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船舶电子工程技术集锦9篇

时间:2023-10-02 09:07:51

船舶电子工程技术

船舶电子工程技术范文1

第一条为更好地适应我国航运事业发展和有关国际公约的要求,科学、客观、公正地评价船舶系列(不含渔业船舶,下同)高级专业技术人员的能力与水平,促进船舶专业技术人才队伍的发展和建设,依据《中华人民共和国船员条例》和《船舶技术人员职务试行条例》,制定本标准条件。

第二条船舶系列高级专业技术资格分为高级船长、高级轮机长、高级船舶电子员、高级引航员四类。

第三条本标准条件按照船舶航行范围,分别对在海洋和内河各自航区(段)相应船舶技术岗位工作的专业技术人员提出不同的要求。

第四条通过评审取得船舶系列高级专业技术资格表明具有承担相应岗位工作的理论水平和业务能力。

第二章基本条件

第五条遵守国家法律、法规,热爱祖国,热爱航海事业,有良好的职业道德。

第六条任现职期间,近5年未发生过一般及以上主要责任事故,年度考核均为合格以上。

第七条通过现行船舶专业技术资格考试取得船长、轮机长、船舶电子员(含原船舶电机员、报务员、无线电电子员,下同)、一级引航员专业技术资格,并取得有效的船员(引航员)适任证书。

第三章申报条件

第八条基本要求。

申报船舶系列高级专业技术资格评审,应具备下列规定的学历与资历要求之一:

(一)具有大学本科(包括大学普通班)及以上学历,在船上或从事引航工作满10年,实际担任船舶中级职务5年及以上。

(二)具有大学专科学历,在船上或从事引航工作满16年,实际担任船舶中级职务5年及以上。

(三)具有中专学历,在船上或从事引航工作满22年,实际担任船舶中级职务5年及以上。

(四)在海洋船舶相应岗位工作,不具备本条第一、二、三款规定的基本要求者,如符合下列条件之一,也可申报船舶系列高级专业技术资格评审:

1实际担任船长、轮机长、船舶电子员职务满72个月,其中在大型运输船舶(指80000载重吨以上或总长250米以上者)或大型工程船舶(指舱容8000立方米以上、5000总吨以上、主机功率10000千瓦以上、起重量1500吨以上之一者)实际工作满36个月。

2实际担任船长、轮机长、船舶电子员、一级引航员职务15年。

(五)在内河船舶相应岗位工作,不具备本条第一、二、三款规定的基本要求者,如符合下列条件之一,可申报船舶系列高级专业技术资格评审:

1具备中专以下学历,在船上或从事引航工作满28年,并实际担任船舶中级职务满5年及以上。

2实际担任船长职务满15年;轮机长职务满20年;一级引航员职务满18年。

第九条岗位服务年限要求。

申报船舶系列高级专业技术资格评审,近5年应具有12个月及以上船上工作经历,并符合下列条件之一。

(一)在海洋船舶相应岗位工作者,符合下列条件之一:

1持无限、近洋航区的船员适任证书在相应船舶实际担任船长、轮机长、船舶电子员职务满24个月。

2持沿海、近岸航区的船员适任证书在相应船舶实际担任船长、轮机长、船舶电子员职务满30个月。

3持海上非自航工程船舶或港口作业船舶船员适任证书在相应船舶(指1600总吨或1500千瓦及其以上者)实际担任船长、轮机长满36个月。

4持引航员适任证书实际担任一级引航员职务满27个月。

(二)在内河船舶相应岗位工作者,符合下列条件之一:

1实际担任内河一等船舶(指1600总吨或1500千瓦及其以上者)的船长、轮机长职务满30个月。

2实际担任内河二等船舶(指600总吨及以上1600总吨以下或441千瓦及以上1500千瓦以下)、港口作业船舶和内河非运输船舶的船长、轮机长职务满36个月(自航式工程船舶满30个月)。

实际担任内河一级引航员职务满27个月。

第十条外语要求。

熟练掌握并能满足船舶在相应航区航行对船员或引航员的外语要求;或在海洋船舶相应岗位工作达到全国职称外语考试A级要求,在内河船舶相应岗位工作达到全国职称外语考试B级要求。第四章评审条件

第十一条在海洋船舶相应岗位工作,应同时符合下列要求:

(一)有熟练的船上操作技术和丰富的航海实践经验,能解决本职工作中的各种技术疑难问题。

(二)熟悉航海专业理论,准确把握国内外航海专业技术状况及发展趋势,熟悉国际、国内有关公约、规则、法规,发表过较高水平的论文或著作(应是第一作者)或在经认定的国际、国内行业学术会议(全国性)上进行过论文交流。

(三)在培养航海专门人才方面成绩突出,能指导船舶专业技术人员学习业务和开展技术工作。

第十二条在内河船舶相应岗位工作,应同时符合下列要求:

(一)有熟练的技术操作能力和丰富的实践经验,能解决本职工作中的各种技术疑难问题。

(二)熟悉本专业基础理论及专业知识,准确把握国内外本专业技术状况及发展趋势,有较高水平的经验总结或论文、著作(应是第一作者),或在经认定的国际、国内行业学术会议(全国性)上进行过论文交流。

(三)在培养内河专门人才方面成绩突出,能指导船舶专业技术人员学习业务和开展技术工作。

第五章破格条件

第十三条在担任船舶中级职务期间,如不具备本条件第三章第八条规定的基本要求,但具备下列条件之一者,可以破格申报参加高级专业技术资格的评审。

(一)在海洋船舶和内河船舶相应岗位工作中,或在船舶修造、技术革新和技术改造工作中,业务水平突出,取得过重大经济效益,并获得省、部级以上劳动模范或先进工作者称号、“金锚奖”等省部级以上专业荣誉奖励。

(二)在船舶学术研究领域,成绩突出,并至少获得过中国航海学会或省、部级科学研究成果二等奖1项或三等奖2项,或在航运、引航技术与理论方面有独到见解,在国内外学术报刊上公开发表3篇及以上论文或出版10万字以上学术著作。

(三)多次在船舶危急关头或设备面临严重损毁的情况下,采取果断有效措施,使人民生命和国家财产免受重大损失,成绩卓著,获得1次以上的省、部级专业荣誉奖励。

第六章附则

第十四条本标准条件适用于除渔业船舶以外的船舶。其中海洋船舶系指无限、近洋、沿海、近岸等航区的船舶,内河船舶系指内河航区(段)的船舶。

渔业船舶高级专业技术资格标准条件另行规定。

第十五条内河船舶中级职务系指内河600总吨及以上或441千瓦及以上船舶的船长、大副、轮机长、大管轮,一级引航员、二级引航员。

船舶电子工程技术范文2

1 船舶电子电气技术实践教学的重要性

船舶电子电气技术专业,要求学生掌握的技能涵盖电子、电气、计算机、控制等相关知识,满足国际海事组织 STCW国际公约中规定的“电气、电子和控制工程”、“维护和修理”和“无线电通讯”三项高级海员职能要求,能够胜任现代船舶各项自动装置的维护和修理任务的船舶高级电子电气工程技术人才,从而体现了实践动手能力培养的重要性。

