船舶电气工程及其自动化范文篇1

《船舶工业加快结构调整促进转型升级实施方案》的出台大大提高了我国船舶工业的发展，相对于我国船舶业快速发展的同时需要高职院校要积极培养社会适应型的专业人才。实践教学是提高学生实践能力的重要途径，也是优化高职教育资源的关键手段，因此本文以我院实践教学改革为研究背景，阐述在经济结构转型、互联网+”行动下构建船舶电气工程专业实践教学体系的措施。

关键词：

船舶电气；实践教学；专业技能；实训

培养具有专业核心技能的船舶电气工程人才不仅是落实贯彻我国制造强国”战略目标的手段，也是高职教育改革的重要内容。随着我国海洋事业的不断发展，我国船舶制造技术越来越先进，因此社会对船舶电气专业人才的要求也就越来越高，尤其是对掌握核心实践技能的人才需求越来越强烈。为提高我院船舶电气专业人才素质，满足社会对人才的需求，我院构建了岗位能力与素质培养并重的课程体系。以船电生产施工过程为载体，对各生产任务和工作过程进行分析，得出船电岗位群对应的能力和素质要求。在培养岗位技能的同时，融入职业素质的培养，开设职业基础能力课程、职业延展课程，素质拓展教学模块，形成职业能力和素质培养并重的课程体系。

一、船舶电气工程专业实践教学存在的问题

通过对船舶电气专业实践教学的运行效果分析，虽然实践教学在课程体系中的比重越来越重，但是其存在不少的问题：一是实践教学的内容设置不合理，很多院校在船舶电气实践教学的内容选择上存在脱离实际的现象，学校开始的实践内容往往是落后于企业实际技术的内容，这样就会影响教学质量；二是实践教学的设施还不完善。实践教学必须要依赖于完善的实践教学设施，这其中不仅包括师资队伍的质量，而且还包括硬件设备，就目前来看受到资金、政策等因素的限制，高职院校在实践教学配套设施建设上存在滞后；三是实践课程的评价体系缺乏明确的标准。很多院校在对实践教学进行评价时仍然采取传统理论教学的标准，这样就会影响实践教学的科学发展。

二、船舶电气专业实践教学模式

船舶电气工程技术专业相对于其它专业课程言具有自身的特点，其主要是培养船舶电气设备的管理与维修人员，根据船舶制造企业对所需人才的要求，将电气工程技术实践教学体系结构设置为两大类:基本技能实训技术和核心技能实训,再由基本技能实训技术细分为电气CAD实训、电子技术实训、变流与变频应用技术实训、变流与变频应用技术实训、单片机应用技术实验、可编程控制器应用技术实训、电子与电气测量实训和电机与拖动实训；而核心技能实训可细分为网络控制技术及应用实训、船舶辅机电气控制系统实训、船舶供配电系统实训、船舶机舱自动控制系统实训和船舶电气施工工艺实训。每个实训都有相应的理论课程与之配套，保证理论与实践的结合。

三、构建船舶电气工程技术专业实践教学体系的对策

（一）改进实践课程组织形式和教师指导方法。

基于船舶电气工程技术专业的特殊性，在具体的实践教学中要改变以往的以课程所教教育为主的模式，同时为克服船舶电气技术实践设施不完善的弊端，应建立具有差别化的实践课程组织形式：根据实验项目采取不同的授课形式，鼓励学生自我完成设计任务。

（二）优化实践课程的学时比例。

根据实践教学要求，高职院校在实践课程教学比例安排上要做到科学，并且明确实践课程教学的内容及要求。以《电子与电气测量》课程为例，我院将其设定为32个课时，本实践环节是与《电子与电气测量》理论课程轮循实施的实践教学环节。通过实训使学生掌握各种常用仪表如万用表、电桥、兆欧表、功率表、电能表等的使用方法，掌握各种电子仪器如示波器、低频信号发生器以及晶体管特性图示仪等的使用方法，掌握各种传感器的使用方法。为后续专业课程的学习奠定基础。

