湯寅琪

摘要：伴隨著我國經(jīng)濟體制改革的不斷完善，人民的生活水平得以大幅上升，越來越多的新技術(shù)融入人們的日常工作和生活，為人們提供了更加便捷的途徑。將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用到機械設(shè)備中，不僅實現(xiàn)了生產(chǎn)適量的大幅提高，也推動了社會的發(fā)展進程。本篇論文將針對電氣自動化技術(shù)在船舶機械設(shè)備中的應(yīng)用這一課題，并深入探討和分析該方向的發(fā)展前景，為未來的發(fā)展方向提供一定的指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：電氣自動化技術(shù);船舶機械設(shè)備;GPS定位

0 ?引言

各個領(lǐng)域都可以見到電氣自動化技術(shù)的身影，隨著這一技術(shù)的廣泛應(yīng)用，大大加快了社會生產(chǎn)的進程，也加快了社會發(fā)展的步伐，很大程度上推動了經(jīng)濟的發(fā)展。自從船舶機械設(shè)備中融入了電子自動化技術(shù)后，不僅實現(xiàn)了供電系統(tǒng)的改良，還將傳統(tǒng)的電氣設(shè)備加以更替[1]。電氣設(shè)備的改良，實現(xiàn)了電氣設(shè)備系統(tǒng)的化繁為簡，既實現(xiàn)了操作流程的簡化，又為項目的安全性提供了保證。

1 ?運用于船舶機械中的電氣自動化技術(shù)

1.1 電力電子技術(shù)

在船舶項目管理中，尤其是電力推進與軸帶發(fā)電這兩個方向上，推動作用最大的就是電力電子技術(shù)。在船舶運行的實際工作中，節(jié)能項目中，軸帶發(fā)電有著十分突出的重要地位，為下一環(huán)節(jié)工作的開展提供了保證。電力電子技術(shù)的有效利用，將大大提升對軸帶發(fā)電的檢測力度，并實現(xiàn)各方面控制和管理的數(shù)值的實時檢測。

1.2 CAN電站測控相關(guān)技術(shù)

為了實現(xiàn)船舶管理的進一步優(yōu)化，能夠?qū)崿F(xiàn)船舶項目的有效實施，將在CAN電站監(jiān)控的總線結(jié)構(gòu)中巧妙的將控制臺、發(fā)電組和檢測微機者相結(jié)合[2]。并利用該管理途徑，實現(xiàn)節(jié)點信息的實施采集與傳輸，確保傳播項目的運行情況能夠?qū)崟r得到了解，發(fā)生異常情況，也便于及時調(diào)節(jié)。

1.3 可靠性保障相關(guān)技術(shù)

在針對船舶項目管理工作中，確保自動化系統(tǒng)的可靠性和安全性是至關(guān)重要的。因此，若想實現(xiàn)這一目標(biāo)，就必須對技術(shù)模型和運行程序進行深度剖析，實現(xiàn)二者的有機結(jié)合，為實現(xiàn)電氣自動化能夠在船舶項目中提供有力保障。當(dāng)前，運行于船舶項目中為其可靠性提供保障的項目就是容錯技術(shù)和電子兼容設(shè)計，這兩項技術(shù)的融入，大大提升了船舶正常運轉(zhuǎn)工作時的安全性，為其可靠性提供了足夠的保障。

2 ?電氣自動化技術(shù)在船舶機械設(shè)備中的應(yīng)用

2.1 自動化

船舶機械設(shè)備中，自動化技術(shù)的應(yīng)用十分常見。第一，最為常見的就是PLC系統(tǒng)的應(yīng)用，一般用于傳播主機遙控系統(tǒng)，為船舶自動化系統(tǒng)的核心部分，為其通信能力和可信度提供較高保障[3]。第二，在監(jiān)控系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)對船舶機艙的進行實時有效的監(jiān)控工作，采取連接總線和互聯(lián)網(wǎng)的方式實現(xiàn)，不能夠為船舶安全進行提供足夠保障。第三，考慮到當(dāng)前船舶的運行速度越來越快，船舶體積也越來越大。因此，為了確保在運行中的電力供應(yīng)足夠穩(wěn)定，在電站管理系統(tǒng)后加入自動化技術(shù)，并對其實際工作數(shù)據(jù)和效果進行深入分析，確保自動化操作運行穩(wěn)定，電力運輸情況良好。第四，在船舶自動避碰的項目中應(yīng)用電力電子技術(shù)，由于人為駕駛船舶的過程中，難免會由于情況難辨，發(fā)生不必要的碰撞，因而將電力電子技術(shù)加入后，將實現(xiàn)船舶安全運行的目標(biāo)。

