船舶电气产品发展研究【文献综述】

《船舶电气产品发展研究【文献综述】》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、毕业设计文献综述电气工程及其自动化船舶电气产品发展研究前言现今大多船舶上使用的船舶电气产品控制系统比较单一，由于船舶先进程度不同和性能要求的不同，这种系统必将逐步向综合监控的系统过渡。采用综合监控的形式，可以构成双重或多重冗余，对提高系统或者全船整体可靠性是有积极意义的。一、船舶电气自动化技术的现状由于计算计算机辅助设计、制造与通讯技术的日益成熟，电子计算机在驾驶、机舱管理和装货等方面已实现了全盘控制。展望21世纪，船舶自动化，是集机舱自动化、航海自动化、机械自动化、装载自动化等于一体的多功能综合系统，该系

2、统通常由二个工作母站、若干个分控制系统及若干个工作分站组成，通常一个工作母站设在机舱控制室，另一个设在驾驶室。两个工作母站完全独立，可同时或单独操作，并互为备用。分控制系统将根据船舶的种类和自动化程度而定，如主机遥控、机舱监控报警、电站管理、泵浦控制、液位遥测和压载控制、冷藏集装箱监控、自动导航等。所有工作母站和分控制系统采用高速传输技术组成综合网络系统，在网络上根据需要连接一定数量的工作分站，以达到在传播重要部位对各设备进行监控、控制和操作等目的。同时，其工作分站可以作为一个窗口，与船舶对外通信设备联网，

3、借助于数据传输、电子邮件等各种通信手段，执行岸与船、船与船之间对话，进行各种信息交流、咨询、设备维护、故障诊断、资料查阅、备件查询、船舶管理等业务活动，从而最大程度地提高船舶航行的安全性、可靠性和经济性。二、船舶电气自动化的发展趋势由于电气设备日趋通用化、模块化、系统化、可以做到组态灵活。计算机技术的发展已达到人机界面设计规范、主菜单设置方便操作、分画面操作及转换灵活，所以功能选择均能通过屏幕软件按钮直接完成，这样为系统监控的综合化提供了必要的基础。当然，根据需求不同仍存在着先进程度不同和性能不同的船舶，但

4、是单机单控的系统必将逐步向综合监控的系统过渡，因为采用综合监控的形式，可以构成双重或多重冗余，对提高系统或全船整体的可靠性具有积极意义。当前，数字技术和总线技术应用已经相当成熟，尤其是总线，它实际上为个中信号线的集合，为模块相互之间，各种部件与模块之间提供标准的信号通道。现场总线是一种互联现场设备与控制系统之间的双向数字通信网络。现场总线通常采用双层网，第一层为数据采集与传送网，第二层为控制网。为保证系统可靠性，控制网络可采用冗余结构。考虑到危险分散原则，按系统又分成若干子网，如推进系统、管道系统、电力监控

5、系统等独立的子网。通过系统的网络化，功能上是集各子系统之众，从可靠性出发又是一个分布式系统；在数据采集和控制平台上，各分系统密切结合，但在系统结构上又是一个主动性极强的系统，在平台某系统局部受损时不影响独立工作；采用网络冗余设置及不间断后备电源，生存能力很强；具有图像控制功能，人机界面和对话效果良好。网络系统的优势在于，采用数字化和高层次的自动化技术代替大量繁琐的人工操作，大大提高了工作效率，为把船员从环境恶劣的工作场合中解放出来创造了更好的前景。三、船舶电气自动化的展望机电一体化使学科互相交叉渗透，电力与

6、电子、强电与弱电更难分难解，人工智能和模糊技术的应用使船舶电气自动化领域将更加宽广，必将会对造船和航运业带来重大变革。未来的大功率半导体电力电子产品，将会在材料、机理、理论、应用技术以及制造工艺等方面来开展研究。船舶电气设备将会想着更可靠，更节能的方向发展。这一发展对船舶辅机电力推进技术和船舶电力推进技术会带来巨大的改革。可编程序控制器和单片机将逐渐发展成为在普遍控制方式。计算机监控系统正在经历着从集中型计算机监控系统→分散型微机监控系统→集散型(分布式)多级、多微机监控系统→网络型(智能式)计算机监控系统

7、。而这些技术的发展会使船舶工业向着智能综合自动化、微机监视、智能控制、卫星通信导航、全球定位系统、船岸信息直接交流、全船自动化领域延伸得更深入。船舶电气自动化的提高，使得船舶电缆更加的复杂化，对电缆的阻燃防火性能和安全性能等要求都越来越高。在往后电缆制造新工艺和新材料必定会有较大的突破。如利用高能高压电子加速器对电缆绝缘进行辐照，可以提高其机械强度，更加的耐高温，阻燃防火，延长其使用寿命。柴油发动机作为船舶上的原动机，无论从经济行还是可靠性来说都是未来10-20年无法替代的。但是，现今石油面临枯竭，其废气对

8、环境污染较大，对生态造成破坏。这对其地位来说是个不小的冲击。在今后如太阳能、氢、燃料电池、超导电磁推进等等这些绿色的能源有可能被开发。但是进入船舶实际应用还需要进行大量的研究和试验，要有一个相当长的时间，且初始投资高昂。这些领域也需要积极的探索和开发。四、船舶电气产品的概述船舶电气设备包括：机舱集控台、驾驶室控制台、机舱自动化系统、船用配电板、船用电缆、灯具等产品。总结船舶电气自动化程度的提高，直接影响着传播电气