摘要：所谓的水运是指用船舶运输旅客或物资的一种运输方式。随着科技的不断发展，水运对我国经济的发展有着越来越重要的影响。我国的电气工程水平也逐渐提高，广泛的应用在水运工程的方方面面。电气工程对水运工程的建造和提高工作效率有着至关重要的作用。本文将探讨电气工程在水运工程中的问题及解决措施。
关键词：电气工程及其自动化；水运工程；问题
前言：水运工程是指在对水运行业相关的设施进行建造和运行的工程，其中包括港口工程、船舶工程、船闸工程、航道工程通航建筑物工程、安装工程与支持系统及其辅助与附属工程等等。随着我国科技的不断发展，电气工程水平日益提高，并广泛的应用在我国的水运工程中。本文将从水运工程中的港口、船舶、船闸三个方面进行分析我国电气工程在水运工程中存在的问题，并提出解决措施。
一、电气工程及其自动化在水运工程中的应用
1.1 概念解析
电气工程及其自动化是以电力电子技术、计算机技术、电器技术、信息与网络技术、机电一体化技术为基础发展起来的一门综合性较强的技术，该技术以强弱电、软硬件、电工技术与电子技术、元件与系统的结合为基础，已经在水运工程中得到迅速应用，成为现代高新技术产业的重要组成部分，对国民经济的发展起着重要的推动作用。
1.2现在计算机技术、数字技术以及电子技术等已经被广泛的应用到水运工程系统中，对提高各模块自动化水平具有良好效果，实现电气工程系统的灵活组态，提高其综合性。例如计算机技术的应用，可以实现人机界面规范、菜单简单操作以及功能的灵活转化，操作人员可以根据需要来通过电子屏幕来完成各项功能操作，为水运工程系统应用的综合化提供了条件。基于水运工程的系统特点，不同船舶运行功能以及技术要求不同，系统之间也会存在较大的差异。但是从综合化角度分析，可以最大程度上来减少系统模块重复与冗余，在根本上来提高系统运行的可靠性。
1.3数字技术与总线技术的应用，对实现水运工程系统的网络化提供了前提，其中总线技术可以实现各种信号线的有效集合，能够为各个部件与模块提供信号通道，满足系统运行需求。一般现场总线会选择用双层网设计模式，一层为数据采集网，另一层为控制网，能够更好的提高水运工程系统运行可靠性。其中，控制网应尽量选择用冗余结构设计，并做好各项因素的综合分析，最终建设成为一个分布式系统。对于水运工程系统的网络化，可以利用自动化技术来代替不同层次的人工操作，可以有效提高工作效率，且能够提高系统运行安全性与稳定性。
二、电气工程及其自动化在港口工程中的应用
2.1 电气工程及其自动化在港口工程中的应用现状
港口是船舶进出和停泊的运输枢纽，具有水陆联运的功能，因此港口工程在水运工程中占有重要位置。电气自动化在港口工程中的应用实现了我国散货码头和集装箱码头的智能化。
散货码头就是以装卸散货为主的码头，一般装卸粮食、煤、矿石等，我国利用摇摆控制、可编程逻辑控制器 （PLC） 半自动或自动运转、计算机监管等先进的电气自动化技术，生产出了抓斗装卸桥、连续式矿石卸船机等装卸设备。另外，我国大多数码头如秦皇岛、新沙、天津、汕头等码头都实现了流程自动化和计算机管理。集装箱码头则是以装卸集装箱货物为主的码头。我国在发展集装箱运输的过程中，结合电气自动化的技术研制出了岸边起重机、轮胎门式起重机（RTG） 等装卸设备。
2.2 电气工程及其自动化在港口工程中存在问题
电气自动化在我国港口工程中的应用，提高了我国港口的装卸效率与管理水平，促进了我国水运行业的发展，但也存在着一些问题。如我国的电气自动化技术多从发达国家引入，自主创新能力不强。一些码头的设备严重老化，电气系统的监控、管理、诊断等水平较低，这些问题影响了我国港口效益。针对这些问题我们应该采用摇摆控制、PLC等先进技术来生产装卸设备，以降低装卸成本提高装卸效率；加强国家的电气自动化自主研发能力，减少对发达国家的依赖；对老化、落后的设备进行维修或替换，提高电气系统的监控、管理、诊断等水平。
三、电气工程及其自动化在船舶工程中的应用
3.1 电气工程及其自动化在船舶工程中的应用现状
船舶作为水运行业中的主要运输工具，它的电气自动化水平对我国水运事业有着重要的影响。随着通信技术、控制技术、计算机技术的不断发展，我国已经实现了船舶综合自动化。船舶自动化系统包括机舱自动化、航行自动化、机械自动化、装卸自动化。这个系统由工作母站、分控制系统、工作分站组成。两个工作母站是完全独立的，既可独立使用也可相互配合。分控制系统则根据船舶的种类和自动化程度分为电站管理、自动导航、液位遥测等系统。工作母站及分控制系统与工作分站相联系达到对船舶的检测和控制。各工作分站也相互联系，实现了船、岸相互之间的对话，可以进行信息交流、查阅资料、设备维护等活动。船舶的自动化保证了船舶航行的安全性。如图1 就是船舶液位遥测及报警系统结构图。
3.2 电气工程及其自动化存在问题及解决策略
船舶自动化系统的运行依赖于彼此的相互联系，电缆作为它们彼此联系的载体，对船舶的安全航行有着重要的作用。而目前我国电缆种类繁多，各自性能不同，也没有统一的安全标准，这对我国船舶的安全航行是一个潜在的危险。因此我们要生产船舶航行的专用电缆，进行科技创新不断提高电缆的性能，并确立电缆的统一安全标准。
四、电气工程及其自动化在船闸工程中的应用
4.1 电气工程及其自动化在船闸工程中的应用现状
船闸是应用最广的通航建筑物可以保证船舶的顺利航行。我国通过学习国外先进的电气自动化技术、引进先进的电气设备、自主研究船闸自动化技术，使我国船闸自动化水平得到了很大的提高。在船闸电气自动化方面，我国研制出了一些高性能开关、自动跟踪同步控制装置等。我国的控制技术也实现了从继电器控制技术到PLC、计算机网络控制技术的进步。尤其是对葛洲坝船闸进行了三次技术改造，取得了突出成绩，大大提高了葛洲坝船闸的自动化水平。
4.2 电气工程及其自动化存在问题及解决策略
虽然我国的船闸工程的控制技术不断发展，取得了很大的进步。但我国目前的控制技术还是有限的，这阻碍了我国船闸工程电气自动化技术的进步。因此我们不但要学习外国先进的科学技术还要提高自主创新能力，不断提高、改进我国的船闸工程的控制技术。同时也要注意对船闸工程的传感、检修、管理等技术的研究与改进，不断提高我国船闸工程的自动化水平。
结束语
为提高船舶运行安全性，需要对电气工程系统进行分析，确定其常见
问题发生原因，并确定技术优化要点，有针对性的进行技术研究。本文主要探讨了电气工程在水运工程的港口、船舶、船闸方面的应用现状，另外电气工程在水运工程的航道工程通航建筑物工程、安装工程和支持系统及其辅助和附属工程等其它方面也有着广泛而重要的应用。总之，提高我国水运工程的电气工程水平，就要努力学习发达国家的先进的科学技术，引进先进的设备。同时，加强我国的自主创新能力，自主研发先进的技术，从而提高我国水运工程的电气工程水平。在现有基础上积极应用各项先进技术与设备，不对电气工程系统进行完善，争取不断提高系统运行综合效率。
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论文作者:黎德胜
论文发表刊物:《基层建设》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/21
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