黃 丞

（上海船舶研究設計院，上海 200000）

1 前言

當前，我國經(jīng)濟飛速發(fā)展，取得了舉世矚目的成績，而我國的船舶工業(yè)也與時俱進，取得了較快地發(fā)展。領海安全以及航海能力的重要表現(xiàn)在于船舶所起到的重要作用,對于船舶來說，其能力的重要體現(xiàn)在于其電氣化的水平。我國船舶工業(yè)通過引進、消化、吸收國外先進技術,在電氣自動化程度、性能和技術水平通過方面有了較大地提升，很多設備的電氣化水平已經(jīng)到了國際先進水平。本文對技術進步較快，并有著發(fā)展前景的船舶電氣設備的發(fā)展趨勢進行了分析，并對設計的要點進行了初步的研究。

2 船舶電氣自動化技術發(fā)展情況

隨著信息技術的發(fā)展及通信技術及制造技術的發(fā)展，電子計算機在各船舶工業(yè)得到了全面的應用。在船舶駕駛、船舶機艙管理和裝貨等方面，計算機技術已經(jīng)全面的應用。如在船舶主機遙控、機艙監(jiān)測報警、泵浦控制、液位遙測和壓載控制、冷藏集裝箱監(jiān)控、自動導航等功能上控制上應用廣泛。根據(jù)船舶的種類及設計的情況，船舶自動化的程度也不盡相同。根據(jù)船舶設計的功能的要求來確定自動化程度。如在設計制造過程中，根據(jù)設計需要建立起綜合的網(wǎng)絡系統(tǒng)，將工作母站與船舶上其他的分控制系統(tǒng)連接起來，采用高速傳輸技術，連接起分工作站，實現(xiàn)船舶綜合網(wǎng)絡監(jiān)測系統(tǒng)。以達到對船舶上所配備設備進行監(jiān)測、控制和操縱的功能要求。同時基于此系統(tǒng)，建立起對外通信設備聯(lián)網(wǎng)，通過數(shù)據(jù)傳輸、電子郵件等各種通信手段，實行與執(zhí)行岸及與其他船舶間對話，借助現(xiàn)代化的工具以確保船舶航行的安全性。船舶電氣自動化技術發(fā)展可實現(xiàn)監(jiān)測和報警功能，同時可對船舶的動力系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、壓艙系統(tǒng)等進行管理，可通過電氣設備實現(xiàn)泵和閥的控制、備用泵自動操作燃油消耗記錄、貨物控制和監(jiān)測、水量計算等等管理功能。隨著信息技術的發(fā)展，船舶電氣自動化系統(tǒng)也會更加的完成，可實現(xiàn)全面的智能管理和可靠運行，實現(xiàn)故障、保養(yǎng)和維修的智能化，保證安全、經(jīng)濟地操作。

3 我國船舶電氣自動化系統(tǒng)未來發(fā)展的方向

（1）實現(xiàn)綜合化、系統(tǒng)化的監(jiān)控功能。在信息技術的推動下，當前船舶電氣設備已在向通用化、模塊化、系列化方向發(fā)展，借助信息化，船舶電氣在設計中，可實現(xiàn)規(guī)范化設計，在系統(tǒng)操作過程中簡捷方便，轉(zhuǎn)換靈活，通過屏幕軟件可完成操作。在實現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)控功能中，可簡潔方便的實現(xiàn)的綜合監(jiān)控。

（2）實現(xiàn)網(wǎng)絡化的功能。由于數(shù)字化技術與總線技術的成熟與廣泛應用，已成為多種信號線的集合，在各模塊、部件間提供了非常標準的信號通道。使用雙層網(wǎng)構建起來的現(xiàn)場總線，為了系統(tǒng)的可靠性的實現(xiàn)，在控制中采用冗余結構，具體在實施中，將第一層作為數(shù)據(jù)采集與傳送網(wǎng)，第二層為控網(wǎng)，用數(shù)字化和高層次的自動化技術取代了大量的人工操作，優(yōu)化了船員的工作環(huán)境，有效地提升了工作的績效。

