船舶电气智能

船舶电气智能（精选十篇）

船舶电气智能 篇1

目前, 学员参加船员适任证书考试时, 一般全部由监考人员进行评判打分, 这种情况下不可避免的会掺杂考官个人主观因素, 受监考人员自身知识储备的影响。与传统评估形式相比, 智能评估系统效率更高。智能评估系统以相应领域的专家理论为指导, 综合相应领域的专家和技术人员的丰富的实践经验为标准, 使故障的设置更形象、更贴近实际。在此基础上, 与编程技术相结合, 实现对考生的智能评估, 这样不仅提高了评估效率和公正性, 节省大量人力物力, 还使得评估考试更具实际意义。

近年来, 智能评估的设计层出不穷。将模糊综合评判法应用于船舶辅锅炉模拟器的开发, 所开发的软件系统, 具有自动考核功能;根据轮机模拟器考核评估的需求, 设计智能评估系统基本组成和功能, 结合专家系统理论和模糊综合评判法设计了智能评估系统的评估算法, 并以某模拟器为例具体介绍了智能评估系统的设计和实现。

然而, 船舶电气方面的智能评估系统却很少有人研究, 文章结合前人智能评估的经验, 以三速锚机为例具体设计了船舶电气智能评估系统中设备之间及设备与模拟软件之间的通信, 开发了一套较为合理的人机界面, 同时利用S7-200实现了设备根据故障代码进行故障智能设置。

(1) 智能评估系统基本构架及原理

智能评估系主要由计算机模拟软件、考试监控管理设备、操作设备组成。

其中, 计算机模拟软件包括:专家库、评分标准及参数设置模块、考生信息管理模块和考试系统管理模块。

专家库是评估系统的核心, 是以专家理论为指导, 结合专家专业知识及相关技术人员的经验知识所组成的设备故障库, 包括各个设备的故障类型、相应的解决方案及故障代码等。评分标准及参数设置模块, 根据相应的评分算法对考生的操作进行打分。考生信息管理模块由考生学号、姓名、身份证号码和成绩等个人信息组成。可以在模拟软件中增加、删除、修改、查询考生基本个人信息。考试系统管理模块主要是通信模块, 负责协调、调度模拟软件中各模块与考试监控管理设备之间的数据通信及数据的暂时保存。

考试监控管理设备用于监控、汇总各从站操作设备的运行状态, 连接操作设备与模拟软件的数据通信。同时, 在监控管理设备上也可以显示考生信息、考试成绩及所监控设备的运行状态。在考试过程中, 如果考生因操作不当做出可能损坏设备的错误, 考试监控管理设备中可自动强行停止该设备的运行以保护设备不受损坏。

操作设备即为考生考试设备, 由考生直接操作。

智能评估系统结构如图1所示。

(2) 操作流程

考生在S7-200的HMI上操作, 首先启动系统, 输入自己的学号进行登录, S7-200把考生学号通过S7-300发送到模拟仿真软件的考试系统管理模块并在S7-300的HMI上显示, 考试系统管理模块接收考生学号并在考生信息管理模块中查找该考生信息, 同时把考生信息管理模块中相应考生的姓名、身份证号码发送到S7-300, S7-300记录考生信息并在自己的HMI上显示, 然后把信息发送到S7-200的HMI供考生进行个人信息的确认。若信息不正确, 考生返回前一界面重新输入学号;若信息正确, 考生确认信息, S7-300接收此信息并发送给考试系统管理模块, 考试系统管理模块收到确认信息后, 从专家库中随机发送一份考题代码到S7-200, 由S7-200自己设置故障。然后, 考生即可看到自己的考试要求并开始考试。考生完成考试要求或者考试时间到时, 系统自动结束考试。S7-300在考试期间实时监控、存储S7-200考试信息, 考试结束时发送给考试系统管理模块, 由考试系统管理模块把数据传送到评分标准及参数设置模块进行成绩的判定。然后考生信息管理系统存储考试成绩并通过考试系统管理模块发送到S7-300的HMI上。在S7-300的HMI上可以随时查看考生的相应考试信息。考试流程图如图2所示。

1 以锚机为例详细说明

1.1 S7-200的HMI界面设计

通过西门子触摸屏组态软件Wincc flexible设计出与S7-200相连接的触摸屏的界面:

(1) 首先进入系统启动界面, 点击开始启动系统。

(2) 进入系统启动后进入登录界面, 输入学号, 点击登录。

(3) 登陆后, 系统发来对应学号的考生姓名及身份证号码供考生确认。

(4) 确认信息后, 系统随机发来一份试题, 如图3所示, 该界面还有HMI自带的时钟, 以便考生把握时间。考生排除所有故障后, 点击测试设备按钮测试故障是否排除。

1.2 通讯与故障设置

1.2.1 S7-200与HMI的通

开始时, HMI上点击开始按钮, S7-200中M2.0置1, M0.0自锁。同时HMI切换到下一个画面, 输入学号, 学号保存在VW20区, 点击“登录”按钮, S7-200中M2.2为1, 同时把保存学号的VW20中的内容传送到MW2中以供S7-300扫描。系统根据学号找到对应的姓名和身份证号码, 发送给S7-200的MW20和MW10。并通过传送指令分别把姓名和身份证号码传送到VW40和VW60中并在HMI上显示。考生在HMI上核对个人信息并点击“开始考试”按钮, 此时进入考试界面并开始计时。

1.2.2 S7-300与S7-200的通讯

S7-300与S7-200之间用MPI方式通信, MPI通信时, CPU可同时与多种设备建立通信联系, 即编程器、HMI设备和其他的PLC可以连接在一起并同时运行。

S7-300通过SFC67指令读取S7-200的“开始”、“学号”、“登录”、“开始考试”、“故障代码”、“检测设备”和PLC输出状态等信号, 通过SFC68指令把计算机传送下来的试题代码、身份证号码和姓名信息写到S7-200上。

1.2.3 S7-200故障设置

在锚机电路中的各种开关、按钮、指示灯、控制箱、主令手柄、正反向及速度控制接触器之前都加上小的继电器用以PLC自己设置故障。现假设故障代码00对应的故障为没有电源、按下启动按钮锚机不动作、控制箱没电、不能反向及低速运转。

S7-200接收到S7-300发送的故障代码, 代码存放在MW0中, 以下是故障设置的主程序和子程序0

2 结束语

智能评估系统对海员培训考试有重大作用, 可以提高效率, 保证考试的公正性。经测试, 文章设计的通讯系统工作良好, 人机界面也比较合理, 而设备也能根据故障代码自己设置故障。智能评估系统涉及比较广泛, 文章仅举例介绍了考试监控设备 (S7-300) 与操作设备 (S7-200) 、操作设备 (S7-200) 与HMI的数据通信问题, HMI的界面设计及故障的智能设置问题。

摘要：近年来, 不断有人设计研究智能评估系统, 像轮机模拟器智能评估系统、船舶辅锅炉智能评估系统等, 但很少有涉及到船舶电气的智能评估。文章根据船舶电气设备评估要求, 描述了船舶电气设备智能评估系统的基本组成结构和功能, 分析了系统的原理及操作流程, 设计了系统操作设备的人机界面、通信模块及故障智能设置模块。并以三速锚机的评估为例, 用S7-200控制操作设备, 用S7-300作为S7-200的上位机对各从站S7-200进行监控并汇总信息。其中S7-300与各从站S7-200采用MPI通信, S7-200与HMI采用PPI通信。文章在对S7-200连接的HMI设备的界面进行设计的同时, 还对S7-200根据故障代码设置故障的程序进行了设计。

船舶电气自动化技术 篇2

在当前信息技术、通信技术、自动化技术等不断发展的现代时期，船舶电气化系统必将朝着自动化、智能化、数字化、网络化方向发展。

船舶作为联系外界的网络通讯系统，能够实现信息的传播、信息的通讯交流，这无疑确保了船舶的安全、高效、稳定运行。

3 结语

船舶电气自动化技术能够维护船舶的常规工作与高效运行，必须加大对自动化技术的研究力度，不断优化改进自动化技术，实现自动化技术的优势整合与力量有效发挥。

参考文献

[1] 杜一民.船舶电气自动化系统可靠性保障技术的应用[J].机电信息，，(9).

[2] 白永昕，彭成.船舶电气自动化中几个重要技术的应用[J].世界海运，，(3).

[3] 陈柏平.船舶自动化系统领域发展趋势初探[J].中国水运(下半月)，，(9).

