船舶電氣自動化的發(fā)展及其設(shè)備故障的排除研究

張愛麗

(大連海洋學(xué)校 遼寧大連 116085)

隨著海上貿(mào)易市場不斷擴大和發(fā)展，船舶作為海上貿(mào)易市場運行和運輸?shù)闹饕ぞ撸瑸榱藵M足市場發(fā)展的巨大需求，船舶行業(yè)不再局限傳統(tǒng)生產(chǎn)和設(shè)備技術(shù)研究，自動化技術(shù)開始融入并應(yīng)用在船舶設(shè)備和系統(tǒng)中，并研發(fā)出船舶電氣自動化系統(tǒng)和設(shè)備，有效提升了船舶內(nèi)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(shè)備組成、應(yīng)用技術(shù)兩個方面，詳細(xì)分析船舶電氣自動化內(nèi)部和系統(tǒng)，并利用直觀比對法和短路法，科學(xué)判定船舶電氣自動化設(shè)備股故障問題，保障船舶設(shè)備和系統(tǒng)的正常運行，減少不必要的經(jīng)濟效益損失，促進(jìn)船舶行業(yè)進(jìn)一步穩(wěn)定發(fā)展。

1 船舶電氣自動化

1.1 船舶電氣自動化組成

根據(jù)目前船舶電氣自動化進(jìn)行分析，主要分為以下三個部分組成。

（1）電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)是船舶電氣自動化的基礎(chǔ)，其利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，科學(xué)規(guī)劃每一項設(shè)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(fù)載裝置進(jìn)行連接，并在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)操作下，合理分配電力能源，最大程度減少原動機和發(fā)電機之間能量轉(zhuǎn)化消耗，保障每一項設(shè)備有足夠電力進(jìn)行運行。

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

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

1.2 船舶電氣自動化應(yīng)用技術(shù)

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

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

1.3 船舶電氣自動化的發(fā)展

相較于國外船舶電氣自動化發(fā)展，我國雖然船舶行業(yè)已經(jīng)發(fā)展長久，但就自動化技術(shù)研究方面，整體發(fā)展時間依舊較短，這時就造成在自動化技術(shù)應(yīng)用于船舶行業(yè)初期，很多船舶企業(yè)并沒有重視自動化技術(shù)，一則是因為當(dāng)時自動化研究較淺，并沒有任何相關(guān)的技術(shù)專利，另一則自動化技術(shù)研究需要花費大量的資金，當(dāng)時多數(shù)都為中小型船舶企業(yè)并沒有相應(yīng)的經(jīng)濟實力，然后隨著自動化技術(shù)在電子信息、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的深入發(fā)展，相關(guān)專利技術(shù)的不斷出現(xiàn)，再加上，海上貿(mào)易市場的快速發(fā)展，中小型企業(yè)也在短時間迅速發(fā)展，自動化技術(shù)便深入到船舶行業(yè)中，研發(fā)出船舶電氣自動化設(shè)備與系統(tǒng)，在船舶運輸、形式、裝運與卸載等方面做出了巨大技術(shù)推進(jìn)，且多元化、系統(tǒng)化的管理設(shè)備系統(tǒng)，能夠在面對不同問題情況下，利用大數(shù)據(jù)系統(tǒng)自動判定船舶運行情況，自動對行駛情況進(jìn)行調(diào)整，提前規(guī)劃好相應(yīng)的應(yīng)對方案和解決措施，有效提升了船舶設(shè)備的工作效率，維護船舶設(shè)備的正常運行。

2 船舶電氣自動化設(shè)備故障的排除

針對船舶電氣自動化設(shè)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(xì)介紹這兩種排除方法的操作內(nèi)容。

2.1 對故障進(jìn)行直觀和對比的分析

對船舶電氣自動化設(shè)備故障的首要排除方面就是直觀比對法，這是因為多數(shù)船舶電氣自動化設(shè)備運行出現(xiàn)故障時，設(shè)備內(nèi)部或者外形會呈現(xiàn)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(shè)備故障技術(shù)人員對于設(shè)備結(jié)構(gòu)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(shè)備進(jìn)行故障判定，首先，視覺判定，船舶電氣自動化設(shè)備在高強度、高負(fù)荷工作運行下，部分設(shè)備和零件大量產(chǎn)熱，設(shè)備中散熱裝置無法及時散熱，溫度過高，進(jìn)而造成設(shè)備外殼和零件本身出現(xiàn)變形或者變色，便可以進(jìn)行判定；其次，聽覺判定和觸覺，當(dāng)設(shè)備運行中存在零件不穩(wěn)定或者缺損時，其除了會產(chǎn)生一定熱量同時，還會產(chǎn)生特殊的聲音和味道，容易被故障技術(shù)人員及時發(fā)生，再或者只是體積發(fā)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(jìn)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(shè)備故障，一般通過零件更換、維護便可以維護設(shè)備的正常運行，然而其他故障就需要利用短路法來進(jìn)行故障排除和設(shè)備維修了。

2.2 利用短路分析來判斷設(shè)備故障

面對直觀對比法中無法判定的船舶電氣自動化設(shè)備的故障問題，便可以用利用短路法來分析判斷設(shè)備故障問題類型。傳統(tǒng)的設(shè)備判定方法即便再小心也會對設(shè)備造成一定損壞，而船舶電氣自動化設(shè)備內(nèi)部本就結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運行過程中所涉及零件和系統(tǒng)眾多，很容易造成可能本來是人工操作問題，經(jīng)過檢測就真正變成設(shè)備問題情況的出現(xiàn)，則經(jīng)過船舶電氣自動化設(shè)備故障人員的長久研發(fā)，短路故障檢測法開始出現(xiàn)并應(yīng)用在實際船舶電氣自動化設(shè)備檢測中，具體判定操作如下：在經(jīng)過直觀對比法確定了為電氣自動化設(shè)備內(nèi)部問題后，若是知道具體問題位置，便可以直接利用檢測設(shè)備直接接入電路中，設(shè)備出現(xiàn)紅點或者警報聲便說明并不是人工操作問題，而確實是設(shè)備問題；而若是并不知道具體故障問題，則需要詳細(xì)化每一流程再外接設(shè)備逐段進(jìn)行設(shè)備故障測試便可，發(fā)現(xiàn)故障問題后，故障技術(shù)人員便可進(jìn)行設(shè)備維修、零件更換或者導(dǎo)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(shè)備的正常運行。

3 結(jié)語

自動化發(fā)展是船舶行業(yè)在船舶制造、設(shè)備創(chuàng)新的重要方向，其不僅能有效提升船舶行業(yè)制造工作效率、質(zhì)量水平以及經(jīng)濟效益，還能夠科學(xué)系統(tǒng)管理船舶設(shè)備運行和維護，因此，船舶企業(yè)要重視自動化在船舶電氣設(shè)備各個方面的應(yīng)用和研究，積極引入國外先進(jìn)設(shè)備和系統(tǒng)，強化相關(guān)技術(shù)人員工作素養(yǎng)和技術(shù)能力，定期對設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行維護、更新，減少船舶電氣自動化設(shè)備故障問題出現(xiàn)，拓展多元化、多功能船舶電氣自動化的新研究領(lǐng)域，增強船舶企業(yè)在經(jīng)濟市場中綜合競爭力。