在加强船电专业学生电的知识和能力的培养方面,普遍认为电类教学的加强只在理论教学上进行改革就可以,忽视实践教学上的改革。实际上通过实训操作和综合训练,使学生掌握生产实践的基本知识,加深巩固理论知识,提高动手操作能力和分析问题、解决问题的能力;也为学生拓宽专业知识面、增强相关专业课的学习兴趣、培养创新意识和工程实践能力等方面起到积极的作用。实践教学的合理安排可以明显提升学生的知识运用效果,提升学生动手动脑能力培养效益,对学生技能水平的提升具有至关重要的作用。

2 船舶电子电气技术实践实训体系存在的问题

船舶电子电气技术实践实训体系设计较为合理,能满足基本的实践教学要求,但是仍然存在一些问题需要梳理解决。

2.1 教学内容设置不合理

虽然对人才培养进行了多次的设计调整,但是并没有对教材项目实施梳理,没有突出实践教学的重点,导致学生囫囵吞枣、主次不分,也在一定程度上制?s了实训效率。

2.2 教学方法选取不合理

实训体系在构建的过程中教师常通过多媒体教学完成各项内容设计,教学过程师生互动较少,学生学习积极性受到限制。在多体教学的过程中学生只能够通过视频、图片等对实训内容进行了解,理解难度加大。这种方式限制了学生的对实训知识的理解,影响了学生动手实践效益。

2.3 教学设施构建不合理

当前船舶电子电气技术实训体系教学设备涉及面较窄,功能块不全,缺乏系统的教学设备。实训过程中试验台、仪表等设备在基本功能上,各项设备体系内容无法达到学生教学需求,学生在设备中无法及时了解对应控制操作,各项控制的有效性无法全面提升,教学效益受到严重限制。除此之外,部分设备没有人员进行定期维修,在使用过程中非常容易出现故障,造成教学效益受到影响。

3 实训体系优化措施

加强船电专业学生电的知识和能力的培养船舶电子电气知识涵盖广、操作水平要高,并且要求能够及时处理各种问题。无论是在船上还是在船舶电子电气设备设计、生产、检验、维修等环节,从发电配电到用电所有的电气设备一应俱全,不仅对其进行维护与管理,还要能够及时处理故障和与外界进行沟通。因此,船舶电气课程的理论教学和实践教学都应该采取相应的办法和措施。

3.1 改变传统的实践教学理念,优化教学方法

提高学生培养质量需要课堂教学质量的保证,而要保证课堂教学质量,课前的教学设计必须做好,这是教师上好一次课的关键所在。教师的教学理念直接影响了教学的方法和教学效果,好的教学方法是建立在良好的教育理念之上的。教师不仅要加强自身师德的约束,还要与时俱进学习先进的教学理念和教学方法,并将付诸实际。根据实践教学和学生认知发展的特点,以及教学内容和学生认知的停靠点,创设真实的情境和活动,实现高职生有意义的学习。一些学校运用蓝墨云班课、雨课堂等辅助教学,调动了学生学习积极性,提高了教学效果。对于实践教学信息化教学的方法固然重要,最重要的还是实验实训指导教师的指导,只有教师的实践操作水平和理论水平达到理实一体的高度才能教会学生理实一体的实践。

3.2 丰富教学内容,拓展实训知识面,加强学生电气设备和通信导航设备的理论知识和实际操作技能

利用实船模型结合虚拟仿真、结合实船经验进行理实一体的教学方法提高教学效果,加强学生理论知识的掌握程度,达到船舶电子电气所必须的理论知识的要求。在进行模块化实验实训的时候,充分利用现有的实训船、轮机自动化机舱、航海模拟器、实训工作台等等对于船电专业课的实践教学,除验证性的实验外,增加由学生自己动手进行测量和维护的具有实践性的操作。力争在有限的时间里熟悉船舶电气设备,能把船舶电气设备用起来、管起来,并且能处理一些简单的故障。

在电工电子实训课程开展时,不仅可以在电工实训平台开展,也可以在轮机虚拟仿真实训室加强教育,弥补学生对大型船舶电气电子拆装的局限认识,丰富教学内容,提高学生学习积极性和教学效果。

在船舶电站实训室能够完成的实验,在轮机自动化机舱和航海、轮机虚拟仿真实训中心也可以加强认识,和虚拟操作,以减少操作失误带来的实验设备损坏现象的发生。

在船舶通讯与导航课程设置上,目前实践操作匮乏,学生不能理解各种仪器的操作,可以开放航海模拟实训中心,在指导教师的指导下可以由学生进行驾驶和通讯导航操作。

在实验室上弹性化管理。部分实验室开放化,增加课后的实验室开放时间,在有实验管理人员或指导教师指导的情况下,允许学生动手操作,从而使学生动手能力得到提升的同时,自主学习能力也得到提升。

3.3 合理构建实训教学平台,及时更新实训教学设备、并定期维护

对不能满足教学要求的设备进行统计和处理。如果现有的设备中有能够弥补这部分教学要求的可以直接使用,不能满足教学要求就需要及时的更换设备,以满足教学要求。在实验设备的放置上,要按照实验课程设置摆放,杜绝出现东一件西一件的情况,以保证实验教学的连贯性。

有些船舶电子电气设备需要维护和保养,如果长时间不使用,或者环境过于潮湿就可能出现故障。所以在实验设备的维护和保养上要责任到人,并且严格按照制度开展维护保养、维修等工作。

船舶电子工程技术范文3

论文关键词:船舶电子人才;船舶电气;新兴专业

一、我国目前船舶电子人才的培养现状

什么是船舶电子人才?船舶电子人才必须具备包括电气、电子和控制工程,其内容主要有电气电子控制设备和系统、主推进装置和辅机的自动控制系统、船舶电站,船上计算机和计算机网络的应用能力,测试、维持和恢复电气电子控制设备的能力等等,其次是传播得维修和保养,包括维修保养主推进装置和辅机的自动控制系统,驾驶台导航和通信系统,甲板机械和货物装卸设备的电气、电子控制系统的能力;最后还应该具备与轮机员同等的安全、防污染、消防、救生急救等能力。

(一)船舶电子人才的市场需要

1、船舶电子人才可以负责电子、电器设备的管理,保障行船安全。在现在的新型船只的内部,往往与以往的船只情况大不相同,所以,使用专业的船舶电子人才,可以给行船带来极大的安全保障,随时解决突发的船只问题,避免隐患的发生;2、专业分工带来的工作中大量劳动的减轻。以往的船舶电气、电子方面的任务大多数由电机员和电报员承担,在2007年1月11日到26日在伦敦召开的国际海事组织培训和值班标准分委会,简称STW,提出了对增加电子船员的要求,随后在2008年提出了轮机员的适合从事船舶电子工作。这样一来,可以将电机员和电报员从工作的繁重之中解脱,专业分工,有利于效率的提高;3、可以缓解目前船舶运输业的就业压力。目前我国大学生就业困难,劳动力过剩是不争的事实,而一份船舶电子的工作,既需要一定的工作技术含量,也是专业人才,因此,对于就业有一定程度的帮助;4、其专业性要求了更高级职位不能担当这一任务。

