电气工程论文：船舶工程中电气自动化技术的运用探析

　　摘要：在经济贸易往来中，船舶运输起着不可忽视的作用。在船舶运输过程中适时地引入电气自动化技术则可以保障船舶能够正常航行，消除其他无关因素的干扰。在现有的科学技术水平条件下，我国在进行船舶设计制造的过程中将许多新型仪器以及设备都运用在其中，使船舶电气设备能够不断发展，最终实现我国运输行业的进步。基于此，本文对我国船舶行业中电气自动化技术应用进行分析，对其未来发展趋势进行适当的展望。

　　关键词：船舶行业； 电气自动化技术； 船舶电气；

　　0 引言

　　近年来，经济的发展使我国在全球范围内实现了综合国力的增强，加速了我国与其他各国之间的经济贸易往来，促使我国船舶运输行业实现高效发展。在新经济发展水平下，我国的科技水平获得了显著的推动力，各种新型电子仪器设备在人们的日常生活以及工作中得到了广泛应用。在船舶中运用电气自动化技术已经是一种势在必行的技术手段。将电气自动化技术与船舶行业的装备过程进行适当融合，可实现船舶运输行业在运输过程中的稳定性以及可靠性，进一步提升我国对外贸易的经济效益，最终实现我国综合国力的显著增强。

　　1 自动化技术简介以及船舶自动化

　　1.1 自动化技术的含义

　　自动化技术不是一门单一的技术学科，而是集合多个学科之间的特点进行融合的应用技术，该种技术主要应用于机电一体化器材设备中，以及各种物联网和工业机器人的生产制造过程中。对其进行深入分析，可以发现自动化技术指的是将电子学以及计算机技术进行融合设计教学，并且将各种信息论、控制论融入其中，与此同时，自动化技术中还包含系统工程、液压气压技术以及自动控制技术等。经过以上的分析，可以明显发现，自动化技术是涵盖内容较多、综合性较强的一门技术。在自动化技术中，核心技术指的是控制理论以及计算机技术。

　　对于自动化技术而言，在具体的工作过程中，通常运用的技术手段指的是相关工作人员（即工程师）利用自身的专业素质素养对自动化的仪器设备尤其是数字控制自动化设备进行操控，实现相关工作的需要。在这一工作过程中，自动化技术的应用极大的便捷了人们的日常生活并且减缓了人们的工作强度以及工作难度。在具体的自动化技术中，根据工作类型的不同，所包含的工作如下所示：ANN（人工神经网络）、DCS（分布式控制系统）、HMI（人机用户界面）、SCADA（数据采集与监控系统）、PLC（可编程逻辑控制器）、机器人学等。对于自动化技术而言，由于其工作特点，主要被应用在工业生产活动中，具体内容主要包括以下几个方面：CAD（即计算机辅助设计）、CAM（计算机辅助制造）、OA（以门禁系统为主的综合办公自动化技术）、过程控制与自动化仪器仪表的结合、人工智能技术[1].

　　1.2 船舶自动化的构成

　　船舶自动化系统指的是在船舶系统构建的过程中，利用自动化装置来代替传统的人工工作的方式来进行船舶的管理以及操控工作。在具体的工作过程中，为了实现船舶系统能够机动灵活的进行工作，应当尽量选择多台微处理机器进行信息的储存，从而更好地完成整个船舶系统的自动化任务。

　　2 自动化技术在船舶工程中的应用

　　2.1 船舱自动化发展应用

　　在船舶系统中，自动化技术主要应用在船舶机舱中的电子仪器设备中，从而实现对整个船舱的运行工作进行管理以及控制，在具体的船舶系统自动化应用过程中，主要包括以下内容：1）在船舱的机舱中安装自动化系统可以实现对船舶舱体的各种数据以及船舱的各种运行信息进行及时且准确的监控工作，从而在实现对整个的船舱机舱的信息进行自动化监控的过程中能够及时的对整个舱体进行管理，从而确保当船舱出现各类异常问题时能够及时发现，并且找到各类有效的解决方法对其进行预判以及问题的解决。2）在整个的船舱运行的过程中，将系统的运行与自动化技术进行结合的工作手段，可以保障在整个船舱中实现机械设备的自动化运行工作，从而降低人工工作的难度以及工作强度，提高船舶在工作过程中的工作效率，从而保障整个船舶舱体的高效率工作状态的实现。