（三）改革实践教学考核内容和考核方法。

布置作业改变传统做习题”的方式，改为查资料→做记录（→订方案）→编程序→实践”的方式，作业以报告形式提交，并作为课程成绩考核的依据之一。采用过程控制和目标控制相结合的考核方式，重点考核实验质量、实验效果。教师给出一个基本的、相对完整的课题任务，由学生自行设计电路、选择合理方案，然后在计算机仿真平台经仿真通过后，再进行实地硬件电路设计，下载程序和调试。教师根据学生设计方案、完成任务的速度和质量等给出相应的评分结果，以此强化学生的创新应用能力和综合能力的提高。

（四）提高实践教学设施建设。

随着学院对电气专业的重视，我院的实训设施配置也在不断地提高；同时我院也在积极深化校企合作人才模式，通过兴海造船厂（校外实训基地）和中复西港游艇有限公司（校外实训基地）为培养订单式的人才提供了实践操作的平台。

总之，针对高职学院船舶电气类专业实践教学所存在的问题，构建岗位能力与素质培养并重的课程体系，确立了以技术能力培养为核心的实践教学目标并且从多角度提出构建实践教学体系的具体对策，以此培养出更多的符合社会实践应用的专业素质人才。

作者：李松源单位：威海职业学院

参考文献：

船舶电气工程及其自动化范文篇2

论文摘要：针对山东半岛削造业的建设发展需要，分析生源现状，加快专业建设和教育教学改革，实施产学研结合，完善以岗位能力培养为核心的一体化人才培养模式，突出综合职业能力培养，培养高级技能型人才。

为了贯彻落实《全国海洋经济发展规划纲要》，威海市“十一五”海洋经济发展规划围绕山东半岛制造业基地建设任务，提出了发挥我市海洋资源优势，重点发展船舶工业的战略。在造船业中，船舶电气技术是最核心的专业技术，与船舶电气技术相关的工作岗位是最关键的岗位之一，因此将船舶电气工程技术专业作为重点建设专业，是服务地方经济的重要体现，同时也是高职教育实现校企合作、工学结合的办学模式，提升办学层次的有利保障。

1社会需求调查及现状分析

1.1威海船舶工业企业急需应用型高级技能人才

威海市已经成为山东半岛最重要的修造船基地。船舶制造业是技术密集型的产业，需要大量素质高、能力强的船舶电气设计建造技术人才，但是，船舶电气工程技术专业人才非常短缺。目前，山东省仅有两家职业院校培养该专业学生，专业人才的供给与巨大的市场需求形成鲜明的对比。通过对威海市的修造船企业的调研，主要修造船企业对船舶电气工程技术人员的需求量每年达120余人。wwW.133229.cOM

1.2专业建设基础

为适应威海市及周边地区船舶修造业的需要，我院根据人才市场需求，已开设的相近专业有8个，相近的专业基础课已能成熟开出。经过多年的教学和科研实践，特别是经过我院的国家示范性专业建设，积累了丰富的专业建设经验，奠定了坚实的师资基础，同时，也配备了先进的实验实训设备，为顺利开展本专业教学打下了良好的基础。

我院现有实验实训条件充足，有可共享利用的校内实训基地1个，拥有电子与电气技术基础实训室8个，可以完成船舶电气工程技术基础课程的部分实训课题。

2我院近两年船舶电气技术专业生源情况

我院为国家示范性高职院校，招生范围面向全国,2008年我院船舶电气专业面向全国招生s4人;作为国家示范性高职院校，2009年我院纳人国家单招试点院校，船舶电气工程技术专业面向全国多个省份招生100人，其中包括山东省内单招43人，生源充足，单招学生执行力略差，但在创造力和社会能力方面都具优势。该专业实现了以高质量教育教学为提高就业率和提高就业层次创造条件的良性循环。

3实施船舶电气专业教学改革的具体内容

我院船舶电气工程技术专业建设的思路是“1个创新、3个加强,1个确保”，即以创新人才培养模式为切人点，加强课程建设，加强实训基地建设，加强师资队伍建设，确保工学结合模式的有效实施。