(二)我国船舶电子人才目前的培养研究状况

在2005年以后,我国船舶电子人才培训已经有了初步的起步现象,在2005至2011年6年时间内,不断有学者在对船舶电子专业进行探讨和实践,例如2008年《船舶强制配备专职电子船员的探讨》,(王瑾辉等人),2009年《航海高职院校开设船舶电子专业的分析》,(张哲,杨斌),2010年《具有船舶电子特色的电子信息工程专业人才培养方案的研究》,2011年《船舶电子电气人才培养措施的探讨与研究》,(胡冠山,周应兵),分别从船舶强制配备专职人员的初步探讨,渐渐走向实际上船舶电子人才开设的教育环节分析,再进一步走向人才培育方案以及专业的改良和具体教育方法,例如实验室、课程设置等研究。

目前,江苏科技大学(原华东船舶工业学院),山东交通学院等等大专院校都开设了船舶电气专业,并且取得了一定的初步成就和办学特色,例如,江苏科技大学在专业课之外开设第二课堂,主要包括科技训练,学科竞赛,论文或者著作,专利,荣誉称号,等级考试等等内容。在开设专业课的时候,主要将船舶电子专业分为两个方向,船舶电子系统与设计和船舶通信技术与应用,主要专注于船舶电子系统和船舶通信技术两个方面,发挥学校本身的船舶专业优势,培养宽口径人才,“厚基础,高素质,强能力”。同样开设船舶电气专业的山东交通学院的特色是对实验室建设采取重点首先推出,资源优化配置的方式,尽可能让学生提早感受到船舶电子的魅力,提高师资力量,建立实习基地,实行3+1模式,最后的学期到相关企业进行实习。  二、船舶电子专业的开设

以下内容将以江苏科技大学(原华东船舶工业学院)为例,详细介绍船舶电子专业的开设特色以及其优势内容。

电子信息工程是目前大多数学校开设的一项专业,但是江苏科技大学在开设这一项内容的时候,有着其自身的特色领域,从而具备了就业优势。作为一座以船舶为特色学科的大学,多年来培育了在船舶方面的众多人才。其课程设置包括公共基础课,学科基础科和专业课,公共基础科是包括必须修的一些课程,学科基础科是电子专业的基础课程,专业课程则是根据行业特色所设置,在实践性环节上,学分大约为35%,提高了实践教学环节,同时,开设了创新计划中的“第二课堂”,培养了学生的兴趣。可以说,是在过去的专业课基础上进行了不断地改良。对一些船舶电子专业人才的再学习的要求来讲,英语是非常重要的。因此,英语在专业课程中占得分数也比较高。

三、船舶电子人员教育现状

我国在航海院校正在研究制定电子船员的培训教育大纲,也就是说,目前已经工作的船员中,很有可能通过培训,提高船员的电子知识和系统知识,最终适应STCW在中国的电子船员培训要求,最终适应船上工作。

四、一些建议和意见

(一)积极学习国外在船舶电气专业方面的课程设置和经验。国外船舶电气专业已经开设多年,有一定的经验,所以,中国在开设这方面课程的时候,可以结合本学校的特长和优势,充分学习国外的专业之特色,取长补短,发挥优势;(二)在一开始就调整好课程结构,合适的课程结构有助于学生的全面发展。在选择教师方面,可以选择一些在这方面专业有一定潜力和知识量的人才,这样既可以发掘其潜力,使其渐渐成为这方面的优势人才,也可以让学生受益;(三)不断从实践中总结经验教训,尤其是要听取广大在校学生的切身体会,进行问卷调查,才能够更好地完善课程水平,提高教学质量;(四)想要把一门课程专业一直做到最好,所要必备的内容就是持之以恒,不断改进,适应社会需要,创新品牌,使学生在学习后能够找到合适的工作岗位,有足够能力面对未来可能遇到的就业难等问题。

船舶电子工程技术范文4

关键词:船舶;辅机电气;节能技术

电力是船舶正常航行的重要保障,不同于其他陆上建筑设备,船舶中的电力系统是一个相对独立部分,其构成较为单一。因此,船舶上具体电力的使用受到了一定的限制[1]。对于航行的船舶来讲,其续航能力是关注的焦点,若想实现船舶更好更快的航行,则需要对船舶的电力系统节能给予足够的关注。在电力系统的众多组成部分中,辅机电气设备是其中较为重要的一个方面。因此,对辅机电气设备采取适当的节能技术具有十分重要现实意义。

1.船舶辅机电气设备运用的节能技术方案

电机设备在辅机电气正常运转过程中需要消耗一定的能源,因此,在满足所需要功能的前提下,尽可能的降低电机设备的能源消耗,对于提高轮船辅机电气设备的运行效率具有十分重要的意义[2]。在船舶的实际航行过程中,辅机电气中的绝大多数设备如风机、水泵等设备长期处于运行状态。因此,电机运行效率的轻微提高即可明显提高辅机电气设备运行中的节能效果。船舶在航行过程中通常会遇到各种不同的工况,而不同的工况亦会对辅机电气产生影响,导致船舶内部电网的电压和辅机电气的设备功率发生改变,出现辅机电气设备的输出功率与实际所需的功率产生偏差,增加能源消耗。另一方面来讲,由于辅机电气设备属于交流异步类型,一般情况下,辅机电气设备的功率因素在0.6-0.9之间,当船舶辅机电气设备承受较大的负载压力是,电网的功率因素也会随时下降,造成能源损耗[3]。统计数据表明,近几年来,船舶辅机电气设备的用电量呈现逐年上升的趋势,如何解决辅机电气设备运行过程中的高能耗问题成为研究热点。通过分析可知,若想实现电机设备在运行过程中的高效率,则需要降低电机设备的能耗。电机设备的能耗分析结果表明,在电机运行过程中,最主要的耗能部分电机中的转子等组成部分,当电机中没有明显的感应电流出现在电机中转子部分的周围,则在电机的运行过程中不会出现涡流损耗等能量损失,因而,可以在一定程度上降低电机的能量损耗,改善节能效果[4]。并且还可以在一定程度上改善船舶内部电网的运行状况,减少内部电网的能量损耗。近年来在空调、冰箱等家用电器中广泛使用的变频技术亦可引入到船舶辅机电气设备的制造中,通过使用变频技术实现无极平滑调速,减少电机设备的额能量损耗。