煤矿电气自动化的发展趋势【2】

摘要：在电气自动化技术飞速发展的形势下，煤矿企业逐渐将电气自动化应用于生产中，基本实现了电气自动化控制，并且对电气自动化在生产中的应用做出了进一步的探索，但是在这个探索的过程中出现了生产成本过高等问题，影响到企业的正常运营。

文章分析了煤矿企业电气自动化的发展现状，并对其发展趋势做了展望。

关键词：煤矿企业;电气自动化;煤矿生产;信息系统;硬件平台;控制软件

纵观电气自动化的发展历程，我们可以看到电气自动化技术在生产领域得到了广泛的应用。

就煤矿生产领域而言，电气自动化技术的应用及发展取得了很多的成果，而这主要得益于煤矿企业对电气自动化不断做出研究与探索。

但是，在科学技术飞速发展的形势下，煤矿企业电气自动化的发展面临着新的问题，因此要想完善企业电气自动化，就要对其发展现状有一个全面的了解，并据此而做出科学合理的发展展望，从而使煤矿企业在企业管理及运营上具备更大的优势。

1 煤矿企业电气自动化的发展现状

科学技术的发展推动了我国煤矿企业电气自动化的发展，特别是电子技术，它在煤矿电气自动化的发展中起到了关键性的作用。

就目前的情况而言，煤矿企业电气自动化的发展现状归纳起来主要为以下三点：

1.1 信息系统集成方面的发展现状

煤矿企业电气自动化的信息系统主要由两个部分构成：一个是企业管理信息系统;另一个是机械设备的信息系统。

从企业管理信息系统方面来看，通过对管理层的数据信息进行读取和存储，已经实现了对井下生产的全程监控，这个监控工作包括企业的财务情况、企业工人的个人基本信息等。

从企业机械设备的信息系统发展情况来看，信息技术的普及与使用在其中发挥着重要的作用。

这主要表现为微电子技术以及微处理器技术在电气自动化的机械设备及系统中的应用大量增加，而这项改变同时又引起了通讯环境、软件体系及软件自身的兼容性的变化，总体而言其兼容性得到提升。

1.2 硬件平台方面的发展现状

对电气自动化而言，硬件是其系统运营的物质基础。

从目前的情况来看，硬件方面的建设也取得了一些进步。

首先，在编程接口方面，其标准化基本上已经在各大煤矿企业中得到实现。

PLC产品是电气自动化的重要物质支撑，而生产厂家的不同使得它的编程方式也有所不同。

企业在使用过程中就有将其统一化和标准化的实际需求。

基于这样的需求，PLC产品的编程接口实现了标准化。

其次，在工控标准方面，已经实现了统一的标准。

微软公司所开发的Windows NT、Windows CE、Internet Explore因其强大的功能而逐渐成为了实际上的工控标准平台。

最后，分布式通讯总线在硬件设备中得到了推广使用。

通过分布式的控制，各个模块得以与现场设备连接在一起，而各个设备就成为了检测现场的机器以及执行操控指令的机器。

1.3 控制软件方面的发展现状

控制软件是实现电气自动化生产的最为核心和关键的部分，基于控制软件的电气自动化监控系统的建设，使得煤矿企业实现了无人值守的自动化生产。

就现状而言，控制软件在电气自动化控制系统中的应用主要体现在集中监控、远程监控以及现场总线监控三个方面，它在其中既发挥了优势，比如使系统的运行及维护操作更为简便易行，但是同时它也使暴露出一些缺点，总体上看它的应用带来了积极的作用。

2 煤矿企业电气自动化的发展趋势

展望煤矿企业电气自动化的发展趋势，对今后煤矿企业电气自动化建设具有很强的指导意义。

笔者认为，未来煤矿企业电气自动化的发展趋势主要体现为以下

六点：

2.1 煤矿企业将以信息化建设作为煤矿企业的重点建设项目

这是由社会向信息化发展的大趋势所决定的，同时煤矿企业自身的发展规律也要求将信息化作为企业建设的重点。

在这一动机的驱动下，煤矿企业的设备与网络技术将得到进一步的融合，于是网络自动化水平将得到很大的提升，而企业的管理和控制将实现一体化。

除此之外，信息化建设也将使企业的信息处理能力得到很大的提高。

2.2 加强统一的系统平台的开发将成为整个煤矿生产领域的战略性选择

系统平台的统一性对降低企业用于设计系统、维护系统等方面的费用及消耗有着重要的意义。

无论是现在还是将来，煤矿企业关于减少不必要的消耗、节约成本的`目标追求几乎是不变的，因此，在未来的生产经营中，煤矿企业将加大开发统一系统平台的力度，使财务系统、安全系统、管理系统、PLC系统等的接口实行统一的标准，从而促成办公环境的标准化，实现节约生产成本的目标。

2.3 合理的网络架构是未来煤矿企业在建设电气自动化系统过程中所要重点实施的项目

为提高电气自动化系统的工作效率，煤矿企业就必须在网络架构方面做出实质性的改变。

从煤矿企业的发展形势来看，电气设备的智能化是发展主流，因而网络架构要包含对它的生产现场进行相关的监督与管理等方面的内容，同时，网络架构还要将计算机监督系统和企业的管理系统联系起来，实现信息数据的交流。

2.4 提升电气设备的自动化水平将成为未来煤矿企业发展过程中的建设性举措

电气设备的自动化技术是建成电气自动化系统的基础，只有提升电气设备的自动化水平，才能使电气自动化技术水平有所提高。

因此，在未来，煤矿企业将全面实现电气设备的自动化操作，创造出更为安全、高效的工作环境，进而促成煤矿生产的智能化局面的形成。

2.5 煤矿企业将全面推广分布式的监控方式

在煤矿企业实现了机械化、规模化生产之后，就面临着庞大而复杂的生产与管理环境，在这种情况下，监控方式的选择具有很强的指向性。

就实际效用而言，分布式的监控方式最能适应新的生产与管理方法。

所以，煤矿企业在未来将全面推广分布式的监控方式，使监控效率更高、效果更好。

2.6 煤矿企业将共同走上自主研发电气自动化技术的道路

煤矿企业未来的发展状况中，生产技术水平更高、经验更丰富是可以预见的。

有了这些积累做支撑，煤矿企业在自主研发电气自动化技术上就有了更多的底气，企业将投入足够的资金用于技术的研发，为提升企业的核心竞争力增添砝码。

3 结语

煤矿电气自动化对煤矿企业的现代化发展具有重要的意义和作用，它的未来发展方向自然应该得到重视。

综合以上论述，煤矿企业电气自动化的发展趋势主要体现在软件及硬件的建设方面，创新与发展是其根本性的特征。

广大的煤矿企业要结合自身实际，对本行业电气自动化的发展做出合理的展望，并据此科学地规划企业的发展道路。

参考文献

[1] 王晓东.探讨电气自动化在我国煤矿的发展现状及未来展望[J].科技与企业，，(4).

[2] 姜新星，姜浩.电气自动化技术在煤炭工业中的应用[J].机电信息，2012，(21).

[3] 韩正龙.浅谈电气自动化在煤矿的应用[J].科技风，2012，(2).

[4] 郑敏.自动化技术在煤炭企业中的应用[J].科技传播，，(7).

船舶电气自动化技术研究 篇3

关键词：船舶系统；船舶运行；航行质量；电气自动化技术；船舶安全 文献标识码：A

中图分类号：TN830 文章编号：1009-2374（2015）15-0113-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.15.059

1 船舶电气自动化技术研究

要想使船舶电气自动化系统能够高效、持续发挥作用，就要加强电气自动化技术的研究，以此来控制故障问题的发生概率，确保系统安全、稳定运行。对于船舶系统来说，主要的电气自动化技术包括以下方面：

1.1 轴带发电技术

船舶属于高能耗的水上交通工具，其燃料成本占总成本的一半以上，所以，必须加大节能技术的研发力度，其中轴带发电技术就达到了这一目标。轴带发电机主要通过主轴来启动，主轴跟着主机转动并逐步改变速度和频率。通过观察主机运行情况、航行水域特点等来调控轴带发电机。通常选择机械式恒频与电气式恒频，特别是电气元件的不断升级发展，当前晶闸管逆变模式被广泛应用于轴带发电系统。

近年来，节能技术又获得了全新的发展，废气透平发电机引入其中，同轴带发电机一道共同进行优势互补，打造出SSG系统，此系统凭借静止变频器同电网连接在一起。

当船舶航行运转耗能上升，废气透平发电机无法发挥有效作用时，轴带发电机则发挥供电供能作用；相反，船舶能耗逐渐降低，有余下的功率，那么轴带发电组则充当电动机来通过船舶电网获得能量，为主机运行提供动力，推动主机的持续运行。静止变频器中的两组晶闸管在整流与逆变状态下都能发挥作用。如果轴带发电机发挥供电供能作用，变频器就能把轴带发电机的输出变成恒频输出。

当轴带发电机处于电动机模式下，变频器就会充当变频调速设备，因为发电机的一切输出功率都要途径变频器来运输，所以必须选择功率较大的电气元件。因为变频器占地空间大、成本高，同时功率因素较低，这样就对传统的轴带发电机系统进行了改造、升级与优化，异步轴带发电机产生了。