2.2 綜合導(dǎo)航

在我國傳統(tǒng)的船舶駕駛工作內(nèi)容中，須多人同時配合方能完成船舶運行的操作，而當(dāng)前對船舶的駕駛系統(tǒng)加一更新，實現(xiàn)了單人即可勝任駕駛系統(tǒng)的操控與調(diào)整。這一技術(shù)的應(yīng)用不僅大大節(jié)省了人力，也為船舶的良好運行提供了保證[4]。電氣自動化技術(shù)在船舶的駕駛過程中，將船舶周邊的運行狀況實時收集并反映在操控板上，確保駕駛員能夠獲得準(zhǔn)確的信息，為其提供最佳的杭行路線，并及時調(diào)整運行狀態(tài)。受到該技術(shù)應(yīng)用的作用，不僅實現(xiàn)了單人駕駛員便可安全駕駛船舶，還能夠及時針對危險物體自動避碰，提高了船舶機械設(shè)備運行的安全性。

2.3 遇險安全

全球的海洋衛(wèi)星系統(tǒng)在1979就已經(jīng)實現(xiàn)了被國際海事衛(wèi)星的全面覆蓋，因而各個國家的航海都得到了足夠的信息幫助。無論是航海通信、航海幫助，還是航海服務(wù)，都離不開EGC服務(wù)系統(tǒng)。毫無疑問，EGC服務(wù)系統(tǒng)具備極強的海上通信能力，能夠為船舶駕駛中的通信安全提供強有力的技術(shù)支持[5]。一旦發(fā)生難以預(yù)測的危險，船舶可利用該項技術(shù)，實現(xiàn)信息的有效收集與匯總，及時避免危險發(fā)生。除此之外，若發(fā)生難以避開的危險，還可通過該技術(shù)實現(xiàn)聯(lián)系其他船舶或站點，從而盡快獲得救援。不得不承認，這一技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，成功實現(xiàn)了海陸空的全方位通信，并提高了航運服務(wù)的發(fā)展。目前，我國還在EGC技術(shù)中加入了GMDSS技術(shù)系統(tǒng)對其進行升級優(yōu)化。這一系統(tǒng)的綜合性應(yīng)用，不僅能夠為移動通訊提供更加便捷的服務(wù)，還能偶偶實時了解貨物卸載情況。

2.4 GPS定位

GPS技術(shù)在船舶運行系統(tǒng)中是十分重要的，該技術(shù)能夠為船舶在海上的安全運行提供保障，能夠準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)捕捉到船舶的航行位置。由于當(dāng)前的GPS系統(tǒng)已經(jīng)十分成熟，在實際應(yīng)用中可以實現(xiàn)精準(zhǔn)定位船舶，誤差僅在幾米范圍內(nèi)。因此，在船舶航線規(guī)劃的系統(tǒng)中，GPS技術(shù)的核心地位是無可替代的[6]。利用該項技術(shù)，為船舶提供實時航線規(guī)劃，既能縮減航行的時間，又能夠減少出行耗費的損失，大大實現(xiàn)了成本的降低，從而為企業(yè)利益的最大化提供了保證。與此同時，在船舶救援活動開展過程中，GPS定位也發(fā)揮著異常重要的作用，可以迅速提供船舶遇險位置，并配合相關(guān)救援團隊，實現(xiàn)救援的高效實施。

3 ?電氣自動化技術(shù)的發(fā)展方向

3.1 網(wǎng)絡(luò)化

自動化能否實現(xiàn)離不開網(wǎng)絡(luò)化的操作系統(tǒng)，也就是利用總線將各個模塊串聯(lián)起來，形成一個整體模塊，并能夠及時的將各個模塊的數(shù)據(jù)與信息傳達到整體模塊上，從而對這一模塊的數(shù)據(jù)進行監(jiān)控。在這一技術(shù)實現(xiàn)的過程中，應(yīng)用的是一類雙向的數(shù)字通訊系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)⒃O(shè)備、現(xiàn)場與控制裝置有效連接，并實現(xiàn)實時控制。在目前船舶應(yīng)用的系統(tǒng)中，以CAN現(xiàn)場總線系統(tǒng)最為常見，在該系統(tǒng)中具備冗余結(jié)構(gòu)，大大提升了信息的可靠性與準(zhǔn)確性[7]。與此同時，還建設(shè)了消防網(wǎng)等子系統(tǒng)，用以輔助CAN現(xiàn)場總線系統(tǒng)的功能，提升設(shè)備平臺的主動性。因此，在網(wǎng)絡(luò)與設(shè)備都存在冗余狀態(tài)的前提下，且船舶大多配有后備電源，以應(yīng)不時之需，大大提升了系統(tǒng)的運行能力。

