陸超

摘 要：隨著社會(huì)的飛速發(fā)展，各行各業(yè)都在探索自動(dòng)化、數(shù)字化的發(fā)展方向，對(duì)于海洋工程船舶電氣數(shù)字化技術(shù)來(lái)說(shuō)，其能夠促進(jìn)船舶智能化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行、自動(dòng)監(jiān)測(cè)避險(xiǎn)智能報(bào)警、自動(dòng)定位、船舶綜合自動(dòng)化等作用，未來(lái)還會(huì)朝著更加深入更加智能的方向發(fā)展，大大提升海洋工程船舶運(yùn)行的智能化水平，具有非常積極的現(xiàn)實(shí)意義。本文首先對(duì)船舶電氣數(shù)字化技術(shù)、應(yīng)用意義以及應(yīng)用現(xiàn)狀等進(jìn)行綜合闡述，其次分析船舶電氣的數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，最后分析船舶電氣數(shù)字化技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向，希望能有幫助。

關(guān)鍵詞：海洋工程;船舶電氣數(shù)字化;現(xiàn)狀與發(fā)展

引言：

現(xiàn)在船舶航行范圍越來(lái)越廣、航行距離越來(lái)越長(zhǎng)，朝著海洋深處不斷探索，在海洋工程中，應(yīng)用電氣自動(dòng)化、數(shù)字化技術(shù)，能夠有效提升成功運(yùn)行管理的有效性，為海洋相關(guān)工作提供便利，保證其能夠安全展開(kāi)，目前我國(guó)的船舶電氣數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用并未深入，都處于半自動(dòng)化階段，未來(lái)智能化發(fā)展還有很長(zhǎng)的路要走。

一、船舶電氣數(shù)字化技術(shù)、意義以及現(xiàn)狀進(jìn)行綜合闡述

（一）船舶電氣數(shù)字化技術(shù)

船舶電氣數(shù)字化技術(shù)一方面在內(nèi)，利用精確度非常高的檢測(cè)與感應(yīng)元件，檢測(cè)傳播被檢測(cè)電氣設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，比如電壓、電流、功率等模擬量信號(hào)，作為自動(dòng)化運(yùn)行的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)依據(jù)，將這些模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)處理的數(shù)字量信號(hào)，通過(guò)可視化操作投放在相關(guān)船舶操控工作人員面前，可設(shè)定具體航線，使得船舶自動(dòng)導(dǎo)航駕駛，朝著目標(biāo)方向進(jìn)發(fā)，相關(guān)船舶操控人員亦可隨時(shí)更改設(shè)定，進(jìn)行數(shù)字化操作;一方面在外，利用電氣數(shù)字化技術(shù)，可進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)避險(xiǎn)安全技術(shù)、自動(dòng)定位、與岸聯(lián)系等，讓他提升船舶運(yùn)行的智能化水平[1]。

（二）船舶電氣數(shù)字化的意義

1.提升船舶質(zhì)量和安全：傳播電氣設(shè)備運(yùn)行的安全性和可靠性至關(guān)重要，借助精準(zhǔn)的數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)Υ半姎庠O(shè)備運(yùn)行過(guò)程數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，避免人力監(jiān)控可能存在的諸多問(wèn)題，同時(shí)系統(tǒng)還有智能報(bào)警以及智能檢測(cè)等功能，為維護(hù)以及搶修提供數(shù)據(jù)支持，可以說(shuō)船舶電氣數(shù)字化技術(shù)，能有效提升船舶運(yùn)行的安全性和可靠性。

2.提升船舶管理智能化：數(shù)字化是為了智能化而準(zhǔn)備的，將船舶運(yùn)行過(guò)程中的電氣設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控，就能夠?qū)崿F(xiàn)船舶運(yùn)行管理的智能化水平，可以實(shí)現(xiàn)傳播運(yùn)行“四遙”（遙測(cè)遙信遙控遙調(diào)），現(xiàn)階段傳播運(yùn)行已實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)艙，所有設(shè)備大都能自由調(diào)控，但仍然配備船員，未來(lái)可實(shí)現(xiàn)船舶無(wú)人駕駛也說(shuō)不定。

3.增強(qiáng)自動(dòng)感知能力：中國(guó)船級(jí)社（CCS）在《智能船舶規(guī)范》中說(shuō)，智能船舶能夠自動(dòng)感知和獲得船舶自身、海洋環(huán)境、物流、港口等方面的信息和數(shù)據(jù)，自動(dòng)感知并不是靠的肉眼觀察，而是靠的傳感器、通信、射頻、互聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字化技術(shù)，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)事物的自動(dòng)感知。

（三）船舶電氣數(shù)字化現(xiàn)狀

隨著時(shí)代的發(fā)展，我國(guó)船舶領(lǐng)域已大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單數(shù)字化，數(shù)字化功能或許不全，但重要方面已能滿(mǎn)足實(shí)際需求，就船舶航行來(lái)說(shuō)，目前屬于半自動(dòng)化狀態(tài)，大部分船都是無(wú)人機(jī)艙，所有設(shè)備大都能自由調(diào)控，但是船舶上仍然會(huì)有船員，因?yàn)橐恍┩话l(fā)情況電腦是沒(méi)辦法處理的，比如主機(jī)冷卻水缸套爆了，再比如空壓機(jī)馬達(dá)壞了，這些維修工作上需要工作人員去解決。

