吴仲宇
河南省郑州市 身份证号码：41010219890820****
摘要：电气工程自动化技术在船舶上的应用主要带来以下变化：一是改变了船舶内部系统电压水平。对于一些承载能力大的船舶或用于海洋工程的船舶，我们引入高压电源系统，保证其能为船舶供电提供支持；其次，对船体内部的电气设备进行改造，使大量复杂的电气设备变为高度智能化、模块化的设备。通过引入电气数字控制系统和网络传输系统，改变传统作业中机械化、电气化的控制模式。船舶上使用的电气设备主要包括电气传动装置、控制系统、照明系统和信号系统，当然也包括船舶的通信设备和其他具有不同功能的系统。随着技术的不断发展和进步，船内电气控制设备已从最简单的运行控制模式逐步发展到自动控制下的综合控制模式，控制范围和覆盖范围扩展到全船电气设备。
关键词：电气工程；自动化技术；船舶机械设备；应用
1电气工程自动化技术在船舶机械设备中的应用现状
船舶包含不同类型的电气设备，如信号系统、通信设备、照明系统等，它们具有不同的功能和相应的工作原理[1]。随着相关技术创新的发展，船舶电气控制系统和相应的机械设备的机构都发生了明显的变化，不再依靠人为的过度操作，而是更加强调自动控制。
1.1操作自动化
计算机、互联网、通信等多种技术的创新和发展，大大提高了船舶的自动化程度和内部机械设备的智能化水平。在这样的技术环境下，在船舶系统中设置两种独立的变电站是十分必要的。它们虽然是独立的，但也相互协助，发挥着备用系统的作用。客观地说，结合自动化水平和应用功能，可以区分这两类变电所管理船的所有控制系统和机械设备。例如，船舶监控报警和自动导航系统主要是基于系统中的分站和主站进行操作和信息传输活动。互联网技术普及后，全船处于综合控制之下，能够灵活满足不同结构单元的控制需求。也就是说，变电所在当前船舶上转向以激活需求为主，从而达到对船舶整体运行和监控的目的。
1.2组合导航
目前，船舶使用的导航和操作系统大多是单驾驶员导航系统，仅由个别船员操作。客观地说，这种系统保留了一定的综合性和较高的控制能力。除了对驾驶室进行全面监督外，还可以及时向船员提供详细的航海图，丰富驾驶体验，保持操作自由。例如，在实际操作中，电气工程自动化系统可以实时确认船舶的航行速度、方向和位置，并以图像呈现方式确定周围物质和空间环境的特征，从而为驾驶员设计一条更安全可靠的航行路线，避免遇到过多的危险物，长期维护船舶的安全。
1.3 遇险安全方面
事实上，大约在20世纪70年代，美国就开始研究海洋卫星，它已经能够在海洋和船舶之间进行定位和通信。直到1979年，开始正式组建国际海洋卫星通信团队，开始覆盖全球范围内的一系列海洋卫星系统，进一步为不同地区提供多样化、高水平的导航服务和通信援助。特别是该团队开发的EGC服务，可以提高船舶通信的实时稳定性，发现问题及时通知其他船舶或站点；然后迅速掌握和发布海况或风暴的最新信息，督促航行员提前做好必要的准备。这种系统可分为三种结构单元，分别对应于船用无线电、陆地基站和海洋卫星。他们共同努力确保不同船只的安全。
截至目前，我国学术界专家也开始研究新的导航技术，以达到上述标准的同时，提供更好的安全保障条件。例如，目前我国大部分公海船舶采用所谓的“八五”技术，即通过嵌入GMDSS技术体系，创新现有移动通信模式，提供更有针对性的服务，形成完善的海上卫星系统。主要用于增强船舶对外通信能力，保证及时接到港口指令，制定最优的卸货方案，准确反映卸货状态，综合评价设备的运行效果，并对航行数据进行综合确认，引领我国航运业全面拓展和深入发展。
2分析和解决方案
根据上述船舶电气工程自动化技术目前运行中存在的问题和不足，解决问题的方法和具体措施大致可分为以下几部分：
2.1增强的抗干扰性能