2..船舶辅机运行过程中节能技术的控制

一般而言,在船舶的运行过程中,辅机电气设备中的泵和风机的流量会随着船舶航行中工况的不同而发生改变[5]。船舶辅机电气设备的额定功率通常是由设计规范的要求所决定的,降低船舶辅机电气设备的功能可以通过调节辅机电气设备的流量来实现。常用的调节船舶辅机电气设备流量的方式是向下调节,可采取截流的方式达到降低流量的目的,可采用减小辅机电气设备的阀口,从而限制流量。但是在这种情况下,由于电机设备的功率和转速不会发生改变,会造成辅机电气设备的能源浪费。对不同船舶辅机电气设备的截流和调速方式对比可以发现:通过适当的关小出口阀,可以达到降低管路中流量的目的。但是在电气设备的运行过程中其特性曲线并未出现相应的改变。但是当采用某些恰当的调速方式对流量进行控制时,则会出现辅机电气设备运行过程性曲线平移的现象,表明在相同流量的情况下,通过采用适当方式的调速措施,可以达到改善辅机电气设备节能效果的目的。上述分析表明,可采用同步转速操作方式的电机替换固定转速电机,实现提高辅机电气设备的工作效率,降低船舶能耗[6]。在船舶运行过程中,船舶辅机电气设备的供电频率和电机转速二者之间的关系为正比关系,因此可以通过使用变频技术实现无级调节转速,进而达到提高辅机电气设备工作效率的目的。近年来,电子元器的快速发展,为变频技术引入船舶辅机电气设备提供了良好的条件,有利于今后船舶辅机电气设备节能效果的提高。在船舶的实际航行过程中,船舶辅机电气设备可以通过变频设备实时的改变电机的运行转速,同时辅以对船舶内各系统能源需求的把握,可以实现对辅机电气设备转速的有效控制,达到在满足辅机电气设备流量需求的前提下,降低转速[7]。当辅机电气设备中的转速降低时,其自身的能量消耗同时亦会降低,通常情况下,辅机电气设备的调速范围大致在额定转速的65%-100%之间。除了采取先进的节能技术外,还应当从对应的管理手段方面入手,针对当前采用的管理方式中存在的问题进行深入的剖析,发现其中存在的不足,进行有针对性的改进。就目前我国船舶辅机电气设备管理的现状来看,绝大多数情况下,依旧采用的是粗狂型的管理方式,管理人员也未必能够充分认识到节能管理的重要意义。鉴于目前管理方式存在的问题,在今后的管理工作中,应当进一步加大对管理人员的培训和教育,增强他们的节能意识,提升他们对于节能技术的认识,从而促进我国船舶辅机电气设备节能技术管理方式方法的升级,提升节能管理水平。

3..结语

船舶电子工程技术范文5

关键词:电力系统;储电技术;埃弗雷特优化技术

引言

电能具有灵活度高、环保和功率稳定等优点,随着电力传输和电力储存技术的高速发展,大量用电设备如照明设施、起重机和船舶通信等设备广泛应用在船舶等海上作业平台上。为了实现船舶电网的稳定输出和降低电力能源的功率损耗,大型的船舶综合电力系统引起了广泛的研究。为了适应复杂的用电载荷和供电需求,保障整个船舶电力系统的平稳运行,船舶工业需要对传统的船舶电力系统进行技术革新。电力变换装置、电网拓扑结构和功率转换器等各种先进的电力技术近年来逐渐成熟[1],这些新的技术和优化算法开始在船舶的电力系统上应用起来。传统的船舶电力系统主要有以下缺陷:1)系统冗余、集成控制不便。传统的船舶电力系统包括汽轮发电装置、储能模块、电网和船上用电设备,电能沿船上左右两侧的母线传输到各种用电终端。由于众多用电模块在功率和电压上相互影响,使得电力系统的性能下降甚至不稳定。船舶上各种用电设备相互独立运行,无法有效的对整个用电网络集成控制。2)电力系统网络复杂,维护困难。传统船舶电力网络在铺设过程中无法对整个系统进行协调,电路之间的并联、串联往往根据用电设备随机决定,因此电网的结构复杂无规律。这种复杂的电路一旦出现故障,检测和维修需要耗费大量的时间和工作量。3)系统供电效率低,电能损耗大。相对于采取网络拓扑结构的集成化电路,传统船舶电路的供电无法对负载用电变化做出及时的响应,这种供电电流和电压调整的滞后性会造成大量电能的损耗。由于船舶用电设备存在功率的突变,传统电力系统无法做出及时的调节,整体系统的用电效率就会降低。在船舶供电系统的电力变换装置设计时,需要将众多变换装置有机的协调才能使电力系统的安全性、可靠性达到最佳[2]。本文在设计船舶的电力系统时,充分考虑到电路网络拓扑结构的优化,结合量子学埃弗雷特算法对电路进行优化设计。经过优化后的船舶电力系统电路高度集成,故障诊断和维护方便;对负载用电变化的响应迅速,提高了供电系统的效率;系统内电力变换装置的耦合性好,整体上的电能损耗大大降低。

1船舶电力系统

1.1船舶电力系统的发展现状

近年来,电工电子技术发展迅速,大规模的集成电路逐渐取代了传统复杂的电路。这种高度集成的电路可以显著提高电力系统的可控制性、运行的稳定性和系统的使用寿命,同时节省了维护和故障诊断的成本。传统的船舶电力系统主要为发电轮机和输电和配电设备两部分。其中,输电、配电设备又包括电力转换装置、步进电机装置、配电器、电池等储能元器件和变压器模块等。经过几代人的研究,模块化电子技术在船舶电力系统中逐渐应用起来。模块化电子技术是欧美等发达国家率先提出的,它的出发点是电路的网络拓扑结构。根据模块化拓扑结构设计的电路,充分考虑各个不同功能模块之间的相互联系,实现了电路在电压转换、电能输送、节能调度的最优化[3]。

1.2船舶电力系统的区域配电

船舶电力系统的区域化配电是基于模块化电工电子技术发展而来的,这种区域化配电模式可以根据船上用电设备的负载进行电能的分配。通常情况下,区域化配电的传输线路为船舶左右两侧的输电母线,然后根据用电量的大小将母线的电流分配给各个区域。该区域化配电结构如图1所示。相比较于传统的船舶配电方式,采用区域化配电技术的船舶电力系统具有以下优点:1)根据用电载荷进行电能的区域化分配,每个区域设计高度集成的电力转换器,使电力系统的动态响应迅速和准确。2)对于电力系统的压力泵和各类风机等辅机模块,采用区域化的配电方式可以针对辅机的频率和转速进行调节,确保辅机的工作效率。3)区域化的直流电分配方式减少了船舶电力系统的变压器转换级数,降低了功率损耗。

2采用埃弗雷特优化技术的船舶电力系统

2.1埃弗雷特优化算法

量子信息科学近年来逐渐兴起,其中量子计算和量子理论优化算法得到了长足发展。量子计算是由埃弗雷特率先提出的,他提出了物质的另一种状态-“量子态”,并指出任何现实生活中存在的物质,不论是宏观还是微观物质,都可以通过“量子态”进行描述[4]。基于量子理论的优化算法在处理某一特定工况的问题时,充分利用量子逻辑运算和耦合算法。相比于传统计算的迭代算法,量子计算在判定函数时仅需要运算一次就可将不确定的输入量转化为定量,具体的函数形式如图2所示。图2中,量子计算函数与传统函数具有明显不同,量子计算充分利用了量子的矢量可叠加特性,通过矢量变换H,将输入量x和y转化为叠加态,然后通过埃弗雷特算法进行计算,从而将非定值的物理量转化为对应的确定值物理量。量子理论的埃弗雷特优化算法在电路设计中发挥着重要的作用。他可以将复杂的函数求解过程进行简化,使得数据处理和运算过程更加简便。尤其对于回路中干、支路电流的网络设计和配电模块的耦合性,可以大幅提高耦合求解的效率,对电力系统结构的合理设计具有非常重要的意义。