异步轴带发电机系统主要依靠双馈异步电机转子频率补偿的技术方法来维持恒频稳压，通过计算机系统来控制这一系统，实现了信息自动化控制的功能与效果。

1.2 容错技术

容错技术主要是指电气自动化系统工作过程中，当出现故障问题时，自身的承受能力，容错技术的作用表现在：

1.2.1 系统故障监测。当电气自动化系统工作过程中有故障问题，在容错技术的监测下，能够及时、精准地发现并定位故障，并明确故障的类型、特征，再进行自动化隔离。从而维护系统安全、稳定。

1.2.2 故障控制。在容错技术支持下，自动化系统中的故障问题能够被及时检测与定位，根据故障的方位、类型等来选择解决对策，对故障加以分析并处理，以此来维护船舶电气自动化系统的安全、稳定运行。

对于船舶电气自动化系统的故障处理通常经历以下过程：故障监测、定位、分析故障性质、明确故障单元，使故障信号变成低电平信号，并输送至决策单元，再加以处理，实际的故障包括以下类型：

故障1：启动预备性机组，从而集中而有效地控制机组工作的负荷量。

故障2：同样启动预备机组，再延长出现故障问题机组的关闭时间，从而更加高效、科学地处理好故障

问题。

故障3：切断故障性机组的运行，再将备用机组及时启动。

对于故障2和3最佳的解决方式就是立即停运机组，直到故障问题发现并解决后，再次启动机组，也就是说如果故障尚未排除，机组不关闭可能会造成故障进一步恶化，影响系统的高效运行。

1.3 电力推进技术

电力推进技术属于一类维护船舶系统安全运行的电子自动化技术，特别是得益于现代社会中信息技术、电子技术、电子设备等的支持，使得电力推进技术的应用范围更广、作用更多。

电力推进技术按照电力传动分类主要包括：交流与直流传动技术。最近一些年来，前者获得了飞快发展，特别是交流调速技术的不断发展，使得交流电力系统获得了全新的发展，与直流传动技术相比，更具优势地位。能够极大程度地确保船舶电气自动化系统的安全、平稳工作，提高船舶运转的安全水平。

其中交流电力技术大致包括两大推进系统：LCI，直流无换向器电动机；CCV，交流无换向器电动机。前者是利用变频器来达到同步调速的功能，达到从交流→直流→交流的过程。其中船舶的工作运转同调距螺旋桨之间彼此配合、协助、协调来工作，船舶实际的航行中，遇到区域狭窄、位置闭塞的航道或海湾等，要想依然保持顺利通行、畅通无阻，就要对交流推动机进行调整，使其处于最低速工作模式；相反，船舶进入面积宽广的公海海域，则要对推动机进行调整，确保其进入同步、超同步转换模式。对于CCV系统来说，则是凭借变频器的同步调速来达到直流、交流间的变化与转变的，最后打造出交流调速工作系统。

1.4 电磁兼容技术

通常来说，船舶会处于一个相对复杂的运行环境，易受天气、水文等自然条件的影响，导致电磁污染问题，运用电磁兼容技术能够解决这一问题，强化船舶的电磁抵御能力。要想保证船舶各项装置、设备等的安全、稳定，就要加强电磁兼容设计，其中必须具备以下条件：（1）出现了干扰源；（2）存在传输介质；（3）存在敏感的接收单元。所谓的电磁兼容技术简单说就是要这三大条件中的任何一个，从而解除电磁干扰。为了达到这一目标就要加强元件、器件的正确选型，其中要重点控制干扰信号敏感的元件。

1.5 隔离变压器技术

船舶电气自动化技术最大的干扰来自于交流电源，对其改造优化的有效措施就是隔离电气设备的变压器，达到独自提供电能，或者把供电设备同强电设备分离，这样就有效隔离了干扰，船舶电源通过交流变压器来有效过滤高频信息，在此基础上隔离变压器，从而为自控设备提供独立电源，达到有效排除干扰的目的。

1.6 RC吸收技术

因为船舶电气系统具有自动化属性，这其中必然会关系到各类电气装置，例如继电器、接触器等，类似的电气装置容易产生电磁干扰现象，针对这一问题应选择RC吸收设备，这一技术性能较为稳定，不会随着电压的变化而出现不稳定的变化问题，这样就解决了电磁干扰问题。

2 船舶电气自动化技术发展趋势

船舶电气自动化技术属于综合性、程序性强的技术类型，从船舶电气自动化系统的设计、生产、运行、完善都需要特定的自动化技术的支持。在当前信息技术、通信技术、自动化技术等不断发展的现代时期，船舶电气化系统必将朝着自动化、智能化、数字化、网络化方向发展。船舶作为联系外界的网络通讯系统，能够实现信息的传播、信息的通讯交流，这无疑确保了船舶的安全、高效、稳定运行。

3 结语

船舶电气自动化技术能够维护船舶的常规工作与高效运行，必须加大对自动化技术的研究力度，不断优化改进自动化技术，实现自动化技术的优势整合与力量有效发挥。

参考文献

[1] 杜一民.船舶电气自动化系统可靠性保障技术的应用[J].机电信息，2012，（9）.

[2] 白永昕，彭成.船舶电气自动化中几个重要技术的应用[J].世界海运，2011，（3）.

[3] 陈柏平.船舶自动化系统领域发展趋势初探[J].中国水运（下半月），2008，（9）.

作者简介：胥园（1986-），男，湖北襄阳人，江门市南洋船舶工程有限公司助理工程师，研究方向：船舶电气调试及项目管理。

船舶电气智能 篇4

关键词：船舶电气,智能化,数字信息

引言

随着科学技术的发展, 计算机得到广泛应用。在过去, 计算机主要起到一些辅助作用, 但是现在它主要为船舶技术的三维建模、工程数据管理服务。同时, 简单易操作的软件也逐渐向智能化转变。目前为止, 一些船舶设计软件仍然存在一些不足, 仍然没有建立一些完整的数字化信息模型。由于每个设计阶段都会有所不同, 因此设计人员会在不同阶段获取不同的数据和不同的设计经验, 从而大大提升设计人员的能力水平, 不断设计出新型的设计模型。对于船舶数字化信息模型的研究, 本文主要阐述在信息模型设计中应该怎样做才能设计出科学合理的模型。

1信息的具体构成

一般情况下, 设计者设计时都要考虑一些具体因素。以资料管理和设计需求来考虑, 电气信息的大致内容包含设计的一般程序、设计的具体任务、电气的使用功能和电气设备的相关信息等。

1.1设计的一般程序

电气信息的一般程序, 实际主要就是为了使设计的周期减少, 确保设计质量, 同时为以后的设计工作者提供一些便利, 为以后在系统进行数据计算与传递等工作奠定一定基础。

设计的一般程序可以归为一下几个方面:

(1) 任务方面:这里所说的任务主要是指在对船舶设计任务完成时, 再展开一些完善此次设计的工作, 并且能够有所收获的活动流程。 (2) 设计规范:在进行船舶设计的时候, 会受到一些设计规范的约束, 而这是又是完成具体任务和需求不得不遵守的法规法则。可见, 设计规范具有一定的力度, 约束力较强。 (3) 满足条件:条件主要是指在工作人员工作时一定要在符合标准的情况下完成任务。 (4) 资源:母型船资料、专家咨询、设备信息、历史资料等都是可以当作与此任务相关的、可以得到充分利用的资源。 (5) 结果:这里的结果不是我们通常所说的结果, 而主要是指工作人员在工作中保留下来的一些数据资料等相关数据。 (6) 关联:指的是当工作人员完成一项任务得到一些结果时, 再将得出的结果与另一项任务结合起来。

1.2设计过程

为了更好地完成设计工作, 工作人员要在工作时尽力做好自己的本质工作。与此同时, 工作人员要彻底分析研究模型, 以期最大程度地降低设计成本, 缩短设计的周期。因此, 我们必须了解每一个活动, 做好准备工作。

前期准备工作应该做到以下内容。

(1) 设计因素:指的是在完成任务的过程中所需要的具体数据资料和工作人员。

(2) 任务完成标志:任务完成的主要标志就是要看结果是否符合具体数据的标准。

(3) 设计结果:在做任务时形成的具体数据和文章。

1.3电气功能模块信息

为了使设计人员方便找到适合的母型船, 应该对设计资料进行科学有效的管理, 从而快速完成任务, 使设计更加方便, 同时提高设计的效率和准确率。

船舶设计系统和子系统等都归属于电器智能化系统。通常情况下, 船舶电气系统的模块内容一般包括三点: (1) 文档组成:使用说明书、系统规划图、资料表格等; (2) 参数:参数通常是指系统的灵活性、精准度、辐射强度和损耗程度等; (3) 功能参数:是指电话会议、广播找人、对外喊话、插线、内部通话、岸线等参数。