3.1完善一体化人才培养模式

在校企合作、工学结合的主旋律下，以船舶工业高技能人才培养基地为依托，以实际工程项目为载体实施情境教学，采用“教、学、做”一体的教学模式，提高学生学习的效率和自主性，规范教学过程与考核标准，建立一体化的课程标准，完善以岗位能力培养为核心的工学结合的一体化人才培养模式。

具体做法是，将船舶电气工程技术专业相关职业标准、行业规范、岗位技能要求以及新知识、新技术和新工艺及时融人教学之中;开发基于工作过程的核心专业课程，按照一体化教学模式施教。

3.2程体系改革与课程建设

按照“准确定位、夯实基础、提高能力、培训到位”的理念构建船舶电气工程技术专业的课程体系。通过企业调研和职业岗位分析，对学生的就业岗位和所应该具备的职业能力进行准确定位;为了拓宽就业渠道和增强专业发展后劲，在课程体系构建中注重夯实专业基础课程，保证基本理论的系统性;注重能力培养，通过岗位分析构建基于工作过程的适合于一体化施教的核心专业课程和基础平台课程的实训课题，使学生就业能够尽快适应岗位要求，达到能力提高和培训到位的目的。

3.3师资队伍建设

本专业现有专业教师11人，根据对现有教师队伍的分析，我们提出了按照“优化结构、提高素质、培养骨干、造就名师”的原则，选派专业教师到国、内外学习先进的专业技术，学习先进的教学理念、教学方法和先进课程开发技术，拓展专业视野，增强专业教学资源的整合能力。利用校内外资源，培训专业教师的一体化教学能力。制定“择优聘请、相对稳定、适时调整”的兼职教师管理制度。实现教学团队结构的优化。争取在2011年师资水平达到院级优秀教学团队的标准，2013年达到省级优秀教学团队的标准。

3.4实验实训条件建设

船舶电气工程技术专业可以利用示范性院校建设已经完成的电子技术等专项技能实训室，但是船舶电气专用实验室及设备还没有，根据船舶电气工程技术专业建设与发展的需要，以培养学生对船舶电气设备的安装、检修、报验与管理等能力为主线，本着先进性、实用性和体系化的建设原则，需新建基本技能实训平台一船舶电工工艺训练室一个;船机拖动控制系统实训室、船舶自动控制系统实训室、船舶电站专项技能实训室3个和集控室、辅机实训室等综合技能实训平台(在船机制造与维修专业建设方案中);新规划一个船舶电气创新工作室，以满足师资培养及科研的需要;使船舶电气工程技术专业的实训条件得到完善，形成五位一体的实践教学平台。船电专业实训室建成后可以同时承担船舶电工职业技能培训和鉴定任务。

3.5顶岗实习运行管理机制建设

半年的顶岗实习是教学过程中的一个重要环节，既是刘一学生所学专业知识和专业技能的检验，也是一个再培养的过程，又是与社会生产实践接轨的过程，积累了学生的生产现场经验。为确保顶岗实习的针对性和有效性，顶岗实习由学院、企业、学生三方共同参与完成，学院负责顶岗实习的组织和协调，学生是完成任务的主体，企业是保证完成任务的最关键的一方。

船舶电气工程及其自动化范文篇3

关键词：国家骨干高职院校；优质核心课程；课程体系

中图分类号：G423文献标志码：A文章编号：1002-2589（2013）09-0237-02

2010年11月，教育部、财政部发出通知，确定了“国家示范性高等职业院校建设计划”骨干高职院校立项建设单位（教高函[2010]27号），渤海船舶职业学院名列其中，被确定为2011年启动建设的单位。建设国家骨干高职院校，对于引领我国高等职业教育的健康发展，形成有中国特色的高等职业教育体系，具有十分重要的意义。

国家骨干高职院校建设明确要求：各高职院校要主动适应区域产业结构升级需要，及时调整专业结构；深化订单培养、工学交替等多样化的人才培养模式改革，参照职业岗位任职要求制订培养方案，引入行业企业技术标准开发专业课程；推行任务驱动、项目导向的教学模式（教高[2010]8号）。

