浅谈船舶电气自动化的发展及其设备故障的排除

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  [摘 要]船舶电气自动化的发展迅速,它是由单个环节自动化逐步发展成全船智能化,与信息时代接轨,全程靠网络进行控制和操作。它在带来了方便的同时也存在一些设备系统的故障,会影响船舶的运行,系统可靠性的维护是船舶电气自动化的核心,文章将通过分析,提出合理的解决方法,进而提出下文中的内容。
  [关键词]船舶;电气自动化;发展;设备故障;排除;分析
  中图分类号:U672;U665 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)20-0167-01
  1 导言
  近年来,我国的船舶工业紧随时代脚步,加大了电气自动化技術的投入力度,研究和应用也逐步深入,不断引进外国先进技术和设备使得我国船舶工业电气自动化技术水平有了很大程度的提高。但是还存在一些问题,尤其需要注意的是电气自动化设备的故障排除问题。不过,相信在科技不断进步的今天,船舶工业的电气自动化技术一定能得到更好的发展。
  2 船舶电气自动化的现状
  随着科学技术的发展,解放了中国的人工劳动力,在船舶业也不例外。当今,船舶电气已经完全实现自动化,各个环节均靠电气自动化操作运行,每个环节再由不同的区域进行管理、操作,大大提高了船舶运行的安全性和可靠性。船舶电气自动化程度的提高也相应提高了效率,促进了中国经济的发展和进步。当前的船舶电气自动化运用的主要环节包括:行驶、动力、装运、卸载、船舱管理等环节,这些环节的自动化由相应的工作站进行分别管理,然后由总工作站进行掌握、操控和情况反映,整体形成一个综合的电气自动一体化的系统。这个系统给船舶业带来了很大的便利,但系统的可靠性仍需加强,才能保证船舶电气自动化技术的长期运行。目前,船舶自动化技术在全世界都比较热门,各国也都研发出各种各样的自动化技术来保证船舶电气工业的安全和高效,尽管如此,船舶电气自动化系统仍存在很多隐患,往往会导致设备出现故障,这对于船舶电气业的发展来说极为不利,各国应该着重于提高电气自动化系统的可靠性,以改变这种现状。
  3 关于自动化这项技术在自动化范围中船舶方面的发展
  3.1 电力电子方面所需的技术
  电力电子方面所需的技术主要是靠轴带进行发电、形成系统进行电力推进来在自动化范围中船舶方面进行应用的。应用的详细内容如下。
  (1)靠轴带进行发电的发电机。靠轴带进行发电的发电机是船舶进行节能最主要的装置,它主要是通过对主轴驱进行动,它的转速的改变是依靠主机自身转速的改变。机械式和电气式两种方式是轴带发电经常用的恒频方式,但晶闸管这种逆变方式被国内多数船舶轴带发电系统所使用的原因是电力电子器件的飞快进步。
  (2)电力推进系统。对电力传动角度来说,电力推进系统的主要分类是直流还有交流两种传动方式,用没有换向器的交流电动机进行推进的和用没有换向器的交流电动机进行推进的这两个系统是通过交流电力来进行推进所用的方式里相对而言使用频率较高的方式。
  3.2 运用CAN进行检测控制的电站系统
  若要形成一个电站自动控制网络,那么将发电机组、控制台、检测微机3个节点一起挂在CAN总线上即可,通过电站自动控制网络然后将这一电站自动控制网络与这个船舶上另外一些控制网络连在一起以后就可以搭建起整个船舶的控制网络平台。
  3.3 自动化系统可靠性保障技术
  为船舶电气自动化系统的安全性与可靠性提供保障是多由于电磁兼容设计、容错技术设计等可靠性技术与设计,当前国内外正在进行这一领域的研究与设计。
  4 船舶电气自动化系统的发展趋势
  4.1 不断提高的工作效率