1.4设备信息

所谓设备信息, 主要是指在船舶智能设计的过程中需要考虑的信息设备情况。设备计算机能够识别相关信息, 可将参数分为以下几类:

(1) 船舶电气参考值:温度、额定电压数、电流的变化情况等。

(2) 外观参数值:指的是模型的外观形状、尺寸大小、质量好坏等。

(3) 轮机参数:指的是在工作中出现的不可避免的阻力因素和电流流失等。

(4) 舾装参数:是指舾装设计所需要的拉力、布置地位等。

(5) 常见参数:是指型号、尺寸大小、模型的外观、参考值等。

1.5其他专业信息情况

其他专业为了配合好电气专业的具体要求, 主要有以下几步:

(1) 区域名称:一般情况下, 将区域分为船舱区域、操控区域、船长办公区域等。

(2) 环境变化参考值:震动幅度、安全防护措施、噪音的分贝量、空间大小等。

2信息的组合

信息的组合方式有多种, 本文主要采用一种顺序行的组合方式, 即从上到下将信息进行组合。在船舶的设计过程中, 工作人员将管理流程改变成产品信息, 主要被运用到电气系统设计的三个主要模块。下面讨论各个模块之间的主要联系。

2.1管理信息集成

在对船舶设计之前, 需先设计一个主要的流程, 这也是为了建立一个相对完整的管理模式, 最终达到各个方面的要求。当一个任务完成时, 相关程序就会将数据发送出去, 同时还要判断这些数据是否已经满足条件。如果条件得到满足, 那么相关工作人员就会进行协同工作。

具体情况如下:

Task= (Task Code、Task Name、Module Code Start Qualification、Design Result、Data Bound Link Task、Work Group、work Time、Remark)

公式中, Task Code指的是任务的具体要求;Task Name为任务名称;Module Code电气功能模块的替代号码;Start Qualification={Q1, Q2?Qk}为任务启动条件;Design Result={R1, R2?Rk}为设计总结内容;Data Bound={Bl, B2?Bk}是指各方面的制约条件;Link Task={T1, T2?Tk}为相关任务的代码;Work Time为所需工时;Remark为备注。

Work Group= (Group Code、Member Code、Member Name、Member Role)

公式中, Group Code为团队编码;Member Code为成员的工号:Member Name为工作成员的名字;Member Role为成员的工作内容和承担的角色, 具体情况为:

Member Role= (Designer、Checker Approver Surveyor、Owner、Other)

这里, Designer为设计人员;Checker为校验人员;Approver为审定人员;Surveyor为船检;Owner为船东;Other为其他参与人员。

2.2产品信息的组成

产品信息的组成主要是指在操作的不同阶段, 具体内容信息也会有所不同。因此, 通常情况之下, 船舶电气模型 (Ship_Data) 可以分为初步设计模型 (Initial Design) 、具体设计模型 (Detail_Design) 、创造设计模型 (Product_Design) 、运营维护模型 (Maintain) 和退役拆解模型 (Retire) 。具体表现:

Ship Data= (Initial Design、Detail Design、Product Design、Maintain、Retire)

根据以上描述的模型, 为了在设计上实现模型的循环, 在不同的设计阶段中应多增设一些模型。具体表述:

Initial_Design={Il?I2?Ik}

3改进技术设计数据库

要想对技术设计数据库进行改进, 主要需关注: (1) 将设计数据进行改进, 把电缆规格化, 同时把电缆型号和电缆的类型充分分离出来。 (2) 设计活动中, 要想使绘图更加便利, 要做到逐渐增加数据库的符号表, 以便利符号的归类工作, 简化设计流程。 (3) 在船舶信息模型的设计中, 为了达到使《施工工艺》《电气说明书》等文档用起来方便, 应该建立文档表格, 为管理奠定基础。

4总结

文本阐述针对船舶电气智能设计的一些具体内容, 主要展示船舶电气的一些设计理念, 深入探讨对船舶的控制与管理, 以期对船舶电气智能设计数字化信息模型的设计起到促进作用。, 只有逐渐将这种智能化设计协同化, 才能将整个船舶电气信息化数字模型建立成一个完整的结构组织。此外, 数字化智能设计系统是一个非常重要的系统结构。目前, 船舶电气的智能化系统已经逐渐被人们接受, 并且越来越受到欢迎。因此, 要不断加强船舶智能设计的流程和数据控制, 以期更好地为人们服务。

参考文献

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[2]陈骏, 刘昆杰.集成化产品信息模型建模方法研究[J].现代制造工程, 2004, (6) :46-48.

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引起船舶电气设备常见故障的因素 篇5

关键词：船舶；电气设备；常见故障；因素

中图分类号： U665 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）17-172-2

0 引言

随着造船技术的不断提高，各种新技术、新设备的陆续引入，船舶逐渐摆脱传统的各个环节设备独立运行的形式，走向一体化、自动化的发展趋势，电气系统也被广泛运用，这就意味着，过去只要懂机械知识就能上船的人才观念已经不适用于当前形式，船员需要具备机械与机电的综合知识。

1 了解船舶电气设备知识以及常见故障的意义

对于船舶来说，电气设备是其重要组成部分，对保证船舶正常安全运行有着不能忽视的作用，船员了解船舶电气设备的相关组成部分、掌握船舶电气设备出现的常见故障的引发原因以及维修方法，对于船舶在实际航行过程中可能发现的电气设备故障的排查工作有着非常重要的作用，能在遇到问题故障的时候及时调动脑海中的知识储备，进行故障排查，更快的找到故障源头，及时解决问题，更大程度上保证船舶航行的安全。

2 船舶电气系统设备故障分类

船舶电气系统主要包括电力系统、电力拖动系统、照明系统、内部通讯系统、外部无线通讯与导航系统、内部监控系统等板块，因为建造过程中涉及到的船舶设计、材料使用、具体装配技术等固有因素以及在航行过程中遭遇到不同的航行环境以及对设备的监控管理不到位等后期因素影响，船舶电气系统会出现不同程度的破坏，整体的性能受到影响而出现各种各样的故障。在运行中常见的电气故障大多发生在电气系统中的电力系统以及电力拖动系统中。

2.1 主配电板出现故障

①硬件故障。在电气系统运行过程中，主配电板经常会处于震动过程中，在震动频率和强度比较大的部位容易出现硬件设备的裂纹，甚至面板可能会开裂，从而影响电板的正常使用。在电板的接线部位，虽然有外壳进行防尘，但是依然难以避免会被灰尘颗粒附着，灰尘颗粒会阻碍接线两端的顺利连接，造成电板接触不良，可能引起电板短路。②系统故障。电气系统在运行中会有电流的流动，当系统中的电流出现异常也会引起配电板出现异常。

2.2 发电机出现故障

①硬件故障。发电机长期闲置不用、内部电刷滑环出现接触不良或者励磁机出现问题都可能造成发电机出现磁场失磁，没有励磁电压、无法产生励磁电流或者发电机内部还存在励磁的现象，无法进行自励。当发电机机组中某个环节的参数设置出现错误的时候，可能会引发发电机逆功率故障。对发电机维护不当可能使发电机出现内部受潮、发电机内的绝缘体磨损过度，这种情况下，发电机容易出现绝缘不良故障。还需要注意的是，在运行过程中机械的振动可能也会引起发电机线路断开连接。②电路系统故障。当发电机处于正常运转过程中，如果电路系统发生故障，突然出现异常，无法进行电压供给，发电机可能会出现电压异常的现象。

2.3 电网系统故障

①继电器在电力系统中主要是保护电路稳定，是电流保持在一定的额度，当继电器出现松动或者相关硬件设备长期未得到保修，虽然电气系统会正常运行，但是热继电器不会运作，无法发挥对电路的保护作用。②在照明系统中经常会出现绝缘电阻比正常水平低的状况，如果没有得到及时解决，可能会引起主配电板电路负荷过大，出现短路。③如果在电气设备运行中发现接触器触头温度、声音异常，停止运行所耗费的时间过长，都可能是继电器部件出现问题，需要进行维修检查。④当设备上绝缘指示灯灯亮和灯灭同时出现的时候，可能是接线盒出现松脱现象引起的接地故障。

2.4 电动机发生故障

当电气系统中的电动机发生故障，一般都属于严重故障，大多是由于电路中电压出现异常，高低不稳定，造成系统的短路等问题，引发发电机温度上升，超过发电机能承受的温度上线，从而出现发电机震动甚至冒烟等现象。还需要注意的是，如果电气系统中的负载部分运转出现堵塞，使运转容量超限，从而造成运转中的转自与铁心出现硬件磨损，都可能引起发电机负荷过大，发生故障。