高职骨干院校建设提出的“优质核心课程建设”，可理解为将“核心课程”建设达到“优质”的水平。高等职业教育注重的是能力培养，所以必须根据专业培养目标中的核心能力来确定核心课程，要使课程达到“优质”的水平，就必须坚持高职以就业为导向的原则，以提高教学效率和教学质量为目标，运用先进的思想和理论，改革和创新课程模式和教学模式。

一、船舶电气专业课程体系建设目标

渤海船舶职业学院的船舶电气技术专业创立于1959年，1999年被确定为辽宁省教改试点专业。2003年以渤海船舶职业学院担任交通教职委“船舶电气技术”主任委员单位。2006年被确定为辽宁省示范专业，同年建成中央财政支持的部级电工电子及自动化实训基地。2008年被确定为辽宁省品牌专业。目前在校学生人数680人，近三年毕业生平均就业率91.8%。作为学院的主干专业之一，近十年来，已累计为船舶行业培养3000余名船舶电气专门人才。

本专业的课程体系建设以船舶电气建造过程对职业岗位的任务要求为依据，校企共同构建、实施和评价基于船舶电气建造过程的专业课程体系，施行工学交替、任务驱动的“教学做”一体化教学模式。

按照工作过程系统化的课程开发理念，从课程内容调整、课程标准制定、教学模式与教学方法改革、教材编写、网络课程资源、教学仿真软件等6个方面进行4门专业核心课程建设，同时带动专业支撑及船舶电气专项技能训练等课程建设，最终建成工学结合优质专业核心课程4门，其他课程11门；编写工学结合特色教材4部，完成工学结合校本讲义11部。

二、船舶电气专业优质核心课程建设规划

成立由企业专家、专业骨干教师组成的核心课程建设团队，以船舶电气建造过程为导向，岗位典型工作任务为驱动，按照基于工作过程的课程开发理念，校企合作，进行4门优质专业核心课程建设。

通过船舶企业调研和企业专家论证，以船舶电气技术岗位典型工作任务为中心，参照船舶行业国家标准和行业标准，重构课程内容体系和知识序列，设计教学情境。

基于教学情境的任务分析和完整工作过程，进行教学实施设计，实现“教学做”一体化，教学过程再现工作过程，将职业素质教育融入课程教学全过程。

运用现代信息技术，与企业合作进行核心课程教学仿真软件的开发，实现教学形态创新。借助真实设备及其仿真系统，将船舶电气安装与调试典型任务的实际操作与仿真操作相结合，达到核心能力培养目标。

建设自主学习型网络课程教学资源，包括：课程标准、电子课件、电子教案、电子教材、项目化课程资源（包括：项目教学视频、动画、企业技术案例、虚拟仿真、行业企业标准、新技术新工艺）、习题、在线测试等。

在核心课程教学组织安排中，根据校内外实训条件，将不同学习任务分别安排在校内专业一体化实训室与校外教学性实习基地进行，由校内外专兼职教师分别按照任务驱动、“教学做”一体化模式实施课堂教学，按照课程改革要求培养课程教学团队，形成课程建设整体方案。专业核心课程建设规划见表1。

三、船舶电气专业优质专业核心课程建设过程

以优质专业核心课程《船舶电站安装与调试》为例说明建设过程如下：《船舶电站安装与调试》课程是船舶电气技术专业的专业核心课程。课程目标是使学生掌握船舶电站及配电系统所涉及的专业知识和现有技术，具有从事船舶电站及相关配电设备的初步设计与安装调试方面的专业技能，具备在专业领域继续发展的能力。课程教学设计以船舶电站为核心，以船舶电站建设任务为驱动，完成船舶电站建设项目需要的设备选型、设备安装、继电保护调试与试验；按照船舶电站的设备构成及内容，设置电源选型与设计、配电装置与调试和系统试验与管理维护3个学习情境；按照船舶电站安装调试与运行使用要求的具体工作内容——电站系统初步设计、发电机起压、继电保护与整定、发电机并车与调频调载、电站自动化、系泊试验及电站管护，设置了7个“调试”的项目任务，并对每个项目任务进行分解。