2.2基于埃弗雷特优化技术的船舶电力系统

基于埃弗雷特优化的船舶电力系统,与传统电力系统最突出的区别是采用级联的方式对船舶区域配电。通过配置SSIM滤波器,将输入端和母线之间的三相电流衰减降低。起波形选择SSIM滤波器跟电路后端的整流器以级联的方式连接,作为一个子模块起配电的作用。采用级联式区域配电的船舶电力系统具有以下特点:1)在船舶的级联式电力系统中,每个配电区域都可以看作是独立运行的子系统,每个子系统的抗干扰能力也各不相同。子系统通常会受到不同程度的扰动,其中程度较小的扰动包括:用电设备的负载变化、系统自身的噪声扰动和线路不稳定产生的扰动等;程度较大的扰动包括:电路开闭瞬间产生的扰动和输电线路发生意外产生的扰动等[5]。2)电力系统采用级联的区域配电方式时,需要通过反馈系统对功率进行调节。通常情况下,配电区域的反馈包括电压反馈和电流反馈两种。采用电压反馈的配电模块当反馈电压和输入电压存在明显差异时,区域内的阻抗器就会发挥调节回路电压的作用,使系统输入电压与负载电压匹配。本文所述的级联式区域配电的等效模型如图3所示。图3中,G1为电力转化器的级联传递函数,G2为某区域配电的传递函数。Z0和Zin分别为配电器的输入阻抗和电力转换器的阻抗。由该级联模型可知,区域配电的输入阻抗和电力转换器的阻抗相互调节,可以保障区域的稳定性。在该电力系统中,每个配电区域之间的级联方式是通过埃弗雷特算法耦合起来的[6]。一方面,每个配电区域可以保障该区域内的用电需求和电力调节灵活性;另一方面,众多配电区域组成一个有机的系统,共同保障了整个船舶电力系统的正常运行。该级联式配电系统结构如图4所示。在该电力系统结构中,输入端为左右两侧的2个三相交流电源,PCM1-PCM4为电路的阻抗器和整流装置,SSCM为电路的变频器。

3结语

随着电工电力技术的发展,集成化和模块化的电路设计在船舶电力系统中的应用越来越广泛。本文基于埃弗雷特优化算法,对传统船舶电力系统进行优化设计,在原有的基础上设计了级联式直流配电模块。后期的功率和稳定性测试表明,该新型船舶电力系统功率损耗低且具有良好的供电稳定性。

参考文献:

[1]杨勇,耿攀,袁阳.基于DSP的舰船交流电力系统保护装置设计[J].船电技术,2012,32(5):50–52.

[2]戴剑峰,周双喜,鲁宗相,等.面向对象的船舶电力系统数字仿真研究[J].中国造船,2005,46(3):61–67.

[3]郭光灿.量子信息科学在中国科学技术大学的兴起和发展[J].物理,2008,37(8):556–561.

[4]Z.MALJKOVIC,关玉薇.故障和扰动引起的水轮发电机电路电压升高[J].国外大电机,2001(1):20–24.

船舶电子工程技术范文6

[关键词]STCW公约马尼拉修正案 船舶电子员 电子电气员英语 英语教学改革

[作者简介]袁健(1966- ),男,江苏南通人,南通航运职业技术学院轮机工程系副主任,副教授,硕士,研究方向为轮机工程技术、高职教育与管理;靳辰浩(1971- ),男,江苏徐州人,南通航运职业技术学院轮机工程系,助教,研究方向为船舶电气、高职教育与管理。(江苏 南通 226010)

[中图分类号]G642.3 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2013)35-0162-02

一、STCW 公约马尼拉修正案产生的背景

国际海事组织(IMO)于2007年召开船员培训和值班标准分委会(STW)第38次会议,德国、印度等国家及国际海船管理人协会、国际自由工会联合会(ICFTU)等组织分别在各自提案中提到需要增加电子电气船员或简称为电子船员(Electronic Officer)的建议。2010年1月在伦敦召开的STW第41届会议上制定的《1978年STCW公约2010年修正案(草案》第3章明确了对海船电子员(ETO)和电子技工(ETR)的强制要求。

2010年6月25日在菲律宾马尼拉召开的海员培训、发证和值班标准国际公约缔约国外交大会上通过了《1978年海员培训、发证和值班标准国际公约》马尼拉修正案(简称STCW公约马尼拉修正案),并于2012年1月1日起生效,过渡期5年。该修正案与之前的《STCW78/95公约》相比较,其主要差别体现在船舶增设电子电气员的相关规定上。STCW公约马尼拉修正案在第1章“总则”中提出了“电子员”的定义,强调了现代化船舶设立电子电气员的必要性。“电子员”指符合STCW公约马尼拉修正案规则第3章第6条规定的高级船员。电子员不是传统意义上的电机员或电报员,它的业务范围既包括原来的船舶电气部分,同时又包括船舶报务员和驾驶台上部分电气设备。

二、STCW公约马尼拉修正案对海船电子员英语适任能力的要求

(一)对海船电子员的英语沟通和交流能力提出新要求

STCW公约马尼拉修正案强调了船舶电子员的英语沟通和交流能力:海船电子员需具备在不同工作中能用英语进行良好的、有效的沟通和交流的能力,如“ECDIS”和“个人安全和社会责任”等方面。STCW公约修正案要求船员语言沟通能力要达到:具备足够的英语知识履行船员职责,能使用海图和其他航海出版物,了解有关船舶安全和操纵的信息,具备各职务必需的业务函电等写作能力。

(二)对公司在配备船舶电子员的职责上提出新的要求

STCW公约马尼拉修正案对公司在选派船舶电子员方面增加了规定,第1章第14条“公司的责任”中增加“在任何时候都应按《国际海上人命安全公约》中第5章第14条第3款的规定进行有效的口头沟通”,要求船舶电子员使用英语进行口头和书面表达。

三、国家海事局关于海船电子电气员英语评估及适岗考试内容的修订

(一)海船电子员英语评估及适岗考试的新要求

自STCW公约马尼拉修正案颁布和实施以来,国家海事局修订了《中华人民共和国海船船员适任考试和评估大纲》,具体规定了船舶电子电气员适任考试的笔试和实操内容,命题内容以测试船舶电子电气员的专业知识为主,同时兼顾国际海事组织提出的一些最新法规和最新要求,英语适岗考试更加重视海上航行安全、海上救生、海上消防及医护,更加强调海上防污,强调对于应急情况的应变处理,对大型船舶操纵提出了更加严格的要求,要求更好地掌握船上机电知识和近年来更加严格的港口国检查等内容。

(二)电子员英语考试评价标准

根据STCW公约马尼拉修正案新增电子电气员的要求,国家海事局出台了《中华人民共和国海船船员适任考试和发证规则》实施办法,具体规定了船舶电子电气员岗位适任培训的最低时间要求为12个月,其中关于英语应用及能力提高的考试科目有电子电气英语,满分100分,70分及格,评估科目有船舶电子电气员英语听力与会话,评估通过的标准为合格。

(三)电子员英语评估内容

船舶电子电气员共有5个评估科目,英语听力与会话是评估科目之一。该评估包含听力与会话两部分,内容上包括船舶日常生活用语,对外业务联系用语,法律法规及国际公约方面标准用语,船舶电子电气设备日常管理及维修保养用语以及相关工作的物料备件、工具、仪表、维护修理及故障描述等。英语评估仅适用于无限航区电子员。

(四)新的评估考试标准对电子电气专业英语教师的挑战

海船电子员英语适岗统考考试内容要求电子员既要有扎实的专业基础知识,又要有熟练的英语语言运用能力,因此英语听力与会话适任评估和统考内容考查的是船舶电子员综合运用英语知识解决船舶电气专业问题的能力。STCW公约马尼拉修正案使电子电气专业英语教学面临着一个新的课题,即教学过程中如何将电子电气专业基础知识运用于电子员英语教学中。为了履行STCW公约马尼拉修正案关于电子电气员英语评估和统考的新要求,一方面,教师不仅要具备扎实的英语基础,还要熟练掌握船舶电子电气专业知识;另一方面,在教学过程中,教师在教学方法上要有所创新,要以培养能力为目标,以教学项目为载体实施教学。只有这样,才能最大限度地发挥教师的指导作用,提高教学效果。