3 对船舶电气设备常见故障常用的检修方法

3.1 经验指引法

对船舶的日常维护检修过程中，船员需要有意识的对检修过程以及检修中发现的问题做好详细记录，在实践工作中不断的对工作内容进行经验汇总，累积丰富的船舶电气化检修经验，对常见的故障问题有充分的认识，能够在遇到问题时迅速、及时的凭借过往经验以及记录的数据进行分析，帮助进行故障排查与发现。在某种程度上说，经验指引法是船舶电气设备维护中最常用的方法。

3.2 硬件替换法

①硬件替换法一般用在已经基本圈定故障部位，需要进一步确认是不是圈定部分出现故障的时候采用的检修方法，他主要是用与怀疑出现故障的配件型号、性能一样的物品进行替换，重新运行相关设备看是否能正常运行，如果能运行，则意味着确实是这部分出现问题，如果依旧不能运行，这说明并不是这里出了问题，还需要继续进行故障排查。②硬件替换法是一种相对来说比较方便的快捷的设备检修方法，但是要想提高检修的效率，能够更快速的更换设备，高效的排查故障，其对于船舶上对电气设备配备的硬件备用种类要求较高。

3.3 短路排查法

船舶电气系统是一个相对独立的运行系统，而这个系统是由众多可以单独运行的小系统组建而成，当发现某个部分可能出现故障，可以通过断路器开关、继电器等电气系统中原有的电路断点进行短接，看电气系统能否正常运转，从而确定故障出现的位置。但是需要注意的是，在进行线路短接排查后，要记得将短接线拆除，避免因为端接线的存在使电气系统无法正常运行，甚至酿造成更大的故障。

3.4 直观检测法

①直观检测法是指检测人员依据电气设备直观表现出来的症状，通过眼睛看、耳朵听、鼻子闻、手摸、仪器测来发现故障问题。②眼睛看主要是指对电气设备的外在形状以及相关仪器设备的数据进行观察，判断设备运行是否正常，一起数值是否有异常，从而了解电气整个系统的运行状态。③耳朵听只要是仔细听电气设备在运行中有没有异常的声音，而一般来说，良好运行状态下的设备声音应该是匀称且比较小，听起来不会让人有异样感。④鼻子闻主要是通过嗅觉去判断设备运行时散发出的气味，判断电气设备是否处于正常温度，因为电气设备大都是有绝缘材料制成，在正常运行中不会产生异味，而当温度超出其正常温度，才会散发味道。⑤手摸指的是维修人员用手去触摸电气设备，感受其温度是否处于正常范围内，设备在运转过程中产生热量，温度上升是必然的，通过手的触摸，判断设备运行温度是否正常。需要注意的是，用手触摸设备需要注意安全，不能触摸带电部位，避免发生安全事故。⑥仪器测是指在故障排查中接触仪器设备进行测试，用数据对电气设备的各项指标进型说明，参照标准数据进行数据分析，从而判断是否有问题。

对船舶电气设备常见故障的排查工作需要借助各种各样的方式进行，维修工作人要根据问题的实际情况灵活运用，用最便捷的方法最快速的找出故障所在，提出解决方法，保障船舶的安全运行。

船舶建造技术不断在进步，船舶中运用到的电气设备也越来越先进，相应的对其维修工作也提出了更严苛的要求。维修人员要加强学习，对船舶电气设备常见的故障问题及造成的原因了然于心，熟练操作各种故障检测方法，当真正遇到问题的时候能够快速的将掌握的相关知识运用到工作中去，满足船舶正常运行的需要。

参 考 文 献

[1] 秦琪.船舶同步发电机与调压系统故障分析方法田[J].江苏船舶，2011，28（1）：40-41.

[2] 杜文芒.浅谈船舶电气设备的安全检查方法[J].中国科技纵横，2011（6）.

船舶电气设备安装探讨 篇6

一、设备安装前的工作

首先要尽可能熟练掌握图纸和图表内容, 在非常熟悉图纸的前提下, 还要参与到设计单位所开展的施工图交底会工作中去。在此基础上, 自己要设定出相关的施工规划和计划。此外, 还要对参与到培训考试过程中中的合格人员开展相关的上岗操作培训;根据图纸内容, 准备好各种用料, 及时报送供应科并购买这些物品;还要预先安置电缆槽架、底座以及地角等。

二、通导设备和天线的安装

从GMDSS系统来来看, 应该采用水平方式来安装电瓶充电器。如果采用了壁挂式安装, 则可能会造成后续维修存在很大困难。在安置中高频天线的过程中, 要用硅胶对铜皮接地出线以及天调耦合器中的电缆孔开展防水以及防腐蚀处理, 这样就可以将馈线穿过绝缘子, 从而引向天调。在铁箱内安置天调耦合器, 而且还要经由穿绝缘子, 从而引入馈线, 专业可以保护天调。在安置甚高频 (VHF) 的过程中, 要将天线隔离相关导电金属物体, 且距离在2米之外。否则反射功率可能会干扰甚高频点的日常运作。在此过程中, 它的功率发射处在水平状态, 所以立柱要求并不高。

在安置GPS天线的过程中, 要运用标准化的天线安装件, 在立柱上固定好天线, 还要运用垫块放在两个管子间;在相互衔接的地方要运用乙烯树脂以及防水胶带进行处理, 还要对胶带开展防水处理。在安装过程中, 必须要在防腐蚀胶垫上安装雷达天线单元, 还要用硅胶将接地线上的压接端子覆盖完毕, 还要将雷达所带的性能监视器对准船尾方向。

从国际海事卫星通信—C站来看。在安装天线的过程中, 应该注意一下几点:首先要在视野很宽广的地方进行安装;再就是要防触电密封剂涂抹在接地点、螺栓螺母以及接地端子;再者, 在安装天线管的过程中药运用焊接地方法, 而尽量不用支架;再就是要用绝缘胶布将同轴电缆头缠绕一整周;还要注意保持INMASAT-C天线同轴电缆的连续性。在安装VDR航行数据记录仪的过程中, 要密切关注黑匣子DRU支架以及台架的安装事宜, 要用M8螺栓来固定支架;要将电源线紧密地插入DRU, 而且还要注意, 在将火线接头和黑匣子进行连接的过程中, 要将润滑脂涂抹在垫圈内、外侧的螺纹上, 而且还要在拧紧螺帽盖后, 用硅胶进行防水和封口。

三、测深仪和计程仪

1. 测深仪的安装

在水平条件下, 要将换能器罐安装在船艏船尾、左右旋, 这样, 船底板的下面就可以和罐面呈现出平面态势。在此要准备好焊接换能器罐的相关事宜:要先将橡胶垫以及换能器等拆下来, 在安装好法兰垫之后, 再将换能器罐焊接好, 这样就防止换能器罐在焊接过程中受热而产生变形。

要保护换能器的表面光滑, 平整, 不能出现划痕以及油漆, 要切实将电缆塞栓拧紧, 但是要适度紧固, 这样就可以防止损伤换能器中的电缆。在安装探头电缆的过程中, 要注意穿管前的防水工作, 禁止在水中侵泡电缆。

2. 计程仪的安装

在对船舶进行焊接前, 务必要先拆卸O型环、换能器法兰以及换能器等。首先要将防腐剂涂抹在船底的法兰面上、O型环槽以及O型环上、还有六角螺母以及换能器法兰面上。要吻合船底法兰的船艏方向以及换能器船艏方向, 进行适宜的安装。还要将船底字朝着船首的方向, 吻合船体的船首船尾方向以及两条基准线, 之后再开展焊接活动。要将安装误差控制在±1之内, 要保持吃水线和水平方向的平行特征, 再开展相关的焊接活动, 仍然要将安装误差控制在±1以内。还要将船底焊接部用砂轮磨平。

四、油船电气设备的安装

1. 油船电气设备安装的基本要求

如果任何区域存在较大的危险或者威胁, 则不能在此处安置电气设备。如果确实要进行安置, 则压迫安装的防爆电气设备必须要有许可证。不能在危险区域安装相关插座, 另外, 还要在危险区域使用相关的照明设备, 例如, 可携式照明, 还应该配置有独立蓄电池, 可以选择相关的安全、增压、隔爆、空气驱动等多种类型的照明灯。此外, 如果是电缆供电, 则此类可携式照明灯不能使用。在油船上, 相关的开关以及保护装置要确保能够分断所有的极、相, 而且还应该安排在安全区域或范围内, 在设备、开关以及保护装置方面, 还要设置相关的标识, 这些标识要可见、耐用。而且, 在露天甲板安全区域, 要将所安装的插座和开关进行联锁, 这样就可以让开关在接通时, 不能自由地插入以及拔出插座, 此外。还应该让该开关在适当时候分断所有电路全部的极和相。在油船上, 绝对不能运用可换熔体式的熔断器。

