高俊伟
哈尔滨北方船舶工业有限公司，黑龙江省哈尔滨市150000
摘要：电气智能系统使电气设计得到的不再是传统的文字信息，而是具有颜色的图像系统，更为直观地进行信息展示。在实际设计环节，通过对已有数据的自动化分析，进行相关图像的比例调控，提高智能设计数据的实际效用。这种方法的技术要求较高，不仅要求设计人员具备一定的创造性，还要有相当的设计经验。
关键词：船舶；电气智能；设计系统
1船舶电气智能设计系统现状
船舶电气设计的过程十分复杂，涉及知识面广、学科交叉明显。现代的船舶电气系统要求越来越高，无论是精度还是周期，都有了新的要求，但现有的船舶设计系统更多的是注重整体结构和轮机等方面，电气系统却基本只有绘图功能，技术革新也相对缓慢。因此，如何利用信息技术代替人力，科学的指导和管理现有资料是现阶段迫切需要解决的问题。
2船舶电气智能设计核心要点
2.1系统需求分析
船舶电气智能设计的目标，便是实现周期短、精度高、质量好的资源利用目标，在大数据的辅助作用下，提高数据支撑的作用，体现智能化设计的价值性，完成船舶电气智能设计的要求。在系统设计方案决策环节，需要考虑以下要点：1）在将母型船进行目标船改造时，需要对整个电气系统的图纸进行分析，考虑到船舶系统自身的电气约束性，在完成整体项目检验流程设计工作后，对其方案可行性进行分析，从而确保船舶电气智能设计系统的合理性；2）要满足系统操作平台的数据完整性，尤其对于具备关联特点的船舶数据资源，并依次完成数据交互工作，从而满足电气智能设计的系统需求目的。最终再将上述项目数据进行整合处理，结合初始设计方案图纸，保证其满足船舶电气智能设计需求。
2.2船舶系统框架
就船舶电气系统的智能化设计项目而言，考虑到其自身的特殊性，在系统框架设计环节有着自身的规律性，且不同电气系统结构之间还存在一定的差异性。在设计资源成本比对分析的作用下，构建智能系统中的资料库、数据中心、操作服务管理界面等内容，将这些框架细节融合为一个互相存在某种联系的整体，其中具备信息化的特点，有着整体化的性能。在船舶电气智能设计时，要考虑到这些项目框架特点，从而充分发挥数据项目设计的价值性。
2.3数字化信息模型
在实际设计方面，一方面，需要借助信息交互，完成整体船舶的信息化系统建设，实现不同船舶系统之间的连接，提高信息资源的传播效率，为系统数字化应用提供参考。另一方面，船舶电气智能管理系统运行环节，数字化的信息形式能够提高设备智能融合效率，保证项目模型的自动化应用，结合数字化项目设计方案，保证整体船舶工程的安全性与稳定性，降低系统的运行限制。
3船舶电气智能设计管理功能分析
3.1功能模块的参数化
在为船舶电气系统创建智能设计系统时，有必要构建具有不同功能的多个模块。为了表达特定的图片情况，将项目中的绘图所需的信息链接到参数化模块的功能。简而言之，参数化模块基本上描述了电气智能设计系统中各个模块的功能特性。使用参数方法，可以定性地表示电气智能设计系统的设计图，将有关图的信息作为参数呈现，并执行必要的图识别。例如，设计船舶的电网时，经常需要了解或修改有关船舶的信息。船舶本身包含很多信息，处理这些信息需要大量工作，可以以参数化的方式处理此信息，以便可以以更特定的方式提供有关所需船舶的信息。
3.2故障智能检索