四、船舶电子电气员专业英语的界定

“船舶电子员专业英语”是培养船舶电子电气专业学生英语听说读写能力的一门实践课程,是船舶电子电气员职业核心能力培养课程。该课程内容包括:船舶管理、船舶电气、通信与导航设备、自动化控制技术、计算机网络五个方面的技术资料泛读和船舶电子电气函电书写。该课程仅限于无限航区电子电气员。该课程开设的目的是使学生在理论上和实践技术上均达到STCW公约马尼拉修正案中所规定的船舶电子电气员应具备的英语水平,巩固和扩大学生的专业英语基础,培养学生阅读和翻译有关技术资料和简明船舶英语出版物的能力以及书写与本专业有关的简短文书的能力,使学生实现能用英语进行业务沟通和交流的目标。

五、改进船舶电子员专业英语教学的建议

(一)教学方案的改革

在内容上,电子电气英语涵盖了船电专业英语的内容,同时还包括计算机局域网、通信与导航、电力推进系统等内容。这就要求在制订专业教学方案时综合考虑。船舶电子电气英语教学应本着“听说领先,读写跟上,写作补充”的原则,针对船舶电子电气员的岗位职责,听说课应按照“船舶电子电气员英语听力与会话评估”相关规定中的电子员各种工作情景设置内容;阅读课可增加船舶管理、船舶电气通信与导航、自动化控制、计算机网络等方面的内容;根据高职院校船舶类专业英语的学习时间,可将写作课纳为选修课。

(二)专业英语师资配备的改革

英语专业教师在英语专业知识上具有很大优势,但海船电子电气专业知识缺乏;而电子电气专业教师在专业知识上优势很明显,但英语专业知识不足。因此,一方面,可以挑选从国外进修学习回国的专业教师承担专业英语课教学工作。另一方面,采取配备英语专业教师和电子电气专业教师相结合的形式。从英语专业教师中挑选具有较高专业知识水平的教师进行电子电气专业知识培训,从电子电气专业教师中挑选英语基础较好的教师进行英语强化培训,由他们共同组建电子电气员专业英语教学团队,提高海船电子电气员专业英语教学效果。同时,为了保证教师有充足的精力和时间去研究改进教学方法、研究电子电气专业的发展变化和知识更新,英语专业教师最好不承担或尽量少承担基础英语的教学任务。

(三)教学模式的改革

1.电子电气员专业英语阅读课采用双语教学。在电子电气员专业英语阅读课授课过程中,建议采用以英语为主、英语结合母语的双语教学方式。采用双语教学,会使更多的学生参与到课堂教学中,使那些英语基础较差的学生也敢于开口说英语,使他们用英语交际的能力得到进一步的锻炼。

2.电子员英语听力与会话课采用灵活多样的教学模式。船舶电子员英语听力与会话课应该用灵活多样的教学方法取代传统的单一教学模式。其中,情景教学法和合作教学法都是行之有效的教学方法。情景教学法就是在课堂教学中设立一段情景,导入教学以引起学生思考,或者让学生模拟一段情景。情景教学法可以增加课堂教学的生动性和趣味性,有利于培养学生语言的创造能力。为了创造尽可能真实的交际环境,教师在课前要结合课文内容广泛地搜集资料,确保学生在课堂上进行有效的交际活动。教师通过认真钻研教材,在课堂上设置如设备维修、设备故障的诊断探讨、与船上相关部门业务的交流、与验船师交流等交际情境,使学生积极主动地参与课堂交际。教师也可以在教学过程中设置上述的工作场景安排学生分角色演示。只有通过大量的情景练习,才能提高学生的听说能力。合作学习法可以大大提高学生的学习兴趣,充分调动他们的学习积极性,避免学生出现听不懂、羞于开口的尴尬局面。教师把学生分成若干个小组,每个小组由四名学生组成,包括一名尖子生,两名中等生和一名差生,以确保尖子生带动中等生和差生。教师应紧紧围绕上课所学的知识布置内容,安排学生先分组讨论,讨论的过程中人人都要出谋划策,然后分角色将相关内容表演出来,每个小组的各个成员在课堂上都有表达的机会。各小组成员之间通过合作学习,可以互相帮助,共同提高。

(四)考核方式的改革

船舶电子电气英语的考核应注重对学生学习过程的监控和评价,可将考核分为平时考核、阶段性考核和期末考试三项,建议各项考核所占分值设为30%、20%和50%,三项考核综合得出学生的总评考核结果。此外,依据STCW公约马尼拉修正案关于船员阅读与英语理解使用能力的要求,期末考试应适当增加主观题,减少目前海事局统考中单一的单选题形式,改变学生依靠背题库通过考试的局面,切实考查学生的实际英语运用水平,真正提高海船电子员专业英语运用能力,以符合STCW公约马尼拉修正案的要求。

[参考文献]

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[4]李恩洪.STCW公约马尼拉修正案解读[J].世界海运,2011(1).

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[6]王滢.船舶专业英语教学方法的研究与应用[J].科技创新导报,2011(1).

船舶电子工程技术范文7

【摘要】加快海运业的发展,提高船舶运输的安全性,降低运营成本,提升工作效率,运用计算机对航海信息化、自动化是发展的必然趋势。本文浅谈计算机信息化在航海各要素中的影响,望计算机信息化在航海中能得到全面运用。

【关键词】网络信息化航海航行安全和效率自动化降低成本

海运业是一个十分古老而又传统的运输行业,往往滞后于一般新技术的应用与推广.但二十世纪.90年代早期,全球航运市场已开始兴起计算机技术应用的热潮,IT(信息技术)将在未来社会及商业、工业发展中起着十分重要的角作用,并将很快普及到所有行业与领域,航海业同样也正在普及计算机网络技术。相对海运经济的发展趋势,航海技术要求必将网络信息化。近些年,很大部份轮船公司又为各条船舶安装了局域网,配置网卡,不仅为船舶信息资源的共享以及数据的传递提供了方便,而且也为公司对船舶的安全与防污染管理开辟了新的技术途径。

当前,航海技术的信息化建设已全面展开,逐步实现现代化管理和科学化决策,大力提高企业运营效率、信息传递速度,解决了信息共享的障碍,为海运决策提供精确有效的信息。下面就浅谈一下航海信息化的相关细节船舶物料管理,运用计算机与网络技术及其数据库,进行物料流通管理,通过输入所需物料编号、物料名称、种类后,快捷、准确的查寻。船员发送船舶物料申请单到船舶公司,经公司审核后,由公司编成电子文档发送给供应商询价,供应商供货后,经船舶确认审核后,自动调整物料库存,从而形成物料进、销、存的自动化管理系统,减轻复杂、繁琐的船舶物料管理现状,帮助船舶公司分析物料的供应与使用,强化管理、杜绝管理漏洞、节约成本。

