摘要：随着世界各国间经济贸易来往越来越频繁，而船舶运输费用低，从而推动了船舶业的发展。船舶运输量的需求在不断增加，只有船舶电力系统处于正常的工作状态才能保证其货物安全地到达目的地。通过船舶自动化技术的应用，有效地节省运行和维护成本，提高了船舶电力系统的稳定性和安全性，为船舶行驶提供了重要的安全保证，为船舶发展和进步奠定良好的基础。
关键词：船舶；自动化技术应用；发展趋势
引言
随着世界各个国家经济的发展，海上运输业不断发展，并成为沿海国家经济发展的重要推动力量，为推动远洋运输业的发展，造船业随之兴起，船舶总吨位、数量成为一个国家远洋运输能力的象征。随着电子信息技术在多行业中的快速渗透，船舶设备自动化、信息化水平持续提升，为远洋运输行业发展注入了新的动力。
1船舶自动化技术的功能特性
现今船舶机舱自动化设备是当今所有船舶必不可少的设备，其对应的配置特性可以决定船舶的性能。就目前而言，这些自动化系统需要满足以下功能：第一是操作功能，可以应急手动控制以及遥控；第二是优先控制功能。它们对应的主要操控装置布点也要合理并且醒目；第三是安全保护功能，能够独立控制、报警；第四是安全停机，以及对应的应急停机功能。在任何情况下都不会造成船舶的失控；第五是越控功能，也就是当主推进装置停机时，“越控”还可以实现“弃车、保船”的效能；第六是监测报警功能，这是船舶安全航行的必要保障条件，监测、控制、安全分别对应“报警”、“减速”、“停机”，同时住舱等处也要同步报警；第七是记忆功能，也就是可以做到对所有控制指令的记录以及在一定时间内的保存；第八是指令传送功能。因为这些设备都是需要自动化的，所以“自动控制”的应急措施就需要对应起来。这也就意味着船长的操纵指令，可以实施人工手动应急操机来制止。并且还要保障主机通信功能。使船舶可以有效的被控制，各系统的负责人也是被有效联络才是可以的。当值守人员监护、呼叫或者是呼救时，船舶上的相关人员才可以有效地接受报警而应对事故或故障。当然，随着当今报警技术的进步，声光组合报警器也被大量的应用起来。一般在每个机舱都是会设有若干个该设备并且声光组合报警器会使用不同频率的声响以及对应的闪光信号来进行对应的警示，这样可以快速地提醒船员对应的报警类型。
2船舶自动化技术应用
2.1船用自动导航系统
远洋运输与陆地运输的一个最大区别在于导航技术的应用，路上行驶可以凭借各种自然或人工参照物进行导航，而海洋上缺少固定参照物，极易迷失方向，早期人们通过星象仪进行定位，这是天文导航技术的雏形，随着卫星定位技术、惯性导航技术的不断发展，以GPS、北斗为代表的卫星定位系统，以及电罗经为远洋运输船舶提供了精准的定位信息。
定位技术是船用自动导航系统的核心，海上船舶将各自定位信息与航向、航速等数据通过卫星通信系统发送至管控中心，由管控中心对所有船舶的航行数据进行监视，一旦出现大概率会遇几率的情况，管控中心将向对应船舶发出预警信息，甚至通过远程干预的方式调整船舶航向、航速。
2.2全局自动
在电气自动化技术的指导下，船舶机械设备实现了全局性的自动化控制。在船舶内部的运行中，各个环节的电气系统都在自动化技术的带领下提升了自身的等级。现阶段船舶的自动化控制系统在具体运行中主要通过两部分独立的变电站来展开，这两个变电站在运行中是互不干扰的，但同时也可以作为双方的后备运行系统。这两个变电站分别负责船舶上不同电气设备的运行，而具体负责的内容是根据其自身的特点来决定的，包括对监督报警系统和定位导航系统的监督等等。而具体控制设备运行的途径是通过数据信息的互相传输来实现的，而这些数据信息的互联互通便构成了全面的网络监督系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在必要的情况下，网络监督控制系统还可以将部分设备的工作集中起来，对船舶进行操控。
2.3定位导航
在电气工程自动化技术的指导下，当下船舶的运行已经引进了先进的单人导航模式，这一模式指的是由一名驾驶员来完成船舶的定位和导航工作。在具体运行的过程中，导航系统能够将海上的运行路线以电子的方式呈现出来，也能够将重点的位置进行标注与划分，这就大大提高了船舶航行的灵活性。单人驾驶系统也可以对驾驶室内的情况进行监督和分析，同时也可以对其具体的控制模式进行动态地模拟。这样就可以对船舶所处的位置和前进的方向以及周围的环境等进行准确地分析和评估，并以雷达图像的方式具象地表达出来，以此来为单人驾驶员提供相应的路线建议和意见。在这一过程中，驾驶系统也可以对航行中可能出现的风险和隐患进行分析和总结，并提醒驾驶员及时规避风险，同时采取正确的防范措施。
2.4船舶防电磁干扰技术
一般情况下，由于船舶海上航行工作要求的限制，其设备布置空间紧凑，船舶生活区、工作区及机械处所距离较近，电气设备处于温度高、湿度大等复杂恶劣的工作环境，强弱电设备在狭小的工作空间同时操作运行。开关电源及数字设备由于脉冲电流和电压具有很丰富的高次谐波，会产生很强的辐射（即电磁干扰源），因此自动化仪表控制监测设备会受到这些电磁的干扰，对自动化系统稳定运行产生不利的影响。因此在设计中，需要采用一些电磁兼容技术。
电磁兼容性是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中间的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。形成电磁干扰需要3个要素：电磁干扰源；耦合途径；敏感设备。选择破坏其中任何一条件，都可以切断电磁干扰：可以采用隔离干扰源，改变传输介质或者将敏感设备的输入信号进行隔离。
3船舶自动化技术发展趋势
3.1综合化
随着计算机技术以及电子技术的快速发展，使得船舶电气设备不断向模块化以及系列化发展，船舶电气自动化系统呈现综合化发展趋势，计算机技术的发展已经实现了人机对话格局，其所有操作基本上都可以通过菜单按钮来完成。这就为船舶电气自动化系统的综合化提供有效条件，提高了各系统的综合运用效率。
3.2网络化
网络化的操作系统是实现自动化的关键，通过总线系统将船舶运行过程中各个模块连接起来，实现对于各个模块信息的汇总和处理，从而实现对各个模块进行监控，现场总线技术是一类双向的数字通信技术，能够运用于现场设备连接、模块与控制装置连接。在当前的船舶系统中大多是使用CAN现场总线系统传输信息，CAN现场总线传输信息是冗余结构，能够形成信息冗余，确保信息的可靠性，在运用CAN现场总线系统的同时，还应该形成消防网等子系统网络建设，这样使得各个子系统间的功能集合，同时还能够使得分布式系统在数据收集与控制平台相互融合，并且还具备极强的主动性。在这样的情况下，网络是冗余的，设备也是冗余的，在有后备电源的情况下，能够增强系统的运行能力。
结语
船舶运输的安全性、高效性一直是当前运输行业的重要指标，而船舶电力自动化系统是未来船舶电力系统的重要发展方向，并以此为基础对船舶的电力系统自动化进行分析研究，有效地为船舶的行驶安全提供有效的保证。
参考文献
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论文作者:吴吕英,许耀华
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/20
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