  不断发展的科学技术及逐渐完善的网络系统使得电气自动化系统在船舶业的应用越来越广泛。数字化、高层次的自动化技术、图像控制功能均属于网络系统的优势,有利于船舶更好地实现人机操作。不断优化的船舶监控系统与计算机愈加便捷的操作方式是密切相关的。另外,网络操纵方式的简易化也大大降低了工作人员的操作频繁度,工作效率可随之得到提高。
  4.2 逐渐完善的电气设备
  近些年,电气自动化在船舶业的发展越来越广泛,业界人士对其关注度也在不断提升中,这进一步推动了电气自动化系统设备产业的发展,相关企业也将研发出更多高端的电气设备,更加安全可靠与更加节能成为船舶业电气自动化设备的未来重点发展趋势,这将对船舶机械、船舱的运作带来极大的便利,且极有可能会推动船舶电力推进和辅机电力拖动技术领域的重大变革。
  4.3 更加准确的监控系统
  在不断发展的计算机、网络、自动化技术的推动下,我国船舶在驾驶、机舱管理和装货等方面均实现了全盘计算机控制。与此同时,船舶工业正向着智能综合自动化、全球定位系统、卫星通信导航、微机监视、智能控制、船案、信息直接交流、全船自动化等趋势发展。随着计算机技术同网络系统间的不断结合,船舶监控系统的准确性势必将得到进一步的提高,船舶航行也将更具安全性、可靠性与经济性。
  4.4 发展趋势展望
  柴油发动机长期应用于船舶中,但持续加剧的生态环境问题与不断枯竭的石油资源问题将对柴油发动机的地位造成较大的威胁。为了改善生态环境节省能源,船舶业需加大新能源新技术的研发力度,并尽快将其实际应用于船舶工业中。
  5 船舶电气自动化设备故障的解决方案
  在机械的高速运转中,难免会出现设备故障的现象。当出现设备故障时,相关人员应对故障进行快速分析,然后根据所出现的问题及时进行故障排除。首先,作为一名专业的技术人员,应该掌握基本的故障排除方法,文章将主要介绍三种方法。
  5.1 直观分析法
  直观分析法是检测人员通过看、听、闻、摸来对机械故障部位进行查找分析的最为直观的方式。首先可以通过视觉的观察,看各部位是否连接完整、线头是否松动、颜色是否发生变化等来进行故障查找,如果颜色发生改变即为故障部位;其次,可以听机械运转时的声音是否跟正常工作时的声音有差异,如果有差异,则为故障部位;然后通过闻气味来进行故障排除,如果有异味则为出现故障部位;最后,通过触感来感受是否有温度过高的现象,如果有,则为故障部位。
  5.2 短路分析法
  此方法需要检测人员有一定的专业水平,首先应对故障部位进行判断,然后在可疑触点处连接导线,如果运转正常,就说明该触点为故障部位。但是在运用短路分析法的时候,当确定了故障部位后,应将导线迅速拆除,不能以导线直接代替触点,否则将会造成重大的事故和惨重的损失。
  5.3 对比分析法
  对比分析法是最快速的一种检测方法,它不需要对故障发生的原因进行深究,而只是采取更换部件或者线路板的方式。顾名思义,也就是说,先确定一个故障可能发生的部位,然后进行部件或者线路板的更换,如果机械能够正常运转,则说明该部件部位或者线路板即为故障部位,如果机械不能正常运转,则需按照以上方式继续进行排除,直到确定故障部位,然后由检测人员进行及时的维修。
  6 结论
  通过对上述的内容进行分析研究之后可以得出,时代在进步,船舶工业也将大幅度的发展。将电气自动化运用于船舶工业,促进了船舶业的快速健康发展。同时,船舶电气自动化设备系统稳定和可靠是促进国家经济的前提,还可以带动相关产业的发展,使国民经济快速增长。设备故障问题的解决,既能解放工人,又能实现管理自动化模式,使船舶业更加安全、可靠。
  参考文献
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