关键词：电气自动化技术；船舶机械设备；应用
引言
电气工程自动化的技术在船舶中的应用主要带来了以下几个方面的改变：首先改变了船舶内部系统电压的等级。针对于一些承载力较大的船舶或者是海洋工程用途的船舶我们引入了高压电力系统，以确保能够给船舶电力供应提供支持；其次对于船体内部的电气设备进行了改造，将复杂的、大量的电气设备改为高智能的、模块化的设备。通过引入电气数字化的控制系统以及网络传输系统来改变传统操作中机械化、电气化的控制方式。在船舶中所用到的电气设备主要包含电气传动装置、控制系统、照明系统以及信号系统，当然还有船舶的通信设备等功能不同的系统内容。随着技术不断地发展进步对于船舶内部的电气控制设备也从最简单的操作控制方式逐渐发展成为自动化控制下的集成式控制模式，并将控制的范围和覆盖范围延伸到整个船体内部的电气设备中。
1分析影响和意义
其一，电气工程自动化技术的引进能够优化船舶内的电压等级。我国当下船舶制造的规模越来越大，船舶运行中各项设备所需要的电力等级也就越来越高，在这种情况下，传统的电压模式已经不能满足现有的运行需要。而电气工程自动化技术的运用能够提高船舶的电压等级，能够帮助船舶引进高压的电力供应系统，确保其后续的稳定运行。其二，电气工程自动化技术的引进能够改造船舶内设备运行的程序。就部分较为复杂且规格较大的设备而言，自动化技术的运用能够简化其操作程序和流程，能够省去许多不必要的繁琐步骤，减轻操作人员的压力和负担。并且自动化技术也可以实现对各项设备的统筹控制和规划，能够实现设备的智能化运行与发展。其三，电气工程自动化技术的引进能够提高船舶内设备运行的水平和效率。部分较为传统的运行设备经过自动化技术的改造，能够更好地适应现代化船舶运输的发展、能够实现集成化、规模化和统一化的控制、能够将船舶所有的设备都规划到统一的范围中。
2运用于船舶机械中的电气自动化技术
2.1电力电子技术
船舶电气自动化技术中电力电子技术主要应用于轴带发电及电力进行推进管理相关项目中，对于船舶项目的实际管理具有重要作用。轴带发电重要依赖于轴带发电机进行工作，驱动的主要部分是主轴，主机的转速变化会带动整个机器转速发生改变，转速的变化会直接影响到船舶的能量消耗情况。电力电子技术在轴带发电中主要体现为工作人员对发电的运转情况结合机械和电气的实际应用路径进行维修和管理，保证其发电正常，能量消耗在允许范围内。电力电子技术应用于电力推进部分，会涉及到直流与交流的传动方式，都要借助于调速机进行推进，方便于船舶相关项目的后续工作。
2.2CAN电站测控相关技术
CAN电站测控技术将发电机组、控制台和检测微机集中在CAN电站测控的总线结构中，能够形成船舶项目控制网络，优化船舶管理。通过对于各个节点信息进行采集和传输，技术人员能够及时掌握到船舶项目的运行情况，在发生异常时，能够进行及时调整，提高项目的运行效率，同时也提升船舶项目运行过程中的安全性和可靠性。
2.3可靠性保障相关技术
在船舶项目管理过程中，整合自动化系统的安全性和可靠性是非常关键的，要做到这一点，需要深度分析技术模型和运行机制，并在此基础上将两者进行集整合，确保电气自动化应用能够符合船舶项目的要求。目前，电磁兼容设计项目和容错技术设计项目在确保船舶项目运行的可靠性方面发挥着重要的作用。
3电气自动化技术在船舶机械设备中的应用
3.1船舶综合自动化
随着计算机技术的快速发展带动着船舶对于自动化应用技术的程度越来越高。船舶内部自动化水平的提升，使得其内部各项电气系统也获得了更加高效的操控。在船舶的自动化控制系统中，通常会建立两个相互独立的变电站，它们二者相互独立，同时又能够作为彼此的备用系统而发挥作用。它们控制着船舶上的控制系统以及相应的电气设备，并依照设备的不同用途和自动化的控制程度进行功能上的区分。例如：系统对于机舱内部的监测报警系统、自动导航系统等。所有的控制内容都是在系统内部的母站和分站之间进行信息高速传输的结果。通过网络数据传输的方式在船舶内部组成一个全面控制的网络化系统，并在需要时激发其中一定数量的工作变电站对船舶展开监控、控制和操作。
3.2综合导航
在传统的船舶驾驶操作中，通常需要多人相互配合完成船舶各项的操作，而当前绝大多数船舶所用的驾驶系统、操控系统都是单人驾驶导航系统，这意味着单人便能够驾驶船舶，而实现这样的转变要归功于电气自动化技术能够对船舶的运行速度、航向、位置、周围的环境等进行实时监测，并实时反馈给驾驶员，不仅如此，还能够对这些检测的数据进行分析，为驾驶员规划出最合理的航线，并明确提示驾驶员在航行过程中的危险物体和目标，使得驾驶员能够得到船舶运行过程中各方面的信息，这些信息能够使得驾驶员具备了单独操作船舶的基础，同时这些信息也使得船舶运行过程中的安全性得到极大地提高，而操作系统对于危险物体的感应和分析也是实现船舶自动避碰的关键技术。
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3.3遇险安全系统