在船舶长时间的使用过程中，不可避免发生系统故障，若不对这些故障进行检修处理，将存在极大的使用隐患。而船舶电气智能设计管理，能够在项目设计环节，便将可能发生的障碍进行预测，结合数据库中的故障发生数据，对事故发生时的线索进行收集。通过连锁逆推的方法探究事故发生的原因，以及造成这些原因的操作细节，在智能系统中以关系树的方式体现其逻辑关系，借此进行事件分析，并最终解释故障原因及发生概率等细节的故障分析手段。故障树分析方法最早是在20世纪60～70年代，由美国贝尔电报公司开发，具有直观、明朗、逻辑表现力强等特点，能够适用于各种定量分析作业中。将其应用于船舶电气智能设计管理工作中，能够通过故障树图表，对船舶未来可能发生的故障进行预测，从而制定相应的设计管理方案，帮助设计人员进行针对性的操作优化处理，从而有效降低故障发生概率。
3.3作用应力检测
电气智能设计能够对船舶系统进行刚柔耦合动力学仿真，其原理是由于刚体的受力分析只能对零部件的外部受力进行显示，通过智能模拟设计滑台运动的方法获取相应的船舶零部件作用应力、变形情况等信息，从而对船舶的冲击强度进行分析。需要注意的是船舶的形式速度较快，其中柔性体的使用会避免传统刚体反映信息不明确的问题，表现出船舶的整体运动、受力情况。此外，电气智能设计技术中对动力学仿真的应用，能够改变传统静力学仿真仅针对某一部分的运行状态进行研究的弊端，强调整个主体在运作时的运动结果。通过建立力学模型的方式，对船舶进行动力学仿真，从而分析其设计方案是否满足强度需求。
3.4船舶设计测绘
在数字化测绘技术对船舶原图的设计处理过程中，通常会运用扫描矢量化的处理方式，发挥其高效率、高精准度的技术特点，借助一定的辅助工具来提升工作质量。但这种方法容易对原图的准确性造成一定影响，所以通常作为船舶电气智能设计管理的紧急措施使用。为了避免或减少扫描矢量化应用过程中出现的弊端，可以利用补测和修测等技术方法，使船舶设计测绘的精准度得到保障，完成相关制图要求。此外，电气智能设计能够将数据、图纸不完整的部分进行恢复，通过缩放图技术与外业测点的优势结合，保证所得图纸的完整性。结合CAD软件的技术支持，进行船舶结构俯视图和轴线的绘制工作，从而得到整体设计图纸信息。将大量信息的相同属性收集并储存起来，完善信息的整理归类工作，方便日后进行船舶资料查找。
3.5方案智能模拟
在进行船舶电气智能设计管理系统开发时，经常会涉及到多种技术综合使用的情况，通过智能设计的方式进行电气智能设计时，要在前期将软件开发的各个细节确定好。用写文章的方式进行软件设计，先将实际操作过程中可能遇到的问题陈列出来，并构建软件设计“大纲”，能够有效理清开发人员的设计思路，降低在操作过程中出现操作失误的可能性。在方案模拟环节要杜绝出现差错，避免发生“蝴蝶效应”，即在某一船舶设计中，初始条件下的细微变化在复杂的传递过程中使整个系统产生巨大连锁反应，导致整个船舶智能管理失去其设计作用。利用方案智能模拟进行船舶设计时，能够简化软件中的设计内容，尤其在较为复杂的船舶系统中，可以将复杂的系统问题分解成一个个小模块，通过精细化处理进行模块设计。一般来说，这种开发技术的实际应用需要一定资本投入，且开发周期较长，就当下发展水平而言，软件开发人员每年应至少进行2次船舶检修。
4结语
经济发展对船舶的承载能力提出了更高的要求，船舶的电气系统也必须适应船舶发展的需要，并且要更加合理。传统的船用电气设计具有一定的局限性，不仅效率低，而且精度低。智能电气设计系统的创建可以帮助设计人员有效地设计船舶电气系统，提高船舶电气系统的设计水平。
参考文献
[1]刘本峰，陈峰，邱哲誉.刍议船舶电气智能设计系统关键技术[J].内燃机与配件，2020，309（09）：233-234.
[2]林厚广，鲍雷，赵琳，等.船舶电气智能设计系统关键技术研究及原型实现[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2017，491（01）：153-154.