（3）多學科的發(fā)展助推船舶電氣自動化發(fā)展。在技術的發(fā)展過程中，學科之間的滲透與交叉應用越來越廣泛，科技的發(fā)展使得人工智能和模糊技術得到了進一步的發(fā)展，使船舶電氣自動化的發(fā)展?jié)摿Ω泳薮?，會進一步助力于船舶業(yè)的發(fā)展，帶來造船和航運業(yè)的飛速發(fā)展。材料科學的應用，制造工藝的進一步完善，都推動了船舶電氣自動化技術的發(fā)展。大功率半導體電力電子器件的進一步發(fā)展，在材料、理論、機理及制造工藝和應用技術等方面都有了突破性的進展，沿著高可靠、節(jié)能型方向發(fā)展。進一步推動了船舶電氣自動化的發(fā)展，在船舶控制技術中可編程序控制器和單片機將成為一種普便的控制方式。使用計算機技術監(jiān)控船舶也從集中型計算機監(jiān)控系統(tǒng)、分散型微機監(jiān)控系統(tǒng)、集散型(分布式)多級、多微機監(jiān)控系統(tǒng)到智能式算機監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展。新技術的發(fā)展，推動著船舶工業(yè)的技術進步，在全智能控制自動化、信息技術監(jiān)視、全面自動化智能控制、衛(wèi)星通信方式導航、全球定位系統(tǒng)、船岸信息直接交流等方面都有了長足的發(fā)展。

4 船舶電氣自動化的設計要點

（1）船舶電氣自動化的設計的可靠性。船舶電氣系統(tǒng)自動化的設計中，與元器件及系統(tǒng)等都有較大的關系，包括設計、制造與安裝的多個環(huán)節(jié)。在總體設計中，要減少船舶電氣設備的故障，以提高電氣系統(tǒng)的可靠性。船舶電氣自動化的設計中確?？煽啃允鞘滓芽氐年P鍵點，因此設備選型問題是首先要認真對待的問題，要選擇質(zhì)量可靠的生產(chǎn)廠家的設備，并確定其有相應的售后服務體系，能夠提供便捷及時的售后服務。

（2）船舶電氣自動化的設計的安全性。船舶電氣自動化的設計的過程中，要充分考慮安全性因素，在設計時要與安全性設計緊密結合。在不同電壓的電源插座，要考慮到防插錯而損壞設備的措施。在人身安全方面，對設備的設置要確保外殼接地端子接地，避免設備外殼帶電。同時要在功能的設置上加入檢測功能，可進行必要的自檢，并加裝監(jiān)測報警裝置及保護裝置等，及時地對故障進行預警提示，比如加入各種自動聲光報警器。根據(jù)功能的可操作性，及時地將故障線路自動切斷，以保護設備的完好。通過各種這些裝置能及時把設備的故障顯示出來，或及時切斷有故障的線路，保護設備的安全性，通過加裝自檢裝置，進一步保證系統(tǒng)的安全性。

（3）船舶電氣自動化的設計的可維性。船舶電氣自動化的設計中要充分重視設備的可維性，如在總體設計中，應考慮到船舶電氣設備的安裝位置及安裝基座形式，以方便其維修過程中拆裝及更換零部件。若安裝的位置不易維護，一旦出現(xiàn)問題，會使系統(tǒng)的工作停頓，不利于進行維修工作。同時要加強與設備制造廠商的溝通，心里反饋技術問題，與其技術人員共同研究改進方案，共同促進船舶電氣系統(tǒng)的可維性。

可用性、可靠性、可維性是船舶設計工作中的三個要點，同時其之間也是相互促進的，要在設計時，注重三方面的提高與改進，促進船舶電氣自動化的設計的發(fā)展。

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