2. 防爆电气设备安装

要适当地检测相关的防爆电气设施和相关设备, 这样就能保证这些防爆型式电气设备在安装过程中满足相关的要求和标准。

在安装设备前, 要认真理解产品说明的相关资料和说明书, 根据说明书所要求的的规定和措施来开展安装过程;如果某些部件不该动, 则绝对不能无故拆装;在安装电气设备的过程中, 要切实做到可靠、紧固么人去还要采取相关的防松脱举措;在防爆电气设备方面, 要采取相关措施, 使得这些进线装置都可以防松以及防止电缆被拔脱等。

3. 防爆型设备的防爆面处理

在安装电气设备的过程中, 通常情况下, 船厂只能拆除它的静止设施, 所以要负责和维护拆动部分所产生的隔爆面间隙。

在安装完成后, 要符合和满足说明书所要求的的规定以及相关的技术标准。在拆装过程中, 禁止敲打隔爆面, 这样就可以防止隔爆面受到任何类型的损伤。

五、结束语

文章分析了设备安装前的重要性, 指出了在通导设备、天线、测深仪、计程仪、油船电气设备安装过程中的工作流程和注意事项。通过安装这些设施, 将会在很大程度上提升船舶电气设备的安全性和持久性。

摘要：在船舶的相关设备中, 电气设备的地位是至关重要的。电气设备可以确保连续供电, 这样可以确保船舶运行的可靠性, 它的技术指标、生命力, 施工工艺都在很大程度上对着电气设备运行产生了很大影响。本文先后分析了备安装前、通导设备以及天线等方面的安装工作, 并提出了具体措施。希望这些措施可以为船舶电气设备的安装提供有益的参考。

关键词：船舶,电气设备,安装

参考文献

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[2]陈亚昕, 李亚旭.舰船综合电力系统发展研究[J].船电技术.2009 (01)

船舶电气的发展与应用探究 篇7

当今世界, 随着科学技术的进步, 船舶电气设备亦是飞速发展。就狭义来讲, 船舶电气自动化主要是指船舶电站自动化, 它是随着通信技术、微处理技术、控制技术的进步而不断发展的。20世纪中叶, 自动化技术进入到船舶领域, 从而带动了船舶向自动化、智能化、人性化的方向发展。同时, 船舶制造技术也实现了全面创新, 众多新材料、新工艺、新设备被应用到船舶行业中。

随着自动化程度的不断提高, 船舶用电量也在增加, 因此对供电设备的要求愈来愈高。相当一部分大型船舶的电力系统对电压要求甚高, 即采用中高压系统。电气设备亦逐步向集成化、智能化、模块化方向发展。进入21世纪以来, 随着计算机辅助设计、制造及通信技术日益成熟, 计算机技术在船舶驾驶、机舱管理和装货等方面得以全面应用。本文将针对当前船舶电气设备发展及其关键技术进行分析, 并对未来技术发展趋势进行探讨。

1 船舶对电气设备的基本要求

(1) 安全性。设备运行过程中最重要的要求就是安全、稳定、可靠。因此, 在船舶电气设备中应安装安全检测装置, 用来检测有可能发生爆炸的气体、可燃粉尘等危险性物质。用于制造电气设备的材料本身应防火, 且设备周围应安装灭火等应急设备。 (2) 应急设备。应急照明灯是船舶电气系统中必须具备的装备。在船舶的各个角落、通道等处都应安装应急照明灯, 而且要在灯上标出醒目的专用标记。应急报警设备亦是必备装置, 其控制器安装位置应特别醒目且在附近张贴操作说明, 发生危险时, 必须让逃生人员一眼看去就知道它是控制器且明白如何操作。另外, 所有应急设备的防护等级都应达到国际标准。 (3) 绝缘接地。安全起见, 电气设备应考虑提高其绝缘与接地传导性能。在线缆表面等处应有绝缘设备检测提醒, 并且这些设备应达到公认的标准。用电设备都应有接地措施, 以避免潜在的危险, 且接地应达到国家标准。 (4) 电线。铺设电线时应考虑到某些危险性区域, 当电线必须穿过这些区域时, 绝不允许破坏其稳定性、安全性、完整性。

2 中高压电力系统的应用

传统船舶安装的是低压交流电力系统, 随着社会经济高速发展, 人们生活水平直奔小康, 故而对舒适度要求提高。另一方面, 新技术、新设备、新工艺等的应用, 也使船舶整个电力系统面临着巨大考验, 同时引发了很多问题, 如当电力容量增大时, 保护性和可控性降低, 难以保证船舶的安全可靠。船舶本身预留空间较小, 当电气设备容量大时, 需要更多的电线来传输电流, 这必然使船舱被占用的空间增加, 进而降低船上人员的舒适度, 且可能影响到美观性。

鉴于上述因素, 低压交流电力系统已难以适应当前的需要, 尤其是考虑到安全性、经济性等因素, 船舶中使用高压电力系统是大势所趋。

中高压电力系统主要用于大型船舶, 譬如“泰安口”号半潜电力推进特种运输船、滚装船、客滚船等。纵观国内外的一些实用案例, 这些大型船舶电力系统容量较大, 为满足实用需求且考虑到经济性等因素, 必须采用中高压系统。

3 船舶电气的发展

3.1 船舶综合自动化

随着科学技术飞速进步, 诸多先进新技术应运而生。基于此, 制造业也得到了较大的发展, 譬如船舶制造、自动化等领域均得到了飞跃式发展。船舶综合自动化是其自动化水平提高的战略性目标, 当前我国船舶综合自动化水平已经实现跨越式发展。例如, 船舶可实现一人驾驶综合导航, 工作人员可在控制室内操控整个船舶的运行, 操作快速、方便、稳定, 并可对重点位置进行监控, 可大大缩减船舶上的服务人员。

3.2 全球海上遇险安全系统

为了乘客的安全, 必须要开发出全球海上遇险安全系统, 在发生安全事故时, 乘客可及时呼叫救援中心。当前, 我国公海海域内所有船舶均采用八五改造后的全新技术, 大部分船舶上安装了全球海上遇险与安全系统 (GMDSS) 。当发生紧急情况时, 船上人员利用该系统能及时联系岸边人员、附近海域的船舶、救援中心等, 以便及时解除危险。随着技术的不断发展与创新, 笔者认为未来还可在该系统中加入导航、医疗、旅游、电话等常用功能, 以方便乘客的日常使用与救援的开展。

3.3 一人驾驶综合导航系统

德国阿特拉斯 (ATLAS) 公司对该系统的开发做出了很大的贡献, 并在全球范围内积极推广该系统。这种驾驶综合导航系统控制精度高, 安装该系统的船舶, 仅需一个操作员即可在驾驶舱完成整个船舶运行状态的控制, 并不需要多余的操控员。

3.4 全球定位系统

全球定位系统 (GPS) 在各种移动设备上应用广泛, 可以说是每个移动设备的必备配置。在船舶上安装定位系统, 方便了随时进行定位跟踪。倘若船舶在海上遇到危险, 其向周围海域发出求救信号后, 救援人员可立即知道其所在位置, 然后前往救援地点, 这样可节省很多时间, 避免严重险情的发生。

4 新时期船舶自动化技术的发展与应用

4.1 管控系统的优化

随着电气系统朝着通用化、具体化的方向发展, 船舶的电气控制系统必将实现人机画面合一, 且主菜单设置简便易懂。操作人员能将各个画面分开并进行灵活转换, 全部功能都可利用屏幕上的键盘按键迅速实现, 使整个控制流程变得通畅、流利, 为监控的管理提供便利。

4.2 定位系统的发展

定位系统对船舶电气系统的重要性不言而喻。众所周知, 当人们出行在外, 去到一个陌生的地方时, 人生地不熟, 如果没有定位系统的话很难不去问当地人路线, 由此可见, 定位系统十分重要, 在关键时刻是绝对不能出问题的。当船舶航行到陌生海域时, 如果驾驶人员对该海域的地理、水文环境都不熟悉, 就很容易威胁到船上乘客的安全。所以, 为保障乘客的人身安全, 船舶上的定位系统应该随时检测, 不能出现丝毫问题, 以免发生不必要的危险。例如, 美国作为世界大国, 其用于军事、客运、货运等的船舶定位系统就非常精确, 这就提升了航海人员、乘客的安全感, 也确实能在实际航行中降低一定的危险。

5 结语

总之, 随着科学技术的发展, 电气设备在船舶上的应用日益增多, 关键技术已有了明显进步, 众多新技术、新工艺、新材料的广泛应用, 使得当代船舶外观比过去有了较大变化。当前, 国内船舶机舱自动化系统发展已形成一定规模, 为未来实现集成船舶管理系统打下了坚实的基础。国内船舶制造产业应在引进国外先进技术并消化的同时, 加快研发具有自主知识产权的关键技术, 只有这样, 才能逐渐缩小与国外产品的技术差距, 填补国内空白。

参考文献

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[2]李铭志, 蒋如宏, 赵永生, 等.船舶电气智能设计系统中的数字化及参数化方法研究[J].造船技术, 2009 (5) .

