淺談船舶電氣自動化的發展及其設備故障的排除

王俊偉

摘要：電氣自動化技術不僅是船舶制造工藝的優化與創新，而且是船舶設備與系統技術的優化與發展。考慮到航運市場競爭的多樣性和不穩定性，更好地利用和發展自動化技術已經成為船舶生產和優化船舶設備的一個重要部分;鑒于此，本文將以電力船舶自動化為主要組成部分，對電力船舶自動化系統的組成和應用技術進行分析;對電力船舶自動化系統的開發過程及其技術變化進行識別，科學確定船舶電氣設備的運行及故障問題;促進自動化技術的優化與創新，促進造船業的進一步發展。

關鍵詞：船舶;電氣自動化;發展;設備故障;排除

由于海運市場運作和運輸的主要工具的不斷擴展和發展，船舶自動化技術已不再局限于傳統的生產與工廠技術研究，自動化技術已融入船舶設備與系統，開發了電氣自動化系統及裝置，有效地改進了船舶內部管理與操作，但也暴露了一些故障問題。為此，本文將從設備組成、應用技術等方面詳細分析電氣化船舶自動化系統的內部和系統，采用直觀比較法和短路法，科學地識別船舶電氣自動化裝置的故障，保證船舶設備及系統的正常運行，減少不必要的經濟損失，促進船舶工業的進一步穩定發展。

一、船舶電氣自動化

（一）船舶電氣自動化組成

船用電氣自動化經過現狀分析，主要分為以下三部分：（1）電源。船舶電氣自動化的基礎是能源系統。該公司利用因特網技術科學規劃各種設備運轉所需的能源，然后用一種特殊的連接方式將電源、配電和負載設備連接起來，并在網絡系統中分配能量，以最大限度地降低原動機和發電機之間的能量轉換能耗，確保每個電廠的運轉功率充足[1]。（2）發電站。從理論上說，發電站屬于電子系統。其主要功能是能量轉換，由于發電廠的能量轉換是將可再生能源轉化為電能的轉換，其主要功能是能量轉換。采用這種轉換方式，不僅電能本身干凈、穩定，而且能源效率高，能為船舶電氣自動化系統提供長期功能，在不影響能源短缺和供電中斷的情況下，不會產生污染環境的污染物和氣體。（3）電網的主要任務是用電線電纜將電力輸送到各種自動化設備。需要指出的是，除主電網外，每一裝置的內部電網都會根據設備運行和吸收功率的特點組成一個獨特的傳輸網絡，以保證裝置的正常運行。

（二）船舶電氣自動化應用技術

（1）電氣工程。電氣工程主要用于船舶電氣自動化系統中的造波和電氣傳動兩部分。波浪功率與車輛發電類似。在船舶運輸過程中，波浪會隨著船舶的運動高速旋轉，然后通過特定的設備轉換成電能;電子驅動器可以使用特殊的導電材料將傳統的直流電轉換為交流電，更穩定、更安全，確保自動化設備的平穩運行。（2）自動安全裝置。船舶設備的操作主要不是基于自動化系統，而是需要技術人員進行實際操作。然而，在實際操作中，技術人員的技術狀態與設備的操作要求不符，容易導致安全問題。然后在自動化系統中有自動安全裝置，自動識別系統和設備的運行情況，技術人員以報警的形式對設備中的安全問題進行報警，等出現安全問題時，應及時釋放負荷，停止相應設備的運行，避免影響進一步擴大。

（三）船舶電氣自動化的發展

與國外船舶電氣自動化的發展相比，我國船舶工業雖然發展了很長時間，但自動化技術的總體發展時間仍然較短。當時，許多航運公司在自動化技術在造船業應用的早期階段沒有重視自動化技術。一個原因是當時的自動化研究相對較低，沒有相關的技術專利。另一方面，自動化技術的研究需要花費大量的資金。當時，它們大多是中小型造船公司，沒有相應的經濟實力。自動化技術已經滲透到造船行業，開發了電氣自動化設備和系統，在船舶、造型、裝卸等領域取得了巨大的技術進步，并形成了多樣化、系統化的管理系統，大數據系統服務于船舶運行的自動判定，駕駛情況的自動調整和相應解決方案和解決方案的預規劃，有效提高船舶設備的運行效率，維護船舶設備的正常運行[2]。

二、船舶電氣自動化設備故障的排除

（一）對故障進行直觀和對比的分析

船舶電氣自動化系統的主要故障因素是光學比較法，這是因為在大多數電氣自動化系統發生故障的情況下，內部設備或設備外觀會出現特定的變形、聲音或氣味。所謂的光學比較法是基于設備技術人員對系統結構的組成和工作原理的熟悉程度，通過觀察、聽到和觸摸人體的能力來評估自動化系統的故障。一是能夠看到，在高強度、高負荷運行下，一些裝置和部件產生大量熱量，裝置中的散熱裝置不能及時產生熱量，溫度過高，導致設備的水垢和部件變形或變色，可以評估;二是聽覺判斷。當部件在運行過程中不穩定或損壞時，它們不僅會產生一定的熱量，還會產生特殊的聲音和味道條件，應注意的是，通過直觀和比較方法檢測到的電氣自動化系統故障通常可以通過零件更換和維護來維持設備的正常運行。但是，必須通過短期關閉程序消除和糾正其他錯誤。

（二）利用短路分析來判斷設備故障

針對船舶電氣自動化系統的故障問題，采用目視比較法無法檢測到，可采用短路法對設備故障類型進行分析和評估。即使傳統的設備評估過于謹慎，也會對設備造成一定的損壞。但是，船舶電氣自動化系統內部結構復雜，操作過程涉及的部件和系統較多，容易造成人工操作的問題，經檢測后真正成為設備問題，經過船舶電氣自動化人員的長期研發，短路故障檢測在船舶電氣自動化檢測技術中開始出現并發生。具體評估如下：在通過光學比較法確定電氣自動化技術的內部問題后，如果已知具體問題情況，則可將檢測系統直接連接至電路，設備的紅點或報警音表明這不是手動操作問題，而是實際設備問題;如果不知道具體的錯誤問題，則需要詳細描述每個過程，然后連接外部設備，逐節執行錯誤測試。檢測到故障后，故障技術人員可對設備進行維護、更換零件或拆除線路。這種糾錯方法簡單、高效、無二次傷害，有效地維護了船舶電氣自動化系統的正常運行。

三、結語

船舶自動化是船舶制造和設備自動化創新的重要方向。既能有效提高船舶設備的生產效率、質量水平和經濟效益，又能科學、系統地控制船舶設備的運行與維護。為此，造船企業應重視船舶電氣設備自動化的自動化應用與研究，積極引進國外先進設備和系統，提高相關技術人員的工作質量和技術性能，定期對設備及系統進行維修與更新，減少其故障，拓展多元化、多功能船舶電子自動化研究的新領域，提高航運企業在經濟市場中的整體競爭力。

參考文獻：

[1]張愛麗.船舶電氣自動化的發展及其設備故障的排除研究[J].科技創新導報，2020，17（14）：97，99.

[2]曾憲昭.船舶電氣自動化的發展及其設備故障的排除[J].中小企業管理與科技，2019（25）：172-173.