淺談船舶電氣自動(dòng)化的發(fā)展及其設(shè)備故障的排除

王俊偉

摘要：電氣自動(dòng)化技術(shù)不僅是船舶制造工藝的優(yōu)化與創(chuàng)新，而且是船舶設(shè)備與系統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)化與發(fā)展。考慮到航運(yùn)市場競爭的多樣性和不穩(wěn)定性，更好地利用和發(fā)展自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)成為船舶生產(chǎn)和優(yōu)化船舶設(shè)備的一個(gè)重要部分;鑒于此，本文將以電力船舶自動(dòng)化為主要組成部分，對(duì)電力船舶自動(dòng)化系統(tǒng)的組成和應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行分析;對(duì)電力船舶自動(dòng)化系統(tǒng)的開發(fā)過程及其技術(shù)變化進(jìn)行識(shí)別，科學(xué)確定船舶電氣設(shè)備的運(yùn)行及故障問題;促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)化與創(chuàng)新，促進(jìn)造船業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：船舶;電氣自動(dòng)化;發(fā)展;設(shè)備故障;排除

由于海運(yùn)市場運(yùn)作和運(yùn)輸?shù)闹饕ぞ叩牟粩鄶U(kuò)展和發(fā)展，船舶自動(dòng)化技術(shù)已不再局限于傳統(tǒng)的生產(chǎn)與工廠技術(shù)研究，自動(dòng)化技術(shù)已融入船舶設(shè)備與系統(tǒng)，開發(fā)了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)及裝置，有效地改進(jìn)了船舶內(nèi)部管理與操作，但也暴露了一些故障問題。為此，本文將從設(shè)備組成、應(yīng)用技術(shù)等方面詳細(xì)分析電氣化船舶自動(dòng)化系統(tǒng)的內(nèi)部和系統(tǒng)，采用直觀比較法和短路法，科學(xué)地識(shí)別船舶電氣自動(dòng)化裝置的故障，保證船舶設(shè)備及系統(tǒng)的正常運(yùn)行，減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失，促進(jìn)船舶工業(yè)的進(jìn)一步穩(wěn)定發(fā)展。

一、船舶電氣自動(dòng)化

（一）船舶電氣自動(dòng)化組成

船用電氣自動(dòng)化經(jīng)過現(xiàn)狀分析，主要分為以下三部分：（1）電源。船舶電氣自動(dòng)化的基礎(chǔ)是能源系統(tǒng)。該公司利用因特網(wǎng)技術(shù)科學(xué)規(guī)劃各種設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)所需的能源，然后用一種特殊的連接方式將電源、配電和負(fù)載設(shè)備連接起來，并在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中分配能量，以最大限度地降低原動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)之間的能量轉(zhuǎn)換能耗，確保每個(gè)電廠的運(yùn)轉(zhuǎn)功率充足[1]。（2）發(fā)電站。從理論上說，發(fā)電站屬于電子系統(tǒng)。其主要功能是能量轉(zhuǎn)換，由于發(fā)電廠的能量轉(zhuǎn)換是將可再生能源轉(zhuǎn)化為電能的轉(zhuǎn)換，其主要功能是能量轉(zhuǎn)換。采用這種轉(zhuǎn)換方式，不僅電能本身干凈、穩(wěn)定，而且能源效率高，能為船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)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(huì)產(chǎn)生污染環(huán)境的污染物和氣體。（3）電網(wǎng)的主要任務(wù)是用電線電纜將電力輸送到各種自動(dòng)化設(shè)備。需要指出的是，除主電網(wǎng)外，每一裝置的內(nèi)部電網(wǎng)都會(huì)根據(jù)設(shè)備運(yùn)行和吸收功率的特點(diǎn)組成一個(gè)獨(dú)特的傳輸網(wǎng)絡(luò)，以保證裝置的正常運(yùn)行。

（二）船舶電氣自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)

（1）電氣工程。電氣工程主要用于船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的造波和電氣傳動(dòng)兩部分。波浪功率與車輛發(fā)電類似。在船舶運(yùn)輸過程中，波浪會(huì)隨著船舶的運(yùn)動(dòng)高速旋轉(zhuǎn)，然后通過特定的設(shè)備轉(zhuǎn)換成電能;電子驅(qū)動(dòng)器可以使用特殊的導(dǎo)電材料將傳統(tǒng)的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，更穩(wěn)定、更安全，確保自動(dòng)化設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行。（2）自動(dòng)安全裝置。船舶設(shè)備的操作主要不是基于自動(dòng)化系統(tǒng)，而是需要技術(shù)人員進(jìn)行實(shí)際操作。然而，在實(shí)際操作中，技術(shù)人員的技術(shù)狀態(tài)與設(shè)備的操作要求不符，容易導(dǎo)致安全問題。然后在自動(dòng)化系統(tǒng)中有自動(dòng)安全裝置，自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)和設(shè)備的運(yùn)行情況，技術(shù)人員以報(bào)警的形式對(duì)設(shè)備中的安全問題進(jìn)行報(bào)警，等出現(xiàn)安全問題時(shí)，應(yīng)及時(shí)釋放負(fù)荷，停止相應(yīng)設(shè)備的運(yùn)行，避免影響進(jìn)一步擴(kuò)大。