船员管理运用计算机数据库对船员信息进行管理,目前已被我国许多轮船公司、大型船舶企业,船员中介及船员管理公司等广泛使用,得到了航运业界的一致肯定。如船员基本信息录入、船员信息查找;船员灵活调配;船员证书的监督管理;船员信息的删、录入;船员服务期满及证件过期报警提示等。使航运公司办公高效性、系统化、智能化的管理船员,大幅度降低了企业运营成本,公司同时能共享信息系统的资源。

船舶动态跟踪,船舶动态是每个船东都需随时掌控的,通过网络可以便捷直观的查寻船舶动态,如船舶的船名、船舶尺度、航向、航速、经维度、船舶附近的交通流量、预计到达目的港时间等。而且可以在电子海图的背景上定位跟踪船舶、查看船舶资料或定制到港自动提醒等高级功能。无论您身在何处如办公室、家庭、会议、朋友聚会、茶馆,只要能上网的场所,都将随时获知船舶确切位置。这些数据来源于我们在沿海及内河港口部署的AIS信息接收基站,这些基站持续接收来自船舶上AIS自动识别器设备发送的数据。如果船舶不在AIS接收范围区域,还可以通过Inmarsat国际海事通信等卫星通信系统获取信息数据。通过这高新的网络技术,同时还可以获取涉及全球其它海域的船舶信息数据,实时了解相关信息。

传统的静态、固定航海资料的纸质印刷海图已不适应船舶自动化和航海智能化的发展要求。从而电子海图显示与信息系统在近些年开发应用的基础上不断的加以完善,该系统不仅能很好地提供纸质印刷海图的有用信息,而且取代了传统的人为手工海图作业,GPS、雷达、NAVTEX等各种现代化的导航设备所获得的信息都被集合在一起,成为一种集成式的导航信息系统。这个系统具有船舶所在航区海图显示、航行线路的设计、航路监控、危险局面来临前自动报警提示、各航行数据记录、航迹显示、海图自动改正等功能,大大提高了航行安全和效率。

电子海图显示和信息系统,它综合了航海技术、计算机技术、计算机图象显示技术及计算机软件技术针对航海领域的一场技术开发,它被广泛地应用于世界航海领域.,国际海事组织已经制定了关于电子海图显示和信息系统的相关的国际标准和严格规范,这些标准和规范大部分是用于航海方面,对电子海图显示精度提出了新的要求,为了充分在船舶航行管理中的应用,信息系统必须自动的对信息数据进行综合分析,将电子海图显示和信息系统中的数据通过算法实现提示各浮标的移位、船舶意外走锚、禁止航行区和船舶搁浅、船舶避碰局面等报警功能.

而且海图电子化可以实时显示本船的经纬度、航向、航速、方位等信息,可以实时监控该船周围的船舶动态和查寻它船信息及所在海区海况信息,随着信息技术和航海技术的不断发展,海图和雷达信息数字化之后,两者间完全实现了数据相互传输,使电子海图与雷达图像数据信息的重合显示成为现实,在电子海图上重叠显示雷达图像数据信息后,可在原航行水域海图信息的基础上提供本船、本船周围的静态目标与动态目标相互之间的位置关系。提前预知本船对周围船舶的会遇态势和会遇的局面能及早掌控,从而尽快作出准确判断,达到避开航行紧迫局面,及时采取妥当的避碰措施而保障航行安全。

航海书籍资料也已快速电子数字化航海所需的各种图书资料原始都采用纸质印刷形式。随着计算机技术和互联网技术的发展,航海通告、潮汐表、航标标表等都已出现了电子版和网络版。船舶公司海务及船舶船员可以在网上查询与下载,这不但使用方便还有利于航海图书资料中内容的迅速更新,避免了海员对复杂而烦琐的纸质图书资料的人工校改。

船舶已加速自动化,从船舶在机舱设置集中控制室到出现无人机舱值班和驾驶台对主机遥控操作及监测,船舶机舱自动化已大势所趋。计算机功能代替复杂的电子线路,发出操舵指令,送到执行中心,自动校正控制的相关参数,代替繁琐的人工指令,使船舶舵发展成为一个具有自适应功能的接受指令的自动舵。

船舶自动化还能使船舶定员大约减半,大大降低了营运成本。特别近10年来建造的新型船舶基本上都可称之为高度自动化船舶,其中一部分自动化程度高的船舶被称之为“高技术船舶”。船舶自动化从机舱自动化逐渐走向了船舶驾驶自动化。

船舶电子工程技术范文8

关键词:船舶;电气自动化系统;可靠性;保障分析

1 船舶电气自动化系统可靠性的保障技术

(1)电磁兼容保障技术。船舶电气系统运行的周围环境条件比较差,为了保证电气设备的正常运行,就要运用电磁兼容保障技术,进而提高船舶电气的抗干扰性能。形成船舶电磁干扰的几个条件是:具备干扰源,存在一定的传输媒介,具备灵敏的接受模块。电磁兼容技术的任务主要是把这几个条件中的一个进行损坏,进而保证电气设备不受电磁干扰[2]。

电磁兼容技术的关键是选取适宜的元器件,以降低对电磁干扰信号的敏感程度。选取的元器件要有以下条件:一是电气干扰源的信号电平要超过船舶电气规定的范围;二是电气设备可以响应干扰源的主要信号频率。所以,为了保证船舶电气设备具备充足的抗干扰能力,要尽可能地选取电源电压很高的数字集成电路。

(2)容错保障技术。容错保障技术指的就是电气设备对发生的安全故障的容忍保障技术。主要有:电气设备故障的检验测试和诊断;对船舶电气设备系统发生的故障做出控制和应对措施; 容错保障技术对船舶电气自动化系统的故障做出三种分类:一是把备用机组进行启动,从而降低运行电气机组的负荷;二是把备用机组进行启动,延长一定时间,然后停止运行的故障机组;三是再次停止和启动备用电气机组。所以,如果船舶电气系统出现前面两种故障,在停止设备时,此电气机组就会产生一种阻塞信号,并且一直维持功能的发挥,直到设备的故障最后消除。按完阻塞按钮之后,生成的阻塞信号才会解除,新发出的启动设备指令才会生效,如果不这样,该机组将不会被重新启动,这样一来,就可以防止电气系统设备的故障更加扩大,因而可以保证船舶电气系统的可靠性。

(3)储备保障技术。为保证船舶电气自动化系统运行的可靠性,可以把其电气自动控制系统看成冷储被系统。通常情况下,电气自动化的储备系统主要是指把储备单元和电气运行单元分离,只保持电气运行单元单独工作,其余的电气储备单元处于等待状态。这时,只有在电气运行单元不工作的状态前提下,其余电气系统储备单元才可以接替工作。船舶电气自动化储备系统根据其储备单元的状况不一样,可以分成暖储备和冷储被两种。其中,暖储备系统的自动化系统储备单元始终保持在运行状态,它失效以后,失效率不是零,而冷储备系统的自动化系统储备单元一直在没有运行的状态,它在失效以后,失效率是零。这种冷储被系统经过储备设计,能够达到船舶电气自动化系统的可靠性要求。

2 船舶电气自动化系统保障技术的可靠性分析和评估

(1)船舶自动控制可靠性分析和评估。为了使分析和评估更加方便、准确,这里做出假设:第一,如果电气自动化系统不能有效运行,船舶上面没有维修的条件,也就是把此电气系统看成是不能够维修和恢复的系统。第二,此自动控制系统的每个构成单元的失效几率是正常数值。该自动控制系统可靠性分析的框图和模型如下图1所示:

船舶自动控制的系统可以看成是冷储被单元系统。在上图中, 1、 2、 3分别代表该系统每个分项系统的失效率,因而就可以计算出船舶自动控制系统的可靠性以及平均没有故障时间。

主要运用计数法对各个失效率 1、 2、 3进行预估,使用这种计数方法的基本依据是要把构成该系统的全部元器件的失效率做出预测。需要的数据基础有:一是不同设备元器件的类别和总量;二是电气设备元器件的质量等级;三是电气设备的运行环境。运用这个方法计算系统失效率的公式是:

设备=Ni( G )(i=1、2、3......n)

在这个式子中, 设备表示的是船舶总电气设备的失效率(失效数/106小时), G表示的是第i种电气元器件的通用失效率, 表示的是第i种电气元器件的质量系数,Ni表示的是第i种电气元器件的总数。

以《电子设备可靠性预计手册》里面对电气元器件的失效率和数学模型为预测的主要依据。在具体进行预测时,首先假设导线和焊接点的失效率是零,在这里不考虑多种电路包括的元器件,因为它对模型和数据分析的可靠性不会造成影响,所得出的预测结果如下表1所示:

最后可以计算: 1=0.6128461×10-4(1/h)

2=0.4628733×10-4(1/h)

3=0.3175635×10-4(1/h)

船舶自动控制系统的可靠度和平均无障碍时间是:

R自动控制=37.0.exp(-1.15×10-4t)-36.0.exp(2-1.06×10-4t)+640.exp(-1.13×10-4t)

MTBF自动控制=28935.5(h)

(2)船舶电气自动化系统的可靠性分析和评估。电气自动化系统也是一个冷储备系统,其不同元器件的失效率是 4=28.446×10-6(1/h), 5=2.825×10-6(1/h), 3=9.122×10-6(1/h)。

得到的可靠性和平均无障碍时间分别是:

R电器系统= exp(-1.45×10-4t)+46.7.[exp(-1.46×10-4t)-exp(-1.43×10-4t)]+1223.exp(-1.55×10-4t)

MTBF电器系统=20369(h)=2.4(年)

(3)确定船舶电气自动化系统可靠性的薄弱环节。对船舶电气自动化控制系统的全部构成元器件做出预测,一个一个地预估出它们的的失效率,如果结果出来说明电压监视元器件的失效率是最高的,并且对整个船舶电气自动化系统失效的贡献最多,同时在整个的电气设备元器件的设计上,又没有进行储备保障,就可以很准确地确定它就是整个电气系统最薄弱的部分。因此,就应该在日常的使用和工作中,加大检查和维修船舶电压监视元器件力度,同时保证足够的元器件的备件数量。

3 结束语

船舶电气自动化系统的可靠性保障技术对传播的安全稳定工作起着非常大的作用。所以,在具体使用所有这些保障技术之前,必须要重视有关的检验和测试工作,把其中的薄弱部分查找出来,再具体分析和研究,提出更好地解决措施,由此,就能够保证船舶电气自动化系统的可靠性。

参考文献:

[1] 张志斌,肖乐明,陈新恩等.轮机工程专业“船舶电气及自动化”课程教学问题与建议[J].航海教育研究,2014,(04):73-74.

船舶电子工程技术范文9

关键词:船舶电气自动化;发展趋势;设备故障

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.195

1 关于自动化这项技术在自动化范围中船舶方面的发展

1.1 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。

1.2 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。

1.3 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。

2 船舶电气自动化系统的发展趋势

2.1 工作效率的不断提升

数字化、高端化的自动化技术、对图像进行控制的一系列功能都是网络系统拥有的优点,有利于船舶对人机操作进行更有效地证明。

2.2 电气设备越来越完备

船舶业也在社会上获得了越来越多的关注,在某种程度上对电气方面的自动化形式以及它的相关产业有着正面影响,会对船舶电力系统进行推进和对于辅机电力方面进行拖动的相关技术领域产生的巨大改革。

2.3 在O控方面越来越精确的系统

在自动化方面的技术、网络、计算机这的三方面的帮助下,我们国家的船舶对于计算机进行全方面的控制在装货、机舱管理和驾驶等各个方面已经差不多实现了。

2.4 对于未来如何发展进行展望

为了能对生态环境进行改善以达到能源消耗降低的目的,船舶业对于新能源进行研发的投入就需要加大,并能将这些研发尽快在船舶工业方面得到应用。

3 船舶行业中电气方面对自动化进行应用的设备产生故障时的排除

3.1 进行排除工作所采用的原则

为了使船舶过程中进行的工作得到顺利的发展,人员在进行检测时应该对于可能出现在电气的自动化过程中的问题一个个来进行排除,就需要遵守首先检查外部然后检查内部、先动后静、先易后难的规则,只有这样设备所可能产生的各种故障才会被尽早的找到。

3.2 进行排除工作所需要的步骤

(1)对电气方面应用自动化功能的设备进行更深的检验活动时人员安排应合理,以找到每一项在电气方面应用自动化功能的出现问题的设备。

(2)将电气方面的说明书跟线路图进行仔细严密的对照,从而对故障是如何出现进行分析。

(3)确定哪些区域的设备需要进行进一步的检查,把它的元件进行拆卸并标注好。

(4)故障维修。

(5)通过一次次的试验对故障进行了解并且排除以达到确保工作顺利完成的目的。

3.3 进行排除所采用的方法

在运转速度极快的船舶行业中应用自动化功能的电气设施经常会有设备产生故障,如果不能设备故障进行快速的排除那么船舶航行中所要求的安全可靠将会受到威胁。

(1)通过直观的方式进行分析的方法 。简单的说,通过直观的方式进行分析的方法是进行检测工作的人员借助看、闻、听、摸等可以直观获得的感觉来对于机械产生故障的部位进行查找和分析的方法。

(2)通过短路的方式进行分析的方法 。通过短路的方式进行分析的方法要求进行检测工作的人员需要具备更加专业的能力,进行检测工作的人员最关键的是准确的找到产生故障的部位,找到以后把导线连接在接触部位产生怀疑的地方,如果设备得到正常的运转那么能把该触点看作是产生故障的部位。

(3)通过短路的方式进行分析的方法 。与通过直观和短路两种方式进行分析的方法做出比较,进行检测工作的人员第一步应该对于下一个可能出现故障的部位进行确定,然后再把它的部件或线路板更换,若更换以后设备运行正常便能把这个部件或线路板当成出现故障的部位,若设备仍运转不正常那么便应该根据上面的步骤不断重复来排除故障,排除到设备开始运转正常了那么就能对出现故障的部位进行精准确定,这个时候便能对维修人员进行安排让他们去修复。

4 结论

推动船舶电气自动化系统的工作效率、监控系统精确性的提高以及电气设施的完善是计算机技术与网络技术发展的结论。船舶工业需对其电气自动化设备故障的排除工作特别看重,而且关注检测人员专业技术能力的提高和检测方法的创新发展,来更好看出船舶运行掌握的安全性与经济性。

参考文献:

[1]杨瑞强.关于船舶电气自动化的发展及设备故障的排除研究[J]. 科技传媒,2016(17).