[3]侯馨光, 张敏, 刘赟, 等.船舶自动化的技术需求与研发重点[J].上海造船, 2009 (2) .

[4]刘全, 黄炳星, 王红湘.海洋工程装备产业现状发展分析[J].中国水运 (下半月刊) , 2011, 11 (3) .

船舶电气接地故障的查找与防治 篇8

关键词：船舶电气,接地故障,查找,防治

在船舶的运行过程中, 其中主要的常见问题之一是船舶电气接地故障。它具有报警多、查找不方便的特点, 且设备的工作条件相当恶劣, 环境会对接地设备产生巨大的影响。同时在实际操作中往往容易忽视这类潜伏性故障, 会对整个电力系统的安全性造成很多大的影响。如何对船舶电气进行有效地故障的查找以及防治, 具有重要的意义, 直接影响着船舶运行的可靠性与安全性。

在船舶的电气系统中, 存在着接地保护与接地故障两种, 其中接地保护指的是将船舶电气中使用到的金属外壳、支架、电缆与地面等机械能永久性的电气连接。它是船舶电气保护的主要措施, 包含了工作、保护、屏蔽接地。而当船舶电气的设备出现不能正常的接地, 以及设备外部的绝缘层老化、环境恶劣的情况下使得整个电气接地与电阻的低下, 此条件下容易出现接地故障。当船舶电气发生接地故障时, 具有以下特点:

1) 接地中会因为工作状况的不同而产生不一样的接地电容, 电容量比较大, 同时不容易确定产生的零序电流的整数值;

2) 发生接地故障时会使得支路电流出现漏电, 其电流值大;

3) 产生的接地电流也是不同, 接地电阻可能是金属或者电弧, 假如是电弧的话, 相对零序电压比较小;

4) 由于船舶电气的性能受到诸多环境的影响, 在一些恶劣的环境中, 容易产生电气线路的短路及其损害, 接地故障现象随之产生。根据船舶电气接地故障的特点, 使得接地故障现象的查找比较难, 为此本文针对船舶电气接地故障的查找方法及其防治措施进行研究。

1 船舶电气接地故障查找分析

船舶电气设备通常采用的绝缘仪表进行接地故障的发现与提醒, 具体采用的查找方法主要包含以下几个方面:

1.1 故障区域确定与排查处理

确定接地故障位于的区域, 当利用绝缘仪表进行测量时候, 分别对船舶电气中各个运行设备状态以及外部环境对设备影响进行一一的测试。接地故障可以利用切断工作电源的方式进行逐一检查, 当测试中出现警报点消除即可确定发生故障的点, 反之则扩大寻找范围, 对整个电路板及其开关进行逐一的巡查。在检查过程中, 仔细的观察绝缘仪表的警报状态, 根据警报状态进行接地故障区域的确定。

1.2 接地故障点查找方法

在第一条上确定故障区域之后, 还需要对故障点及其类型进行确定, 判断此次的故障原因是线路故障还是电气故障。在进行确定时, 首先断开设备的启动开关, 然后通过兆欧表加成断开状态下的线路电阻及其绝缘电阻的参数变化情况, 通过电阻的情况来确定故障点位置。

1.2.1 船舶设备电机接地

1) 当长时间、持续性负载的影响, 使得电气设备再长时间内处于一种受热状态, 直接的导致了绝缘部件老化严重;

2) 船舶电机设备轴承会因为转子扫膛导致铁芯过热问题而损害, 使得设备局部过热, 导致绝缘体出现严重的损坏;

3) 在一些恶劣环境中, 如湿度、温度等影响, 使得设备容易产生受潮, 在此情况下使得电气设备的绝缘电阻降低, 影响设备性能。

1.2.2 故障点查找应该确保定位至线芯单位

在现有的条件下, 线路的接地故障应该利用电气设备开关为节点, 进行分段检查操作。从总装电板到电箱的自上而下的方式进行故障点的排查, 并利用兆欧表设备对测量线路中存在电阻参数较低的进行一一的排查工作, 最终将其确定点为线芯处。

2 防止船舶电气接地故障措施分析

上述对船舶电气接地故障进行查找办法的分析, 如何使得船舶在运行过程中接地故障影响最小化, 必须采取相应的处理措施, 才能防止故障的发生。因此, 通过以下几个方面进行对船舶电气接地故障防止措施的研究。

2.1 运行管理严格把关

在船舶的电气管理中, 良好的管理方式直接影响着接地故障的产生, 必须满足合适的管理方式, 把接地故障降至最低影响。首先, 要做到严格的按照电气设备的运行管理规则工作, 定期的对接地设备进行测量, 当发现问题后采取相对应的措施, 减少接地故障对电气的影响。其次, 要保证电气设备的运行环境, 保持设备的密封性。最后, 保证电气设备运行过程中不能超过额定容量的大小, 防止绝缘设备的过度的老化。接线与安装符合规定, 接触面不能出现锯齿形状, 容易使得电缆被刺破。

2.2 思想上得到重视

电气设备的接地故障的产生往往是由于思想上没有得到重视, 因此船舶人员必须加强对接地故障的重视度, 当出现接地故障的时候, 尽快的进行故障的排查与措施处理工作, 使得整个电气设备具有很好的可靠性。

2.3 二次隔离绝缘方式

在恶劣环境中工作的电气设备, 为了防止产生电气设备接地故障, 不影响整个电气设备的工作状态, 对于这些设备可以采取二次隔离的方式, 提高船舶电气设备的绝缘性能以及设备的可靠性。

3 结语

船舶电气设备中, 接地故障的产生对设备产生了重要的影响, 直接影响着电气设备的性能。为此, 必须从思想上、行动上, 重视接地故障的产生, 不断地对接地故障进行测量, 发现问题, 解决问题, 将接地故障对设备影响降至最低点。采用科学的防范措施以及测量方式, 对接地故障区域及其故障点进行测量并进行解决, 保证船舶在运行过程中的安全性、可靠性。

参考文献

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[4]张才亮.船舶电气设备接地浅析[J].中国水运, 2007.

船舶电气的接地故障与处理措施 篇9

1 船舶电气接地故障的查找分析

由于船舶工业的特殊性, 船舶工业的电气设备目前均已配备了绝缘仪表, 这些绝缘仪表会及时对电气设备的运行情况与供电情况进行实时的检测。一旦检测到某些问题, 比如接地故障等就会使用声光的方式对船舶工作人员进行告警以提醒船舶工作人员及时进行检修。正规的操作规程的要求是要在出现警报以后由工作人员对故障进行排查。具体的排查过程是, 确定接地故障的大致范围, 由于船舶工业的施工范围较大, 因此排查起来较为困难, 必须按照逐个区域排除法进行逐个区域的排查。在确定了故障区域以后就可以在目标区域内进行故障点的排查。因此故障排查的一个总的原则与方针就是先面后点、由面及点、先大后小、由大及小。

1.1 确定故障区域, 逐个排查故障点

在看到绝缘仪表警告的地接故障以后, 必须第一时间根据其显示的信息确定出故障的大致区域。这句话说起来简单, 做起来十分困难, 因为相对于别的用电物体而言, 船舶实在是有点太大了, 这就需要首先确定目前船上的施工区域与用电区域。在确定了船上的这些正在用电的区域以后就可以在条件允许的情况下进行逐个区域的断电, 这样就可以判断出接地故障的出现区域。当某个区域断电以后, 警告信号消失, 就可以确定是由于该区域的某个点位出现的问题。这种故障查找方法的一个不利的情形就是由于船舶经常处在多点同时施工而且施工进度较为紧张不能全部断电的情况之下, 这时就可以进行局部断电试图找出接地故障区域。所有其他区域排查完毕, 就可以基三确定故障所在的区域了。应该指出的是, 绝对不能因为故障区域正在正常施工就放弃对该区域的排查, 这种情况易导致故障的扩大化。

1.2 故障点的查找处理

在找到故障区域的前提下就可以将故障范围由全船缩小到了某一区域, 然后, 要做的就是根据不断缩小故障区域, 直到找到故障点位。在缩小区域的排查进行之前, 故障排查工作人员要在目标区域内对故障的类型进行初步的判定, 类型的判定有助于故障排查人员确定大致的设备类型以及其接地的故障类型。接地故障一般情况下可以分为电气设备的接地故障与电力线路的接地故障两种类型。虽然电气设备最终也是由线路进行接地, 但是由于线路的走向与线路的接地的位置不同, 因此有助于尽快发现故障予以解决。可允许的情况下可以对整个配电设备的开关全部断开逐一排查, 在不允许全部断下的情况下, 可以在断开某一部分排查完毕以后再断开另一部分的方法逐一排查。在排查的过程中需要在断电的状态下使用专用的兆欧表对断电状态之下的电子设备的绝缘电阻或者是线路的电阻值进行测量, 在这一过程当中即可根据所检测出的低电阻或是零电阻位置判定精确的故障发生点。具体而言, 针对船舶电气设备故障点的查找处理应当重点关注如下几点问题。