（三）船舶電氣自動(dòng)化的發(fā)展

與國外船舶電氣自動(dòng)化的發(fā)展相比，我國船舶工業(yè)雖然發(fā)展了很長時(shí)間，但自動(dòng)化技術(shù)的總體發(fā)展時(shí)間仍然較短。當(dāng)時(shí)，許多航運(yùn)公司在自動(dòng)化技術(shù)在造船業(yè)應(yīng)用的早期階段沒有重視自動(dòng)化技術(shù)。一個(gè)原因是當(dāng)時(shí)的自動(dòng)化研究相對(duì)較低，沒有相關(guān)的技術(shù)專利。另一方面，自動(dòng)化技術(shù)的研究需要花費(fèi)大量的資金。當(dāng)時(shí)，它們大多是中小型造船公司，沒有相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力。自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)滲透到造船行業(yè)，開發(fā)了電氣自動(dòng)化設(shè)備和系統(tǒng)，在船舶、造型、裝卸等領(lǐng)域取得了巨大的技術(shù)進(jìn)步，并形成了多樣化、系統(tǒng)化的管理系統(tǒng)，大數(shù)據(jù)系統(tǒng)服務(wù)于船舶運(yùn)行的自動(dòng)判定，駕駛情況的自動(dòng)調(diào)整和相應(yīng)解決方案和解決方案的預(yù)規(guī)劃，有效提高船舶設(shè)備的運(yùn)行效率，維護(hù)船舶設(shè)備的正常運(yùn)行[2]。

二、船舶電氣自動(dòng)化設(shè)備故障的排除

（一）對(duì)故障進(jìn)行直觀和對(duì)比的分析

船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的主要故障因素是光學(xué)比較法，這是因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下，內(nèi)部設(shè)備或設(shè)備外觀會(huì)出現(xiàn)特定的變形、聲音或氣味。所謂的光學(xué)比較法是基于設(shè)備技術(shù)人員對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(píng)估自動(dòng)化系統(tǒng)的故障。一是能夠看到，在高強(qiáng)度、高負(fù)荷運(yùn)行下，一些裝置和部件產(chǎn)生大量熱量，裝置中的散熱裝置不能及時(shí)產(chǎn)生熱量，溫度過高，導(dǎo)致設(shè)備的水垢和部件變形或變色，可以評(píng)估;二是聽覺判斷。當(dāng)部件在運(yùn)行過程中不穩(wěn)定或損壞時(shí)，它們不僅會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，還會(huì)產(chǎn)生特殊的聲音和味道條件，應(yīng)注意的是，通過直觀和比較方法檢測到的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)故障通?？梢酝ㄟ^零件更換和維護(hù)來維持設(shè)備的正常運(yùn)行。但是，必須通過短期關(guān)閉程序消除和糾正其他錯(cuò)誤。

（二）利用短路分析來判斷設(shè)備故障

針對(duì)船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的故障問題，采用目視比較法無法檢測到，可采用短路法對(duì)設(shè)備故障類型進(jìn)行分析和評(píng)估。即使傳統(tǒng)的設(shè)備評(píng)估過于謹(jǐn)慎，也會(huì)對(duì)設(shè)備造成一定的損壞。但是，船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作過程涉及的部件和系統(tǒng)較多，容易造成人工操作的問題，經(jīng)檢測后真正成為設(shè)備問題，經(jīng)過船舶電氣自動(dòng)化人員的長期研發(fā)，短路故障檢測在船舶電氣自動(dòng)化檢測技術(shù)中開始出現(xiàn)并發(fā)生。具體評(píng)估如下：在通過光學(xué)比較法確定電氣自動(dòng)化技術(shù)的內(nèi)部問題后，如果已知具體問題情況，則可將檢測系統(tǒng)直接連接至電路，設(shè)備的紅點(diǎn)或報(bào)警音表明這不是手動(dòng)操作問題，而是實(shí)際設(shè)備問題;如果不知道具體的錯(cuò)誤問題，則需要詳細(xì)描述每個(gè)過程，然后連接外部設(shè)備，逐節(jié)執(zhí)行錯(cuò)誤測試。檢測到故障后，故障技術(shù)人員可對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)、更換零件或拆除線路。這種糾錯(cuò)方法簡單、高效、無二次傷害，有效地維護(hù)了船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

三、結(jié)語

船舶自動(dòng)化是船舶制造和設(shè)備自動(dòng)化創(chuàng)新的重要方向。既能有效提高船舶設(shè)備的生產(chǎn)效率、質(zhì)量水平和經(jīng)濟(jì)效益，又能科學(xué)、系統(tǒng)地控制船舶設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)。為此，造船企業(yè)應(yīng)重視船舶電氣設(shè)備自動(dòng)化的自動(dòng)化應(yīng)用與研究，積極引進(jìn)國外先進(jìn)設(shè)備和系統(tǒng)，提高相關(guān)技術(shù)人員的工作質(zhì)量和技術(shù)性能，定期對(duì)設(shè)備及系統(tǒng)進(jìn)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(dòng)化研究的新領(lǐng)域，提高航運(yùn)企業(yè)在經(jīng)濟(jì)市場中的整體競爭力。

參考文獻(xiàn)：

[1]張愛麗.船舶電氣自動(dòng)化的發(fā)展及其設(shè)備故障的排除研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2020，17（14）：97，99.

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