够进行及时调整,提高项目的运行效率,同时也提升船舶项目在进行运行时的安全稳定性。
1.3可靠性保障相关技术
        在船舶项目管理过程中,最重要的就是融合自动化系统的安全稳定性,要做到这一点,需要进一步研究技术模型与运行系统,并在此基础上将两者进行集整合,以此来保证电气自动化的使用能够满足船舶项目的要求。
2电气自动化技术在船舶机械设备中的应用
2.1自动化
        就船舶机械设备而言,自动化技术获得了大量的使用,一是应用于船舶主机遥控系统中,当前被运用得最为广泛的便是PLC系统,其具有强大的通信能力和可信度,是船舶自动化系统中的重要组成部分;二是应用于船舶机舱监控系统中,船舶机舱监控系统通过连接互联网和现场总线,能够实现远程监控,确保船舶项目运行安全,目前在船舶机舱监控系统中,主要采用的是CAN总线技术。三是应用于船舶电站管理系统,当前大多数的船舶体积较大,且运行速度较快,这需要大量且稳定的电力供应,自动化技术应用到船舶电站管理系统后,通过监测相关数据,并进行分析,能够按照设定进行自动化操作,保障电力稳定输送,同时自动化技术优化了传统的电力结构,使得电力传输系统能够高效运行;四是运用于船舶自动避碰,在船舶项目运行的过程中,人为操作失误有事会产生严重的后果,船舶避碰技术能够有效减少船舶项目运行过程中碰撞事件的发生,为提高船舶的安全运行提供保障。
2.2综合导航
        在传统的船舶驾驶操作中,通常需要多人相互配合完成船舶各项的操作,而当前绝大多数船舶所用的驾驶系统、操控系统都是单人驾驶导航系统,这意味着单人便能够驾驶船舶,而实现这样的转变要归功于电气自动化技术能够对船舶的运行速度、航向、位置、周围的环境等进行实时监测,并实时反馈给驾驶员,不仅如此,还能够对这些检测的数据进行分析,为驾驶员规划出最合理的航线,并明确提示驾驶员在航行过程中的危险物体和目标,使得驾驶员能够得到船舶运行过程中各方面的信息,这些信息能够使得驾驶员具备了单独操作船舶的基础,同时这些信息也使得船舶运行过程中的安全性得到极大地提高,而操作系统对于危险物体的感应和分析也是实现船舶自动避碰的关键技术。


2.3遇险安全
        1979年正式成立的国际海事卫星通信组织覆盖了全球所有的海洋卫星系统,能够为世界各国提供着各种各样的航海服务、航海帮助、航海通信,国际海事卫星通信组织所使用的EGC服务有着强大的海上通信能力,能够保障船舶在海上运行过程中的通信安全,通过这一技术服务,船舶能够及时获取危险信息,有助于船舶避开危险因素,除此之外,在船舶遇到危险时,能够及时与其他船舶及站点取得联系,以求在遇到灾难时获得帮助,在这一技术的发展过程中,海洋卫星实现了海陆空的通信,使得航运服务得到了进一步的提升。
2.4GPS定位
        该技术在船舶当中的应用价值主要体现在保障船舶能够安全航行。GPS定位系统的精确度非常高,能够将精确度控制在几米的范围内,因此GPS技术是规划船舶航线中非常重要的技术,通过GPS定位规划出最优航线,能够缩减船舶航行的距离和时间,可以减少有关单位运行成本,从而增加单位的经济收益,不仅如此,GPS定位系统在船舶救援也有重要的作用,船舶在发生危险情况,通过GPS定位系统,能够及时发现船舶,并进行救援。
2.5 电磁波动性
        船舶电气设备的正常运行依赖于电磁技术。但目前,电磁技术在实际应用过程中,往往具有很强的波动性和变异性,不能总是保持自身的稳定性。造成这种现象的主要原因之一是船舶的作业环境,船舶的主要航行场所集中在海平面上。这意味着电磁场的运动受到海上各种气象因素的影响,如海风和海啸。如果天气条件较差,电磁设备会产生很强的干扰,造成其信号的干扰,进而影响船舶的正常航行。其次,由于电磁设备本身的特殊性,有相当一部分电磁设备是相对封闭的,这就意味着其安全隐患和风险也被隐藏起来,给相关主体的检查和监督带来了困难的挑战。因此,电磁设备的日常维护和检查效率较低,相关主体不能及时发现安全隐患,这将给后续船舶运行带来非常严重的隐患。
2.6 电力推进自动化系统可靠性保障技术
        目前,电力推进技术已广泛应用于军用船舶,电力推进技术已逐步成熟,具有非常广阔的发展前景。为了提高船舶电气自动化系统的可靠性,电力推进技术中逐渐应用了电子技术、装置技术和信息技术。电力传输可以从两个方面进行分析,包括直流传输和交流传输,其中交流传输,随着技术的成熟和操作的优点,已经成为主流技术形式的电力推进技术,取代直流传动技术,最先进的技术形式的船舶自动化系统的保证。船舶自动化系统中有两种形式的交流传动技术推进。第一个是交流换向器自由电机。交流转换是通过变频器的调速来实现的。第二种是直流无换向器电动机,它也是由变频器调节的。在调速过程中,交流电、直流电和交流电会互相转换。在此过程中,船舶与调距螺旋桨需要同步工作。当船舶在公海航行时,需要将螺旋桨转换成同步或超同步模式。船舶进入狭窄的港口或航道时,必须降低交流推进速度,保证船舶电气自动化系统可靠、安全、稳定运行。
结语
        船舶电气自动化系统的保障技术是一项比较复杂的系统工程,涉及到船舶电气系统自动化运行的各环节,因此船舶电气自动化系统的保障技术应用对船舶的稳定运行具有十分重要的现实意义。随着我国科学技术的不断更新,有效促进了我国船舶电气自动化设备的更新换代。因此加强船舶电气自动化保障技术的应用研究十分必要。船舶电气自动化系统的保障技术应用还要与时俱进,跟进时代的发展步伐,根据船舶运行的实际需求,研发出更多的电气自动化设备,有效提升船舶运行的整体性能,保证船舶运行的稳定可靠性,最大程度提升航运的经济效益。
参考文献
[1]邵伟.探讨船舶电气自动化系统可靠性保障技术的应用[J].魅力中国,2016,(44):188.
[2]胡丽.船舶电气自动化技术应用及发展趋势研讨[J].工程技术研究,2018(01):82-83.
[3]高建华.船舶电气自动化系统可靠性的保障技术研究[J].华东科技(综合),2018,000(008):451.
[4]曾祥富.基于船舶电气自动化系统可靠性的保障技术探究[J].中国水运(下半月),2018,18(1):114-115.
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