为了保证船舶电气设备的稳定运行，首先要优化设备的抗干扰性能，这就要求相关学科从电磁技术入手。设计主体应认识到船舶电气设备的运行主要是通过对线路的控制来完成的，对线路的控制离不开遥控系统的调节。但目前遥控系统主要放置在驾驶室内，电气设备主要放置在驾驶室内，这意味着具体指令的传输需要一条较长的线路和一个较为复杂的系统来引导相关的机电设备。在信号传输过程中，数据信息可能会受到强磁场的干扰，从而失去原有的准确性和客观性。在这种情况下，设计课题可以通过修改传输介质来提高电子设备对干扰信号的消除和屏蔽能力，从而提高数据传输的稳定性和安全性，进而提高整个控制系统的控制效率和速度。此外，主体还可放置隔离变压器，以阻挡外部信号的干扰。隔离变压器能有效防止交流之间的冲突，屏蔽和过滤冗余信息，实现自动控制装置的独立运行，避免外部信号的入侵。而且，相关学科也要认识到电气自动化技术的应用程度决定着电气设备的运行效率，因此要加强对电磁设备自动控制的改进，实现更高效的控制和操作，降低电磁干扰的频率。
2.2强化容错设计
所谓容错设计，是指船舶电气设备在运行中对容错范围的规划，也是影响船舶在故障情况下能否稳定运行的重要因素。在具体的容错设计中，相关课题应重点研究检测和控制。检测是指对故障的分析和监控。当船舶电气设备运行出现问题时，检测系统能准确定位故障的位置，并自动分析故障原因，进而对故障采取一定的隔离措施。本次操作的主要目的是防止故障进一步扩大，影响其他设备的正常运行，从而保证整个电气系统的有效运行。控制是指故障的处理和解决。控制系统是在检测系统的基础上对船舶设备进行更深层次的维护和监督。在确定故障位置的基础上，分析故障的具体原因，采取有针对性的处理措施，解决故障。
2.3加强安全保卫
目前，我国船舶运行已基本能够实现全自动化，能够保证船舶在控制系统的指挥下自动运行，还配备了较为全面的电子系统，包括通信系统、定位系统和导航系统，这些系统中的设备在启动、停止或切换时，不可避免地会受到外界磁场的影响，降低数据信息传播的准确性和客观性，甚至带来一定的安全隐患。在这种情况下，除了加强设备的抗干扰和屏蔽性能外，相关主体还应注意设备的安全性。安全系统设置的主要目的是解决船舶设备发生重大危机事故，迫使设备及时停止运行，或改变设备运行状态，或采用备用方案和备用设备，而最终的目的是缩小失败的范围，防止事态的恶化。
2.4加强科学引进
船舶机械设备制造业应注重科学技术的引进和创新，相关学科应认识到电气工程自动化技术对船舶工业发展的重要性。因此，有必要加大科技投入，重视该领域专业人才的培养，建设一支高素质、高效的电气自动化技术研究队伍，以保证船舶自动化控制系统的有效发展。但在这一过程中，相关学科要认识到，技术引进要放宽，不能盲目开发新设备，要根据当前船舶建造的客观情况和电气设备建造的客观需要，科学选择技术，制定科学有效的技术引进方案和计划。
结语
面对船舶工业对电气化技术的不断研发、不断应用和深入了解，未来船舶管控技术和航运水平将得到更好的发展。但我们需要认识到，在这一过程中，必须重视对电气工程自动化技术的思考和认识，通过实践完善电气化技术的法规和管理体系。用合理科学的规章制度保证电气自动化技术能够发挥其应有的作用，使船舶能够更加稳定、安全、清晰的运行和操作，发挥和体现自身的定位作用。
参考文献
[1] 王晋荣,曹广宇.浅谈电气工程自动化控制中PLC技术的应用策略[J].科技与创新,2018(16):152-153.
[2] 李存荣.机械设备电气工程自动化技术的应用研究[J].建材与装饰,2018(04):219.
[3] 彭绍峰.电气工程及电气自动化的计算机控制系统应用[J].南方农机,2017,48(09):76+80.