船舶電氣自動化的發展及其設備故障的排除研究

張愛麗

(大連海洋學校 遼寧大連 116085)

隨著海上貿易市場不斷擴大和發展，船舶作為海上貿易市場運行和運輸的主要工具，為了滿足市場發展的巨大需求，船舶行業不再局限傳統生產和設備技術研究，自動化技術開始融入并應用在船舶設備和系統中，并研發出船舶電氣自動化系統和設備，有效提升了船舶內部的管理和運營水平，但同時也暴露出一定的故障問題，故，本文將從設備組成、應用技術兩個方面，詳細分析船舶電氣自動化內部和系統，并利用直觀比對法和短路法，科學判定船舶電氣自動化設備股故障問題，保障船舶設備和系統的正常運行，減少不必要的經濟效益損失，促進船舶行業進一步穩定發展。

1 船舶電氣自動化

1.1 船舶電氣自動化組成

根據目前船舶電氣自動化進行分析，主要分為以下三個部分組成。

（1）電力系統。電力系統是船舶電氣自動化的基礎，其利用互聯網技術，科學規劃每一項設備運行所需要的電力能源，然后利用特殊連接方法將電源裝置、配電裝置以及負載裝置進行連接，并在網絡系統操作下，合理分配電力能源，最大程度減少原動機和發電機之間能量轉化消耗，保障每一項設備有足夠電力進行運行。

（2）電站。嚴格來說，電站是屬于電子系統中的，其最大功能就是能量轉化，且最大特點也是能量轉化，因為電站能量轉化是利用可再生資源向電能轉化的模式，這種轉化模式下，不僅電能本身潔凈穩定，而且能量轉化效率高，能夠為船舶電氣自動化設備長時間功能，不會影響能量缺少而電能供應中斷，不會產生污染環境的污染物質和氣體。

（3）電力網。電力網主要功能是進行電能運輸，利用電線纜線將電能運送到各個自動化設備中，值得注意是，除了大主體的電力網以外，在每個設備內部電力網會根據設備運行和電力需求特點，形成一個個獨特的電力運輸網絡，以保障設備的正常運行。

1.2 船舶電氣自動化應用技術

（1）電力電子技術。電力電子技術主要應用在船舶電氣自動化設備中軸帶發電和電力推進兩部分，軸帶發電類似與車輛發電，在船舶行駛過程中，軸帶會隨著船舶運動而高速轉動，再通過特定設備進而轉化成電能；而電子推進能夠利用特殊導電材料，將傳統的直流電流轉化成交流電流，更加穩定且安全，保障了自動化設備的順利運行。

（2）自動化安全裝置。船舶設備運行并不全是以自動化系統為主，還是需要技術人員進行實際操作，但是實際操作中，技術人員技能水平同設備運作需求不符，就容易造成安全問題，則自動化系統中會有自動化安全裝置，自動對系統和設備運作進行識別，向技術人員以警報等形式提示設備安全問題，并在安全問題發生時，及時阻斷相應設備運行，避免影響進一步擴大化。

1.3 船舶電氣自動化的發展

相較于國外船舶電氣自動化發展，我國雖然船舶行業已經發展長久，但就自動化技術研究方面，整體發展時間依舊較短，這時就造成在自動化技術應用于船舶行業初期，很多船舶企業并沒有重視自動化技術，一則是因為當時自動化研究較淺，并沒有任何相關的技術專利，另一則自動化技術研究需要花費大量的資金，當時多數都為中小型船舶企業并沒有相應的經濟實力，然后隨著自動化技術在電子信息、農業等領域的深入發展，相關專利技術的不斷出現，再加上，海上貿易市場的快速發展，中小型企業也在短時間迅速發展，自動化技術便深入到船舶行業中，研發出船舶電氣自動化設備與系統，在船舶運輸、形式、裝運與卸載等方面做出了巨大技術推進，且多元化、系統化的管理設備系統，能夠在面對不同問題情況下，利用大數據系統自動判定船舶運行情況，自動對行駛情況進行調整，提前規劃好相應的應對方案和解決措施，有效提升了船舶設備的工作效率，維護船舶設備的正常運行。

2 船舶電氣自動化設備故障的排除

針對船舶電氣自動化設備故障問題，目前只有兩種排除方法：直觀比對法和短路法，下文中將詳細介紹這兩種排除方法的操作內容。

2.1 對故障進行直觀和對比的分析

對船舶電氣自動化設備故障的首要排除方面就是直觀比對法，這是因為多數船舶電氣自動化設備運行出現故障時，設備內部或者外形會呈現一定的特殊變形、聲音或者氣味，則所謂的直觀比對法就是基于設備故障技術人員對于設備結構組成、運行原理的熟知度，利用人體的視覺、聽覺和觸覺對自動化設備進行故障判定，首先，視覺判定，船舶電氣自動化設備在高強度、高負荷工作運行下，部分設備和零件大量產熱，設備中散熱裝置無法及時散熱，溫度過高，進而造成設備外殼和零件本身出現變形或者變色，便可以進行判定；其次，聽覺判定和觸覺，當設備運行中存在零件不穩定或者缺損時，其除了會產生一定熱量同時，還會產生特殊的聲音和味道，容易被故障技術人員及時發生，再或者只是體積發生膨脹，在斷電的情況下，就可以利用觸覺來判定故障位置和故障情況，再進行故障維修；但是要注意的是，能夠通過直觀和對比方法判定的船舶電氣自動化設備故障，一般通過零件更換、維護便可以維護設備的正常運行，然而其他故障就需要利用短路法來進行故障排除和設備維修了。

2.2 利用短路分析來判斷設備故障

面對直觀對比法中無法判定的船舶電氣自動化設備的故障問題，便可以用利用短路法來分析判斷設備故障問題類型。傳統的設備判定方法即便再小心也會對設備造成一定損壞，而船舶電氣自動化設備內部本就結構復雜，運行過程中所涉及零件和系統眾多，很容易造成可能本來是人工操作問題，經過檢測就真正變成設備問題情況的出現，則經過船舶電氣自動化設備故障人員的長久研發，短路故障檢測法開始出現并應用在實際船舶電氣自動化設備檢測中，具體判定操作如下：在經過直觀對比法確定了為電氣自動化設備內部問題后，若是知道具體問題位置，便可以直接利用檢測設備直接接入電路中，設備出現紅點或者警報聲便說明并不是人工操作問題，而確實是設備問題；而若是并不知道具體故障問題，則需要詳細化每一流程再外接設備逐段進行設備故障測試便可，發現故障問題后，故障技術人員便可進行設備維修、零件更換或者導線拆除等，該種排除方法操作簡便、效率高效且無任何二次傷害，有效維護船舶電氣自動化設備的正常運行。

3 結語

自動化發展是船舶行業在船舶制造、設備創新的重要方向，其不僅能有效提升船舶行業制造工作效率、質量水平以及經濟效益，還能夠科學系統管理船舶設備運行和維護，因此，船舶企業要重視自動化在船舶電氣設備各個方面的應用和研究，積極引入國外先進設備和系統，強化相關技術人員工作素養和技術能力，定期對設備和系統進行維護、更新，減少船舶電氣自動化設備故障問題出現，拓展多元化、多功能船舶電氣自動化的新研究領域，增強船舶企業在經濟市場中綜合競爭力。