机电一体化助船舶业实现高效率

发表时间:2020/9/3   来源:《科学与技术》2020年3月9期   作者:周晨
[导读] 当前我国机械设备工业逐步发展,机电一体化技术应用范围也广泛应用于机电工程
        摘要:当前我国机械设备工业逐步发展,机电一体化技术应用范围也广泛应用于机电工程,能够有效提高工作效率,切实减少工作强度,有助于降低运营成本,实现运营的高效率。机电一体化技术在船舶业中的应用,能够为船舶发展提供科学完善的系统支持,进一步优化并改善内部机电系统,当前我国科学技术进一步发展机电工程,一体化能够衍生并激化出更加多元的先进工艺和相关技术,对于船舶行业的高效率运营而言起到了极为重要的促进作用。
        关键词:机电一体化;船舶业高效率
船舶机电一体化是一项综合技术,和控制论、系统工程、电子信息技术、机械工程等都有着十分密切的联系,船舶工业技术伴随着机械应用水平的提高而发展,而随着智能化、网络化和自动化的进步,船舶业也在另一个方面得到了质的提高。船舶机电一体化技术的应用,对船舶业运营实现高效率具有重要意义。
        1机电一体化系统的基本概念及特征分析
        1.1概念
所谓的机电一体化系统,就是借助于电脑的控制作用,完成对船舶机械设备的自动化控制,建造起相对完善的控制系统,在多种功能合理使用及信息加工实践中,发挥出相对有力的价值。在整体上分析,机电一体化在传动技术以及机械管制技术等多种技术相互融合的过程中,使得最优组合的优异之处充分体现,以此保证功能目标得以实现。在机电一体化的概念上分析,其不仅涵盖着技术方面的内容,同时还涉及到“产品”这一部分内容。借助于这类新型的举措,可以将优秀的产品及时的制作出来,获取更为理想的成效。利用相应的手段,使得光、电等多种资源优化整合,稳步的提升了机器运行的速率,同时也让产品的整体质量得以保证。借助于机械工程和机电一体化的基本内容,使得劳动力得以解放,将传统的工程技术及时的取代,保证更好的迎合当代社会的发展需要。
        1.2特征
1.2.1较广的应用范围
该系统在实际运用的过程中,重点将多种技术的融合优势充分体现,因此反映出相对明显的复杂性特征。由于涉及到的范围较广,可以更好的运用至船舶领域,在实际运用的过程中,可妥善的处理原本技术功能相对单一的问题,给船舶业的发展提供不同的服务,满足多样化的需要。
1.2.2较好的安全性能
机电一体化系统在实际运用的过程中,使得船舶业的安全性得以提升,在不同程度上有所改善。在船舶中应用机电一体化技术,可以完成有效的监测与维护,同时还能发挥出自身相对优良的保护功能,使得工作人员自身的安全得以保障,也让产品自身的质量拥有相对可靠的支持。
1.2.3极高的科技含量
机电一体化系统融合了多种高科技手段,其自身彰显出相对高效的科技含量,给其他高科技技术的应用奠定了坚实的基础,同时起到了有效的推动作用。
        2船舶机电一体化的意义
        2.1提高船舶的安全性
船舶的安全性直接取决于船舶设备的可靠性。在海上航行时,如果发生了安全事故,将给航运企业带来巨大的损失。通过机电一体化系统替代或者辅助船员进行船舶操作,能够有效地降低船舶事故的发生率。机电一体化系统可以在某些操作上完全替代船员操作,避免了因人员失误引起事故的发生。同时,当人工进行操作时,智能管控系统会自动监测有无发生危险的可能,并根据情况进行危险报警。同时,在如密闭舱室,高空作业等危险区域可以利用远程操控技术来保证人员安全。机电一体化系统的应用可以有效提高操作的安全性,保护船舶和人员的安全。
        2.2降低船舶能耗,提高经济效益
现有关于船舶节能的措施主要集中于主动力推进装置,但船舶辅机更多,节能措施手段却较少,通过机电一体化系统可以有效地提高船舶辅机的使用效率,降低船舶能耗。

