船舶电气自动化系统的发展于

渺彭晖 林贵鹏

摘 要：随着电气化技术的不断革新，其在各个领域的应用也越来越广泛。在船舶领域，电气自动化系统大大促进了其发展进步的历程。本文主要从船舶电气自动化系统概述、发展现状、发展趋势以及发展未来三方面对船舶电气自动化系统发展的相关问题进行了论述。

关键词：船舶；电气自动化系统；发展

在国家有关资金、政策等的大力扶持下，我国的船舶工业得到了大力发展。尤其是在船舶工业的电气自动化系统方面，更是取得了较大的成果。加之不断从国外引进先进技术，使得我国的船舶电气自动化水平也已经达到了国际先进水平，其竞争力得到了进一步提高。

一、船舶电气自动化系统概述

船舶电气自动化系统主要包括船舶配电系统和船舶机舱自动化系统。

其中船舶配电系统主要由电源、配电装置、电网以及负载四个部分构成。电源的主要作用是将机械能、化学能等转化成电能，船舶上的电源装置很多，例如柴油发电机组、稳压电池等等；配电装置的主要作用是对电源和负荷进行分配、监视、测量、保护、转换以及控制等等；电网是船上所有的电缆和电线的总称；负载主要包括舱室机械、甲板机械、传播照明以及通导设备等。

船舶机舱自动化系统存在的意义是提高船员判断和操作正确的概率，提高船员的反应速度，并降低船员体力上的消耗。由于不同船东订货技术规格书的约定不同，因此机舱自动化系统的配置也不同。但主要配置大概包括主推進装置自动化系统、主柴油发电机及电站自动化系统、应急柴油发电机自动化系统以及艏侧向推进装置遥控系统、舰船自动见摇水舱系统等等。

二、船舶电气自动化系统的发展现状

随着计算机技术、制造技术以及通讯技术等的不断进步，其在船舶的驾驶、机舱管理以及装货等方面都得到了很好的应用。现代的船舶自动化系统，是将机舱自动化、航行自动化、装载自动化等有机结合的自动化体系。该系统主要是由工作母站、分控制系统以及工作分站组成的。工作母站方面，一般有两个，一个设置于机舱控制室，另一个则在驾驶室。二者互相独立，既能单独操作，也可同时操作；分控制系统方面，不同种类和自动化程度的船舶，其分控制系统也不同，例如主机遥控、机舱监测报警、泵浦控制、冷藏集装箱监控等等。工作母站和分控制系统之间的联系采用的是由高速传输技术组成的综合网络系统。该系统根据实际需求，将满足需求数量的工作分站连接起来，对船舶的各个重要部位、设备等进行监控。而且工作分站可作为与船舶进行对外通信的窗口，使用数据传输等各种手段实现船船之间以及岸船之间的对话，使双方进行各种业务活动，例如信息交流、咨询、故障诊断、设备维护以及船舶管理等等，从而使得船舶航行的可靠性和安全性得到保障。

三、船舶电气自动化系统的发展趋势

1.船用中压电力系统将会成为大型船舶电力系统发展的主流

由于船舶的电气化水平不断提高，因此我国新出现了很多总装机容量达到十几、几十甚至上百兆瓦的船舶，例如客滚船、半潜船、汽车运输专用滚装船等等。由于考虑到断路器短路电流分段能力、发电机组单机容量、发电机组数量以及电缆载流量等因素，这些新建的船舶大部分都采用了中压配电系统，而且基本上所有的海洋平台、海洋工程船舶等都采用了中压电气系统。

2.研发重点将聚焦于节能、环保、高效的船舶配套设备

在2011年船舶能效设计指数以及能效管理计划被正式纳入MARPOL公约附则中的VI修正案中，其中对船舶的节能减排提出了强制性的要求。因此船舶工业围绕着电气与自动化，提出了多种有效提升船舶能效水平的方案，方案中的大多数技术都集中于船舶配套设备节能减排技术的研发。例如高效螺旋桨及其优化、柴油机性能改进、废热回收、主机后处理装置、混合电力推进技术等等。

3.系统的网络化水平更高

目前数字化技术及总线技术在船舶电气自动化中的应用已经非常普遍且成熟。尤其是总线，将各模块、部件等连接起来，是互联网现场设备与控制系统之间的双向数字通信网络。实现船舶电气自动化系统的网络化的优势在于能够使用较为简单的自动化技术代替繁琐的人工操作，提高了工作效率，降低了工作成本，而且能够将船员从恶劣的工作环境中解放出来。

四、船舶电气自动化领域的发展未来

1.由“单一商品”生产向系统集成化方向发展

由于国际经济的增长速度减慢，造船市场的需求减少，对散货船的需求较少，而对高技术的海洋工程装备的需求则相对较多。而我国的船舶制造方面所生产的商品较为单一，抗风险能力不强。因此为了适应不断变化的国际形势，未来我国的船舶业会由单一商品生产向集成化方向发展，船舶电气自动化也会随之向集成化转变。具体来说，一方面，船用设备生产企业向集成化方向发展，另一方面，船舶电气、机舱自动化系统等行业中具有竞争力的大型企业会由船舶配套设备加工商向系统集成商转变，例如部分船舶企业正在积极提高自身的船舶电气系统及机舱自动化系统的集成能力。

2.技术进步促进行业发生重大变化

机电一体化、人工智能、模糊技术、新一代大功率半导体电子元器件等的利用使得船舶电气自动化领域更加宽广。而且随着技术的进步，船舶电气自动化行业也会发生重大变化。具体来说，就是相关技术使得船舶电气的电制控制方式、推进方式、综合自动化水平以及配电方式等发生了重大改变，从而使得整个行业发生较大变化。

3.授权合作模式被自主创新所代替

由于船舶配套设备中的关键设备例如船舶电气自动化系统对设计技术的要求较高，而且制造工艺也非常复杂，因此使得我国船舶电气、自动化系统等设备的装船率较低。采用授权合作模式虽然能够使我国的船舶电气自动化设备的制造技术及工艺等处于世界前沿水平，但在我国对船舶工业的最新规划中，要求船舶业要提高自主创新能力，加强技术研发、工艺开发、综合服务的力度，因此未来船舶电气自动化必将走上自主创新的道路。

五、结语

综上所述，我国的船舶电气自动化系统经过近几十年的发展，取得了一系列成果。而且在未来，随着技术的不断革新，其所取得的成就也是不可估量的，能够为促进国民经济的发展贡献重要力量。

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