3.2 智能化

在實現(xiàn)船舶自動化發(fā)展領(lǐng)域，CPS技術(shù)發(fā)揮的作用是不容忽視的?？紤]到電氣自動化程度的日益提升，為船舶運行配備的船員數(shù)量也越來越少，那么如何在這一人員配備下，實現(xiàn)船舶運行操作的可靠性如何保證成為了專業(yè)人員的關(guān)注點。CPS技術(shù)將為船舶系統(tǒng)提供檢測、預(yù)防、系統(tǒng)復(fù)原等多項功能，從而大大提升操作系統(tǒng)的安全性與可控性。

與此同時，各個方面的信息也能夠利用CPS系統(tǒng)節(jié)點加以感應(yīng)，這些信息從節(jié)點傳至中樞系統(tǒng)，并在中樞系統(tǒng)中進行信息的分析與反饋，從而實現(xiàn)技術(shù)的有效應(yīng)用，即實現(xiàn)了船舶運行過程中CPS的自動分析。一旦發(fā)生突發(fā)情況，CPS將自動采取相應(yīng)的措施加以調(diào)整，及時處理問題，大大提高了問題解決的效率。此外，由于為操作者提供了操作監(jiān)控，因而安全性也得以大大提升。

3.3 高效化

在船舶的運行與操作系統(tǒng)中，將相關(guān)技術(shù)應(yīng)用到電氣自動化管理項目中，將推動整體技術(shù)結(jié)構(gòu)的發(fā)展進程。在電氣自動化管理項目中，機理應(yīng)用管控結(jié)構(gòu)、材料管理工作和技術(shù)運行策略都有著同樣重要的作用，如何實現(xiàn)這三者的有效結(jié)合并共同作用于該系統(tǒng)中是十分有必要的，因此大功率半導(dǎo)體電子器件的管理工作成為了核心要點。為了在多項技術(shù)同時應(yīng)用或運轉(zhuǎn)的前提下，為船舶項目的研發(fā)了利用提供有利條件。首先，應(yīng)該提高對各個系統(tǒng)的分析強度，并實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，減免一切不必要的步驟[8]。其次，簡化人機交互控制操作流程，并對人機交互控制的管理措施加以改善，部分操作按鍵及時實現(xiàn)技術(shù)整合，減少不必要的操作按鈕。利用這兩種方法，既能夠減少人工操作失誤的可能性，又能夠大幅提升運行效率，為船舶的運行提供良好的保證。

3.4 綜合化

考慮到目前傳播系統(tǒng)的綜合性功能，既能夠及時提供航行位置、航線、速度等多項信息，又能夠?qū)Χ囗棓?shù)據(jù)或信息進行圖像化處理，以便檢測人員直觀了解船舶運行數(shù)據(jù)與航行情況，結(jié)合自身職業(yè)能力，對情況與數(shù)據(jù)加以簡單的分析，并對現(xiàn)實問題或漏洞的有效處理。但不得不承認，由于當(dāng)前的船舶先進程度不同，單一的運用程序已經(jīng)無法滿足當(dāng)前需求。因此，從單一運行程序向綜合檢測系統(tǒng)過渡這一發(fā)展趨勢是必不可少的。與此同時，利用船舶具備的多重監(jiān)控系統(tǒng)，使船舶運行系統(tǒng)具備冗余的監(jiān)控信息，從而為船舶的安全運行提供保障。因此，綜合性這一特征，從船舶機械設(shè)備運行的安全性方面來看，有效提升了船舶的整體性能和安全性。

4 ?結(jié)語

自從在船舶機械設(shè)備中將電氣自動化技術(shù)融入后，為技術(shù)的可靠性和安全性提供了足夠的保障。其中在GPS技術(shù)、CAN技術(shù)以及電力電子技術(shù)等多種技術(shù)的共同作用下，船舶的運行效率也得到了有效保障，迅速推動船舶行業(yè)發(fā)展進程。與此同時是，伴隨著電氣自動化技術(shù)應(yīng)用逐漸成熟，在今后的船舶中，以智能化、高效化、綜合化和網(wǎng)絡(luò)化成為了主要的發(fā)展方向，既能大大提高船舶運行的安全性能，也能夠從一定程度上降低運行成本，實現(xiàn)企業(yè)利益的最大化。

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