摘要:船舶运输以及巡航是我国对领海安全海域控制能力的重要表现,而船舶向电气化的方向发展是船舶提升其能力的重要举措。本文对电气工程自动化技术在船舶机械设备中的运用进行分析和了解。
关键词:电气工程;自动化技术;船舶;机械设备
引言:
随着经济的不断发展以及社会的进步,科技力量为社会中的很多领域的发展提供了强大的推动力。尤其是自动化技术,在电气工程方面,自从引用了自动化技术,使得电气工程的发展得到了极大的跃升。这里所说的自动化技术,就是在计算机技术中融入人工智能理论,它已经成为了当前新时代中的最新产物,并在社会中的各个领域中起到了巨大的作用。在电气工程领域,自动化技术虽然得到了广泛的应用,但是还只是处在初级的阶段,对于发展的空间还是非常巨大的。
一、电气工程自动化技术在机械设备中应用
电气工程自动化技术是一项高新技术手段,在各个领域中都能得到广泛应用。随着电气工程自动化技术的不断成熟,在电气工程中合理的应用自动化技术手段,可以优化机械设备的各项性能指标。电气工程自动化技术在电气机械设备中的应用可以提升整体质量,在自动化控制、机械设备设计以及故障诊断等领域中均得到广泛应用。
1.自动化控制
利用电气工程自动化技术可以实现远程控制,实现无人操作,进而提升电气控制工程的效率,推动了电气工程的发展。在电气自动化技术的发展过程中,随着电气自动化技术的广泛应用,电气工程自动化技术的优势不断凸显,这样也为电气自动化的发展奠定了基础。
2.优化机械设备设计
在电气化自动化控制系统中会出现电气设备的设计问题,这些设计相对较为复杂,要综合磁力学科、电气学科以及电路学科等相关知识内容,设计人员根据自身工作经验,对这些知识内容进行分析,使其合理的应用在电气工程自动化技术中,这样能够提升设备的整体性能指标、优化机械设备、提升设备的运行状态、增强机械设备的稳定性与安全性。
3.对故障进行快速的诊断
无论何种设备其在运行过程中都无法保证不出现任何故障问题。然而在电气工程自动化技术的支持之下,我们可以对设备故障进行预测分析,利用计算机技术手段进行诊断,这样可以合理地规避各种故障问题。
二、船舶自动化技术应用的运用
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。
2.综合导航系统
目前在船舶的驾驶操控系统的应用上主要采用的是一人驾驶的综合导航系统。顾名思义也就是只需要一位驾驶员就能够实现对船舶的操控。这一套综合性的驾驶系统能够提供电子航海海图系统,而且还可以对驾驶室进行监控。使整个船舶的驾驶体验自由度更高,它高度地模拟了飞行驾驶舱内的控制模式。通过这一系统能够快速地掌握船舶所处的位置、航行的方向、航行的速度以及对周围物质的探测雷达影像。通过对各项数据的综合分析能够给驾驶员提供最佳的航行路线建议,同时可以明确地区分出危险物以及目标物,利用导航系统来使船只进行自动化的回避。
3.GPS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,具体如表1所示。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。
三、船舶电气自动化的发展
1.系统监控综合化
因为目前电气设备已经具备了较强的功能,同时在船舶中获得了大量的运用,能够实现更加灵活的资源配置。伴随计算机技术的不断发展,逐渐达到了人机接触外表的设计标准,操作相对灵活,主菜单创建、操作便利,分类图片的转型与运行是非常灵活的,能够通过相应的软件针对各种功能进行选择,经过屏幕按钮可以直接选择。然而,性能需求不同的船舶在新时期的先进程度要求,然而单一的运用程序必然会逐渐转向于综合监测系统,由于运用了整体监督的方式,能够形成双重又或是多重冗余,其对于加强整个系统又或是船舶自身的可靠性有着非常重要的促进作用。
2.智能化
航运作为运输系统的关键构成部分,其未来必然会有非常广阔的发展空间,伴随通信技术、电力电子技术以及自动控制技术等先进技术广泛运用于船舶制造领域,将会在较大程度上加强船舶制造行业的电气自动化水平。但是机电一体化逐渐渗透进各个学科中,造成电子与电力、弱电和强电间的界线并不是那么的清晰,并且模糊计算技术与人工智能技术的运用拓宽了船舶电气自动化的控制领域,此必定会船舶建造行业与航运事业的改革产生极其深远的影响。
3.系统网络化
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。现阶段的现场总线技术大都运用双层网络架构,第一层大多运用于收集数据和传送网,而第二层则是控制网,控制网往往运用冗余结构,以加强整个系统的可靠性。为了提升其安全性,分散风险,系统能够划分成大量的子网,例如推进系统网、电力监控系统网以及消防系统网等等,系统的网络化设定,不但能够达到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。如果系统控制平台当中的部分设备破损,必然会对其它设备的运行造成影响,设备冗余又或是网络冗余、不间断后备电源,在一定程度上加强了系统的生存能力。各个网络系统的整体优势便是运用高层次与数字化的自动化技术以代替最初的人工操作,推动船舶制造业又好又快的发展。
结束语
随着电气化技术在船舶中的应用程度的不断加深,船舶航运的水平和管控技术也在不断提升。当然,我们还需要对不断发展的电气工程自动化的技术应用进行探讨和思考。并完善对于电气化技术在设备应用中的管理制度和条例。通过科学合理的规章制度来确保电气自动化技术的应用,使船舶航运工作更加地明确,使船舶的运行能够更加的安全稳定。
参考文献:
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[3]邓玉全.浅析机械设备电气工程自动化技术的应用[J].建筑工程技术与设计,2016(18):2470.
论文作者:杨震
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/22
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