　　2.2 船舶电站自动化发展应用

　　对于船舶系统而言，自动化技术的应用可以实现大型仪器设备的需要，从而推动船舶行业的发展[2].与此同时，在船舶配电中，自动化技术的运用可以保障配电系统能够高效正常的运行，从而保障船舶能够实现重要的自动化发展改革工作。在目前的船舶系统中，我国依旧存在着自动化系统较为落后的弊端，尤其是在一些系统的配置工作中，依旧采用其他国家的技术以及仪器设备。基于这一实际情况，我国在未来的发展过程中，应当注重对自动化技术的发展进行适当研究，从而探索出适合我国的自动化技术工程，保障我国在自动化技术方面不再依赖于其他国家。

　　在船舶系统中应当选择有功功率进行原动机的转速调节工作。自动控制条件下，自动调频调载装置主要由3个环节组成：1）频率变换器，也叫测频器。用来测量电网的频率，并把实际频率与额定频率之差变成一个直流电压信号。2）有功功率变换器，又叫测功器。用它测量船舶主电站中每台发电机所输出的有功功率值，测功器的数量与发电机的数量相等。它输入发电机的有功功率，输出与功率值成比例的直流电压信号。3）调整器。用来接受频差和功率分配差信号，然后发出相应的调整信号去实现发电机原动机调速器的二次调整。它能根据频率和功差的综合信号之极性和大小，发出相应频率的加速和减速信号。

　　2.3 船岸信息一体化系统的发展

　　船岸信息一体化系统，可以保障船运公司在对船舶进行管理过程中能实现统一管理的目的。在具体的工作过程中，通过信息一体化系统，可以实现对整个船舶系统中的信息进行实时监控，从而进行数据的分析以及航海路线的规划等活动，方便管理工作的严谨性以及有效性。

　　船岸信息一体化的建立工作，主要包括以下内容：利用船舶管理公司现有的软硬件条件，通过系统集成，可用船舶管理信息数据和船舶动态数据进行有机结合，组成船岸一体化管理平台。在现阶段，可以通过将NEDAS和SMIS两个系统进行有效结合，实现一体化监控管理的目标。NEDAS系统包含船舶航行信息，定义了300个船舶机舱实时数据和近30个船舶航行实时数据。SMIS系统从安全管理、设备维护、成本控制以及公司安全质量体系正常运作的管理职能出发，设计了若干个子系统，分别完成不同的功能，系统也包含了大量的船舶管理的基础数据。这些数据的二次利用是船岸一体化管理平台的主要功能，系统也包含了大量的船舶管理基础数据。这些数据的二次利用是船岸一体化管理平台的主要功能，其目的是2个系统的管理资源的综合，利用船舶海事通讯系统构成船岸一体化管理平台，实现了船舶管理信息完全浓缩在一台电脑里和网络中，做到了船岸信息数据共享，保障船舶管理过程处于船岸同步监控之下，使管理可靠性大为提高。

　　3 船舶自动化发展趋势分析

　　3.1 提升船舶系统中自动化效率

　　对于船舶系统中应用自动化技术而言，除了要关注自动化技术的更新以及研发外，还需要及时的提升船舶系统中的自动化效率。在实际的船舶系统自动化技术中，注重对各类信息资源的整合以及运用，从而对自动化技术进行合理有效的再次构造工作，从而提高自动化效率。

　　3.2 船舶系统中的网络化

　　在船舶系统中，应用较为完善的网络化系统可以保障整个船舱系统中数据的集中搜集以及处理工作，从而保障整个船舱中的各种系统能够时刻处于联结状态，因而能够时刻处于正常工作的模式中。最为重要的是，在网络化的船舶系统中，主系统对整个船舱进行管理以及控制，而相关的子系统则对具体的工作环节进行流程的管理以及控制[3].经以上分析，可以明显发现网络化信息的运用可以有效实现船舱工作效率的不断提高。

　　3.3 完善船舶系统中自动化设备应用

　　在我国目前的船舶系统中，所拥有的自动化设备依旧是从其他国家中购买以及使用的，相关技术设备也是从其他国家所引进来的，这就导致我国的自动化设备还存在着一定的落后局面。因此，在未来的船舶建设的过程中，我国应当积极培养相应的专业素质型人才，以满足我国的自动化设备开发运用的需要。在此基础上，应当着力于对船舶机械化水平以及自动化水平的不断研究以及开发的过程中，实现船舶系统中自动化系统的不断完善。最终实现我国船舶行业发展水平的提升。

　　4 结语

　　在目前发展阶段，为了实现船舶行业的不断发展，应当从自动化技术的概念入手，了解现有的自动化技术发展的水平，对船舶行业与自动化技术的应用进行综合探讨，从而探究出有效的应用模式，以致力于我国船舶行业的不断发展。