20世纪70年代末期，美国率先使用海洋卫星来对海洋船舶进行定位和通信。此后在国际海事卫星通信组织正式成立，并建立了能够覆盖全球的海洋卫星通信系统，它们为世界各国提供相应的航海通信服务。它所提供的EGC服务，能够使海上通信能力和稳定性更高，并且能够及时有效地向各个服务应用者发布实时海情以及风暴状况，使航行者能够提前做好预防准备。这一套系统是由海洋卫星、陆地基站以及船舶上的电台共同组成的系统。随着我国在航海技术研究的进一步深入，在原有的基础上能够实现更好地为航海人员提供安全保障的目标。我们在公海船只上使用了“八五”技术改造。引入了GMDSS的技术系统，并将其安装在了我国近80%的远洋船只上。这一系统能够有效地增强航海中的沟通能力，为航海人员及时地提供通信服务。例如：基本的导航数据；船舶内设备的运行状况，船舶运输货物的卸货情况和计划，港口对船舶的指示，旅游服务，乘客的联系方式等相关的内容。甚至在不断的发展中，国际海事的卫星服务系统中还将海陆空三方通信连接在一起，使航运服务范围得到进一步的扩展。
3.4GPS的应用
GPS的应用是确保船舶航行安全的基础，而随着技术的不断进步目前船舶所使用的GPS定位技术已经可以将定位的准确度控制在几米的范围内。这种定位系统的应用对于船舶的航行路线的制定、船舶的救援定位都能够提供高效的服务。进而帮助航运企业减少运行成本，而且能够在出现问题时快速、精准地展开救援，为挽救人们的生命、财产安全提供了保障。
4自动化技术的发展趋势
4.1船舶电气自动化技术应用效率得到提高
伴随我国科技的不断发展，电气自动化技术不断完善和改进。在实际应用于船舶行业相关项目时，为了实现相关项目资源的整合，采用数字化水平更高的网络结构高层次电气自动化技术，可在原有技术的基础上实现对图像的有效控制及更加系统化进行管理。网络结构的出现需要对人机管理控制相关工作功能进行详细分析，保证系统的正常运行，为项目的后续工作提供一定的便利条件。网络结构的高层次技术还可降低工作人员的工作量和工作难度，避免了较为频繁的操作过程，当船舶处于较差的自然环境中时也能依据强大的自动化技术使船员摆脱困境，很大程度上提高了工作效率。在进行相关设备维护过程中同股派容错技术可实现数据的更方便分析，可有效避免硬件冗余出现的问题，将相关数据存储于相应的单元中，保证错误信息不对数据分析产生影响。
4.2船舶电气自动化技术相关设备不断完善
船舶电气自动化技术的进步离不开相关电气设备的支持，在技术不断提高的同时，电气设备也得到不断完善。现今船舶电气自动化主要的管理重点为设备中大功率半导体相关器件，将技术实际应用于设备材料的管理控制工作相结合，保证船舶项目的高效率运行。为了适应于我国海洋方面项目的改革，要将设备的运行与信息化相融合，对于船舶项目所使用到的设备会进一步完善健全，使项目进行的更加顺利。此外还进一步加强了对于相关设备的维修和管理机制，依据设备出现故障的复杂程度分别安排专业技术人员进行维修，设备故障的排除严格按照相关规定进行实施，对于设备的实际运转和管理也进行深层次的调查和研究，推动了船舶电力与机械电力的融合发展，将船舶行业发展与技术动态发展实现共同管理。
4.3船舶电气自动化技术监管系统不断严密
我国船舶电器自动化技术中逆变器相关技术实现了很大发展，其主要技术指标也得到不断优化，自动化模块的优化与光伏逆变器得到了有效融合。还实现了对于相关技术的监测管理与信息化网络技术的结合，使监管系统更加严密化。主要表现为以下几个方面：（1）对于电气自动化技术相关设备的管理实现远测监控，可通过计算机技术对设备的运行情况进行监督，当设备出现问题时会及时发出警报，从一定程度上提高了航运的安全性；（2）电气自动化技术的维护机制得到了进一步改善，对于出现的故障及问题可进行统筹化分析，使相关维护机制更加系统化，有利于结构的处理和之后的发展；（3）船舶机舱驾驶也与计算机信息化技术不断接轨，开启全球化定位等高水平的管理机制，当船舶出现问题时可借助于定位等信息化技术与岸边取得联系，保证船舶的行使安全。
结语
电气工程自动化技术在船舶机械设备中的运用具有必要性和合理性，是提高船舶现代化水平的应有之策，也是推动我国基础经济建设的必要措施。在具体运用的过程中，相关主体要在意识和行动上共同落实电气自动化技术改造的规范和原则，要提高船舶自动控制系统的建设水平，要推进各项电气设备的稳定运行和持续发展。船舶事业的建设是我国国民经济的重要组成部分，也是我国在世界舞台上参与国际竞争的重要力量支撑，因此要不断与时俱进开拓创新。
参考文献
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论文作者:杨柳
论文发表刊物:《科学与技术》2020年1期
论文发表时间:2020/4/29
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