船舶电气自动化的发展及其设备故障的排除研究

张爱丽

(大连海洋学校 辽宁大连 116085)

随着海上贸易市场不断扩大和发展，船舶作为海上贸易市场运行和运输的主要工具，为了满足市场发展的巨大需求，船舶行业不再局限传统生产和设备技术研究，自动化技术开始融入并应用在船舶设备和系统中，并研发出船舶电气自动化系统和设备，有效提升了船舶内部的管理和运营水平，但同时也暴露出一定的故障问题，故，本文将从设备组成、应用技术两个方面，详细分析船舶电气自动化内部和系统，并利用直观比对法和短路法，科学判定船舶电气自动化设备股故障问题，保障船舶设备和系统的正常运行，减少不必要的经济效益损失，促进船舶行业进一步稳定发展。

1 船舶电气自动化

1.1 船舶电气自动化组成

根据目前船舶电气自动化进行分析，主要分为以下三个部分组成。

（1）电力系统。电力系统是船舶电气自动化的基础，其利用互联网技术，科学规划每一项设备运行所需要的电力能源，然后利用特殊连接方法将电源装置、配电装置以及负载装置进行连接，并在网络系统操作下，合理分配电力能源，最大程度减少原动机和发电机之间能量转化消耗，保障每一项设备有足够电力进行运行。

（2）电站。严格来说，电站是属于电子系统中的，其最大功能就是能量转化，且最大特点也是能量转化，因为电站能量转化是利用可再生资源向电能转化的模式，这种转化模式下，不仅电能本身洁净稳定，而且能量转化效率高，能够为船舶电气自动化设备长时间功能，不会影响能量缺少而电能供应中断，不会产生污染环境的污染物质和气体。

（3）电力网。电力网主要功能是进行电能运输，利用电线缆线将电能运送到各个自动化设备中，值得注意是，除了大主体的电力网以外，在每个设备内部电力网会根据设备运行和电力需求特点，形成一个个独特的电力运输网络，以保障设备的正常运行。

1.2 船舶电气自动化应用技术

（1）电力电子技术。电力电子技术主要应用在船舶电气自动化设备中轴带发电和电力推进两部分，轴带发电类似与车辆发电，在船舶行驶过程中，轴带会随着船舶运动而高速转动，再通过特定设备进而转化成电能；而电子推进能够利用特殊导电材料，将传统的直流电流转化成交流电流，更加稳定且安全，保障了自动化设备的顺利运行。

（2）自动化安全装置。船舶设备运行并不全是以自动化系统为主，还是需要技术人员进行实际操作，但是实际操作中，技术人员技能水平同设备运作需求不符，就容易造成安全问题，则自动化系统中会有自动化安全装置，自动对系统和设备运作进行识别，向技术人员以警报等形式提示设备安全问题，并在安全问题发生时，及时阻断相应设备运行，避免影响进一步扩大化。

1.3 船舶电气自动化的发展

相较于国外船舶电气自动化发展，我国虽然船舶行业已经发展长久，但就自动化技术研究方面，整体发展时间依旧较短，这时就造成在自动化技术应用于船舶行业初期，很多船舶企业并没有重视自动化技术，一则是因为当时自动化研究较浅，并没有任何相关的技术专利，另一则自动化技术研究需要花费大量的资金，当时多数都为中小型船舶企业并没有相应的经济实力，然后随着自动化技术在电子信息、农业等领域的深入发展，相关专利技术的不断出现，再加上，海上贸易市场的快速发展，中小型企业也在短时间迅速发展，自动化技术便深入到船舶行业中，研发出船舶电气自动化设备与系统，在船舶运输、形式、装运与卸载等方面做出了巨大技术推进，且多元化、系统化的管理设备系统，能够在面对不同问题情况下，利用大数据系统自动判定船舶运行情况，自动对行驶情况进行调整，提前规划好相应的应对方案和解决措施，有效提升了船舶设备的工作效率，维护船舶设备的正常运行。

2 船舶电气自动化设备故障的排除

针对船舶电气自动化设备故障问题，目前只有两种排除方法：直观比对法和短路法，下文中将详细介绍这两种排除方法的操作内容。

2.1 对故障进行直观和对比的分析

对船舶电气自动化设备故障的首要排除方面就是直观比对法，这是因为多数船舶电气自动化设备运行出现故障时，设备内部或者外形会呈现一定的特殊变形、声音或者气味，则所谓的直观比对法就是基于设备故障技术人员对于设备结构组成、运行原理的熟知度，利用人体的视觉、听觉和触觉对自动化设备进行故障判定，首先，视觉判定，船舶电气自动化设备在高强度、高负荷工作运行下，部分设备和零件大量产热，设备中散热装置无法及时散热，温度过高，进而造成设备外壳和零件本身出现变形或者变色，便可以进行判定；其次，听觉判定和触觉，当设备运行中存在零件不稳定或者缺损时，其除了会产生一定热量同时，还会产生特殊的声音和味道，容易被故障技术人员及时发生，再或者只是体积发生膨胀，在断电的情况下，就可以利用触觉来判定故障位置和故障情况，再进行故障维修；但是要注意的是，能够通过直观和对比方法判定的船舶电气自动化设备故障，一般通过零件更换、维护便可以维护设备的正常运行，然而其他故障就需要利用短路法来进行故障排除和设备维修了。

2.2 利用短路分析来判断设备故障

面对直观对比法中无法判定的船舶电气自动化设备的故障问题，便可以用利用短路法来分析判断设备故障问题类型。传统的设备判定方法即便再小心也会对设备造成一定损坏，而船舶电气自动化设备内部本就结构复杂，运行过程中所涉及零件和系统众多，很容易造成可能本来是人工操作问题，经过检测就真正变成设备问题情况的出现，则经过船舶电气自动化设备故障人员的长久研发，短路故障检测法开始出现并应用在实际船舶电气自动化设备检测中，具体判定操作如下：在经过直观对比法确定了为电气自动化设备内部问题后，若是知道具体问题位置，便可以直接利用检测设备直接接入电路中，设备出现红点或者警报声便说明并不是人工操作问题，而确实是设备问题；而若是并不知道具体故障问题，则需要详细化每一流程再外接设备逐段进行设备故障测试便可，发现故障问题后，故障技术人员便可进行设备维修、零件更换或者导线拆除等，该种排除方法操作简便、效率高效且无任何二次伤害，有效维护船舶电气自动化设备的正常运行。

3 结语

自动化发展是船舶行业在船舶制造、设备创新的重要方向，其不仅能有效提升船舶行业制造工作效率、质量水平以及经济效益，还能够科学系统管理船舶设备运行和维护，因此，船舶企业要重视自动化在船舶电气设备各个方面的应用和研究，积极引入国外先进设备和系统，强化相关技术人员工作素养和技术能力，定期对设备和系统进行维护、更新，减少船舶电气自动化设备故障问题出现，拓展多元化、多功能船舶电气自动化的新研究领域，增强船舶企业在经济市场中综合竞争力。