二、船舶電氣數(shù)字化應(yīng)用方面

1.傳播駕駛綜合自動(dòng)化（自動(dòng)駕駛導(dǎo)航）：利用精確度非常高的檢測(cè)與感應(yīng)元件，檢測(cè)船舶被檢測(cè)電氣設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，比如電壓、電流、功率等模擬量信號(hào)，作為自動(dòng)化運(yùn)行的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)依據(jù)，將這些模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)處理的數(shù)字量信號(hào)，通過(guò)可視化操作投放在相關(guān)船舶操控工作人員面前，設(shè)定相應(yīng)參數(shù)與航線，使得船舶能夠自動(dòng)駕駛運(yùn)行[2]。

2.安全監(jiān)視并數(shù)據(jù)收集處理：機(jī)電控制裝備以及計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)船舶電氣設(shè)備進(jìn)行安全監(jiān)視，監(jiān)視電氣設(shè)備設(shè)備開(kāi)停機(jī)過(guò)程、運(yùn)行監(jiān)視、異常工況、故障處理等監(jiān)視，收錄設(shè)備運(yùn)行日志或各種報(bào)表，同時(shí)，數(shù)字化系統(tǒng)實(shí)時(shí)收集船舶電氣設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，在很短的時(shí)間頻率內(nèi)刷新檢測(cè)電氣設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過(guò)相關(guān)數(shù)字化算法對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字模擬與建模，分析和處理數(shù)據(jù)，一旦發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)或超出設(shè)定閥值的數(shù)據(jù)，數(shù)字化系統(tǒng)變立刻進(jìn)行故障報(bào)警。

3.智能診斷：在監(jiān)測(cè)到電器故障后，相應(yīng)的數(shù)字化系統(tǒng)還能夠根據(jù)被監(jiān)控電氣設(shè)備的日常運(yùn)行日志、維護(hù)日志、故障前后模擬量數(shù)據(jù)等，進(jìn)行故障診斷，給出一定的故障維修意見(jiàn)，幫助船員第一時(shí)間找出故障所在，第一時(shí)間解決問(wèn)題。

4.自動(dòng)感知：電氣數(shù)字化技術(shù)能夠推動(dòng)船舶自動(dòng)感知能力的提升，獲得船舶自身、海洋環(huán)境、物流、港口等方面的信息和數(shù)據(jù)[3]，這會(huì)讓海上救援、岸上中心指導(dǎo)、港口信息交互更加方便。尤其是海洋環(huán)境的自動(dòng)感知，將對(duì)海上遇險(xiǎn)安全技術(shù)有非常大的提升，海洋結(jié)構(gòu)復(fù)雜，海底結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)不易察覺(jué)，通過(guò)自動(dòng)感知使得船舶能夠自動(dòng)避險(xiǎn)，大大提升船舶運(yùn)行的安全程度。

三、未來(lái)船舶電氣數(shù)字化發(fā)展趨勢(shì)

1.人工智能：人工智能是社會(huì)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的體現(xiàn)，包含人工智能語(yǔ)音識(shí)別、人工智能掃描、人工智能移動(dòng)、人工智能大腦等關(guān)鍵技術(shù)，人工智能可以提升船舶修造的自動(dòng)化程度，利用人工智能機(jī)器人來(lái)代替人力作業(yè)，一方面可以將人們從繁重的低級(jí)勞動(dòng)中解脫出來(lái)，而轉(zhuǎn)移到其他崗位，比如機(jī)器人運(yùn)營(yíng)、機(jī)器人調(diào)度等，一方面能夠真正實(shí)現(xiàn)“無(wú)人船舶”[4]。

2.全球海洋數(shù)字化工程：在全球范圍內(nèi)構(gòu)建數(shù)字化工程，深入開(kāi)發(fā)能夠探測(cè)海下環(huán)境感知技術(shù)，結(jié)合GIS系統(tǒng)構(gòu)建海洋數(shù)字化圖，為海洋工程探索提供數(shù)據(jù)支撐。并且未來(lái)船舶從受控制的船變成會(huì)思考的船，自主識(shí)別海洋環(huán)境，智能調(diào)度，促進(jìn)船舶安全、高效航行。

3.船舶共聯(lián)：通過(guò)更加先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)，利用傳感器、通信、射頻、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)船舶、港口、物流等方面的信息共享，實(shí)現(xiàn)船舶共聯(lián)，再加上信息感知、通信導(dǎo)航、能效管控等關(guān)鍵技術(shù)，讓船舶航行更加智能化，數(shù)字信息共享、透明，安全航行在世界任何海域。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，船舶電氣數(shù)字化技術(shù)能夠推動(dòng)傳播智能化發(fā)展，實(shí)行先進(jìn)技術(shù)的根本體現(xiàn)，目前來(lái)說(shuō)我國(guó)船舶領(lǐng)域大多出于半自動(dòng)化狀態(tài)，相信未來(lái)隨著科技的發(fā)展，能夠真正實(shí)現(xiàn)以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算為基礎(chǔ)的智能化船舶，探索海洋，造福人類(lèi)。

參考文獻(xiàn)

[1]畢建驕，趙哲，張瑩. 海洋工程船舶電氣系統(tǒng)和設(shè)備的現(xiàn)狀及展望[J]. 農(nóng)家科技旬刊，2013，000（011）：148-148.

[2]陳耀輝. 海洋工程船舶電氣數(shù)字化技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)探究[J]. 商品與質(zhì)量，2019，000（022）：1，25.

[3]吳斐文. 海洋工程船舶電氣系統(tǒng)和設(shè)備的現(xiàn)狀及展望[J]. 船舶，2011（04）：45-52.

[4]王聰. 海洋工程船舶電氣數(shù)字化技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)探究[J]. 船舶物資與市場(chǎng)，2019，NO.157（03）：23-24.