船舶辅机主要为船舶各系统提供水、风及燃油、滑油等。辅机所消耗的能量和介质的特性与工作要求有很大的关系。现有辅机的设计是根据其功率满足系统最大工况要求的原则进行的,而其控制方式仅仅只有简单的启动与停止两种方式。设备在运转时其功率输出经常远大于实际工况的需求,致使很大一部分能量被浪费了。通过机电一体化系统,可以根据辅机设备的实际工况进行实时调节输出功率的大小,避免不必要的功率损耗,提高设备的效率。
        3机电一体化在船舶机械中的运用发展趋势
        3.1监控系统
由于目前人们对于机电一体化技术的了解以及应用情况逐步完善,机电一体化技术在船舶机械设备的应用也更加成熟。由于机电一体化技术发展完善,所以也逐步应用于传统行业,在控制实践中得到了良好的使用效果。基于机电一体化发展背景下操作传播会十分便捷,可以实现监控技术与智能化控制、定位技术与导航技术、操控技术的整合,全面提高船舶安全性以及运行可靠性。例如在应用监控系统过程中传播,需要操控控制室的操作面板主菜单便能够整体把控操控设备,有效提高设备控制效率以及控制能力,才能够提高控制运行效果和安全性。
        3.2网络化
充分结合自动化技术以及数字化操作,能够将传统单一的操作模式以及系统转变为输出能力和显示能力、控制能力与一体的操作系统,在系统设备升级过程中有效运用网络控制模块,了解信号的传输状况以及设备运行状况,并且明确设备关联性。基于网络操作环境下操控技术能够转变传统的操作模式,传统系统主要是人力操作和人工操作有较高的技术性要求,并且需要保障相关经验,但是基于网络化支持下设备与系统能够减少人力资源需求,操控可以由系统自动化完成,工作人员在操作过程中需要轻轻的点击便客便能够实现设备与系统的自动化操作,有效规避人力操作可能会导致的失误,或者是故障情况,进一步保障运行效果以及相关运行质量。同时也能够解放船员的操作压力,有效确保船舶的运行稳定性以及安全性,船员可以从事其他工作,能够为船舶行业的发展创造较高的经济效益。
        3.3制定发展规划,统一技术标准
船舶机电一体化系统如何发展,需要从行业规范、国家层面实行统一的发展纲要。分步骤、分阶段的实行船舶机电一体化技术的应用。同时也能指导与引导相关企业单位研究机电一体化技术。同时由于船舶种类较多,生产技术标准千差万别,造成机电一体化通用性很低。为了机电一体化技术的更好发展,应该对技术标准进行统一。技术标准统一主要有以下三个方面:一是机电一体化系统的硬件标准应该统一。各个种类的传感器类型与标准需要统一,建立起船舶专用的压力传感器、温度传感器、流量传感器等的选型目录。传感器输出信号的格式需要统一,硬件接口需要规范,其安全可靠性有具体指标进行量化。二是机电一体化的软件标准相统一。船舶公司所拥有的船舶时间跨度大、船型多,如果每条船舶的软件标准不统一,岸基如果要与每条船相对接,就需要为每条船专门设计软件系统。未来船舶的数据分析很大一部分都是要转移到岸基数据中心来,只有对相应的软件系统统一了,岸基中心才能更好地对每艘船进行调度分析。三是,系统的指令标准相统一。由于不同国家、不同船舶公司的指令标准是不同的,如果指令标准不统一,进行操作时可能就会误操作,造成安全事故。
        结束语
船舶巡航与船舶运输作为海域控制能力的重要体现,有着难以替代的重要价值,船舶机电一体化发展能够有效改善运行效果,提高整体能力,也是进一步强化船舶水平的重要发展途径。当前我国机电一体化能力得到全方位的提高,船舶机电一体化技术的应用范围也在逐步的拓展延伸,进入经济发展的快速阶段,船舶机电一体化价值和意义得到了社会各界的认同,所以在日后发展过程中势必会取得良好的发展前景,也为了船舶海业的发展与建设提供的支持。
        参考文献
[1]陈志民,李江.我国船舶辅机信息化技术发展概况[J].船舶工程,2017,39(05):57-59+65.
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