首先, 对于判定为电气设备接地故障的故障问题而言, 有关故障点的查找处理应当比较系统与完善。结合对相关研究资料的分析与探讨, 笔者认为现阶段可能导致船舶电气设备出现电气设备接地故障的原因基本可以归纳为如下几个方面:首先, 是船舶电动机设备的运行问题。一方面, 受到长时间、持续性且超负荷的运行影响, 导致船舶电动机设备相对应的绝缘体在较长的一段运行时期内始终处于受热状态, 这直接导致了绝缘体部件老化问题的严重以及开裂问题的产生;另一方面, 受到船舶电动机设备轴承部件的损坏问题影响, 有此问题所引发的转子扫膛问题势必会导致电动机设备诶铁芯部件出现过热问题, 并且这部分集中表现为局部性的过热问题势必最终会导致电动机设备绝缘体出现严重损坏问题;其次, 是船舶电气设备工作环境的影响问题。由于现阶段绝大部分的船舶电气设备长时间的处于高湿度环境当中, 进而导致备用电动机及各类型关键电气设备在长久未使用状态下发生明显的受潮反应, 明显的受潮势必会导致这部分电气设备绝缘电阻水平的降低, 绝缘性能的发挥也因此受到明显限制。

其次, 对于判定为电气设备连接线路接地故障的故障问题而言, 有关故障点的查找应当确保将故障点定位精确至线芯单位。在当前技术条件支持下, 有关线路接地故障的查找应当采取以电气设备连接线路开关为节点的分段排查作业。实际作业过程当中需要采取自总配电板到分电箱、自分电箱到用电负载这样一种自上而以下的阶段式方式展开故障点排查作业。相关工作人员可以借助于对兆欧表设备的应用展开分别测量作业, 对两路线路相比电阻值参数较低的一路展开进一步的故障点排查作业。

2 船舶电气接地故障的处理措施分析

2.1 相关工作及管理人员需要加强对船舶电气接地故障的重视程度:

在当前技术条件支持下, 船舶用电网络所涉及到的电源形式多为三相三线制结构。这种电源形式的特点在于:在船舶电气设备运行系统线路出现第一处接地故障的情况下, 除故障点位置以外的其他电气设备仍然能够保持有效且正常的运行作业。但如果相关工作人员并没有针对这一接地故障问题进行及时控制与处理, 那么在系统运行线路出现第二处接地故障的情况下, 将导致线路引发短路问题, 针对于整个船舶电气设备运行系统线路运行的安全性与可靠性而言是极为不利的。

2.2 从管理角度强化对船舶电气接地故障的有效处理:

通过对大量实践研究结果的分析不难发现:船舶电气设备管理工作的合理在一定程度上能够很有效减少与控制船舶电气设备所出现的接地故障问题。具体而言, 在这一过程当中, 有如下几个方面的问题需要引起相关人员的特别关注与重视。

首先, 需要结合现行船舶电气设备相关管理规范与标准要求, 定期针对船舶电气设备绝缘电阻参数进行有效测量。与此同时, 考虑到船舶电气设备工作环境的特殊性以及电气设备及电气设备连接线路极易在正常运行过程当中出现受潮问题。

结束语

船舶电气设备接地故障是现阶段船舶行业所面临的一大安全隐患问题, 其对于船舶正常运行所造成的不利影响是极为严重的。研究船舶电气的接地故障查找方式与相应的处理措施有着重要意义。

参考文献

[1]王志金, 贾素梅.电气设备接地施工中常见的缺陷分析与处理[J].河北建筑科技学院学报, 2002 (4) .[1]王志金, 贾素梅.电气设备接地施工中常见的缺陷分析与处理[J].河北建筑科技学院学报, 2002 (4) .

船舶电气智能 篇10

关键词：船舶电气；实践教学；专业技能；实训

培养具有专业核心技能的船舶电气工程人才不仅是落实贯彻我国“制造强国”战略目标的手段，也是高职教育改革的重要内容。随着我国海洋事业的不断发展，我国船舶制造技术越来越先进，因此社会对船舶电气专业人才的要求也就越来越高，尤其是对掌握核心实践技能的人才需求越来越强烈。为提高我院船舶电气专业人才素质，满足社会对人才的需求，我院构建了岗位能力与素质培养并重的课程体系。以船电生产施工过程为载体，对各生产任务和工作过程进行分析，得出船电岗位群对应的能力和素质要求。在培养岗位技能的同时，融入职业素质的培养，开设职业基础能力课程、职业延展课程，素质拓展教学模块，形成职业能力和素质培养并重的课程体系。

一、船舶电气工程专业实践教学存在的问题

通过对船舶电气专业实践教学的运行效果分析，虽然实践教学在课程体系中的比重越来越重，但是其存在不少的问题：一是实践教学的内容设置不合理，很多院校在船舶电气实践教学的内容选择上存在脱离实际的现象，学校开始的实践内容往往是落后于企业实际技术的内容，这样就会影响教学质量；二是实践教学的设施还不完善。实践教学必须要依赖于完善的实践教学设施，这其中不仅包括师資队伍的质量，而且还包括硬件设备，就目前来看受到资金、政策等因素的限制，高职院校在实践教学配套设施建设上存在滞后；三是实践课程的评价体系缺乏明确的标准。很多院校在对实践教学进行评价时仍然采取传统理论教学的标准，这样就会影响实践教学的科学发展。

二、船舶电气专业实践教学模式

船舶电气工程技术专业相对于其它专业课程言具有自身的特点，其主要是培养船舶电气设备的管理与维修人员，根据船舶制造企业对所需人才的要求，将电气工程技术实践教学体系结构设置为两大类：基本技能实训技术和核心技能实训，再由基本技能实训技术细分为电气CAD实训、电子技术实训、变流与变频应用技术实训、变流与变频应用技术实训、单片机应用技术实验、可编程控制器应用技术实训、电子与电气测量实训和电机与拖动实训；而核心技能实训可细分为网络控制技术及应用实训、船舶辅机电气控制系统实训、船舶供配电系统实训、船舶机舱自动控制系统实训和船舶电气施工工艺实训。每个实训都有相应的理论课程与之配套，保证理论与实践的结合。

三、构建船舶电气工程技术专业实践教学体系的对策

（一）改进实践课程组织形式和教师指导方法。基于船舶电气工程技术专业的特殊性，在具体的实践教学中要改变以往的以课程所教教育为主的模式，同时为克服船舶电气技术实践设施不完善的弊端，应建立具有差别化的实践课程组织形式：根据实验项目采取不同的授课形式，鼓励学生自我完成设计任务。

（二）优化实践课程的学时比例。根据实践教学要求，高职院校在实践课程教学比例安排上要做到科学，并且明确实践课程教学的内容及要求。以《电子与电气测量》课程为例，我院将其设定为32个课时，本实践环节是与《电子与电气测量》理论课程轮循实施的实践教学环节。通过实训使学生掌握各种常用仪表如万用表、电桥、兆欧表、功率表、电能表等的使用方法，掌握各种电子仪器如示波器、低频信号发生器以及晶体管特性图示仪等的使用方法，掌握各种传感器的使用方法。为后续专业课程的学习奠定基础。

（三）改革实践教学考核内容和考核方法。布置作业改变传统做“ 习题” 的方式， 改为“ 查资料→ 做记录（ → 订方案） → 编程序 → 实践” 的方式， 作业以报告形式提交， 并作为课程成绩考核的依据之一。采用过程控制和目标控制相结合的考核方式， 重点考核实验质量、 实验效果。教师给出一个基本的、 相对完整的课题任务， 由学生自行设计电路、 选择合理方案， 然后在计算机仿真平台经仿真通过后， 再进行实地硬件电路设计， 下载程序和调试。教师根据学生设计方案、完成任务的速度和质量等给出相应的评分结果， 以此强化学生的创新应用能力和综合能力的提高。

（四）提高实践教学设施建设。随着学院对电气专业的重视，我院的实训设施配置也在不断地提高；同时我院也在积极深化校企合作人才模式，通过兴海造船厂（校外实训基地）和中复西港游艇有限公司（校外实训基地）为培养订单式的人才提供了实践操作的平台。

总之，针对高职学院船舶电气类专业实践教学所存在的问题，构建岗位能力与素质培养并重的课程体系，确立了以技术能力培养为核心的实践教学目标并且从多角度提出构建实践教学体系的具体对策，以此培养出更多的符合社会实践应用的专业素质人才。

参考文献：

[1] 马洪涛，船舶电气工程技术专业实践教学体系研究，中国科教创新导刊，2013年25期