学习过程按照“教学做”一体化方式组织教学，实施基于船舶电站安装与调试工作过程的六步式教学法。通过在真实工作情景中的实践训练，帮助学生形成自己对船舶电站安装与调试工作过程的认识和经验，获得包括关键能力在内的综合职业能力，满足学生个人职业技能全面发展的需要。

《船舶电站安装与调试》课程教学设计如图1所示。

在优质核心课程的建设过程中，还要同时进行以下几方面的工作。

（一）教学模式与教学方法改革

以学生为主体，以教师为主导，以实船电气设备系统为载体，在船舶电气工程技术中心营造的一体化教学环境中，探索和实践工学交替、任务驱动、“教学做”一体化教学模式，真正实现知识与技能一体化、课堂与车间一体化、学校学习与岗位操作一体化。

在课堂实施过程中，按照任务完成的六个步骤：资讯、决策、计划、实施、检查、评估，进行演示教学法、角色扮演法、小组讨论法、问题探究教学法、仿真教学法、实物教学法等教学方法改革，实现“做中教、做中学、学中做”。

（二）工学结合教材建设

专业教师与企业专家合作，按照职业核心能力培养和教学模式改革要求，以船舶电气建造过程的典型工作任务为载体，引入船舶行业技术标准、企业技术规范、生产实际新工艺、新方法，建成船舶电气技术特色鲜明的工学结合教材4部，工学结合校本讲义11部。

（三）课程考核与评价

制定课程考核标准，提高能力考核在课程考核中的权重，根据不同的学习任务和能力目标，实行过程考核、阶段考核相结合，采用理论考核、现场操作考核、实践报告、项目操作、口头答辩等灵活多样的考核方式，建立学校、企业、社会共同参与的课程考核与评价体系。

最后，通过三年建设，将4门专业核心课程建成优质专业核心课程，达到省级精品课程验收标准，完成工学结合的船舶电气技术专业特色教材4部，同时带动专业支撑及船舶电气专项技能训练等课程建设11门，编写工学结合校本讲义11部。

参考文献：

[1]渤海船舶职业学院.国家骨干高职院校建设方案[EB/OL].http：///bhcbzyxy/.

[2]张西振，陈金玉.高职示范校优质核心课程建设的内容与方法[J].辽宁省交通高等专科学校学报，2008，（6）.

船舶电气工程及其自动化范文篇4

[关键词]船舶动力装置柴油机动力系统燃汽轮机动力系统电力推动系统

中图分类号：TP391.9文献标识码：A文章编号：1009-914X（2016）05-0364-01

[Abstract]Shippowersystemisthekeypartofship.ThispaperintroducestheseveralShippowersystemsanddevelopmentdirectionoffutureshippowersystem.

[Keywords]shippowersystem；dieselpropulsion；hybridpropulsion；electricalpropulsion

在船舶航行过程中，船舶的动力系统是船舶最主要的技术部分，由主机、轴系、轴系附件、传动设备和螺旋桨组成。在船舶的总造价中动力系统的价值为船舶设备总成本的35%以上。船舶的动力系统类型主要有柴油机动力系统、燃汽轮机动力系统、电推进动力系统和混合动力系统等。船舶动力系统的研究也成为了整个造船行业技术研究的重点，也是世界主要船厂技术竞争的关键。

一、船舶动力装置的性能及特点

船舶动力装置主要包括三大类：柴油机动力系统、燃汽轮机动力系统和电力推动系统。

1、柴油动力系统的性能特点

柴油机的技术已趋近极限，无论是低速机还是中速机，近年来继续向强化、低耗、可靠及低排放发展。低油耗已非追逐的主要目标，代之以低排放成为重大课题。柴油机作为内燃机在启动时能够比较迅速，而且它的负荷运转性能好，安全可靠技术成熟。在现代船舶建造行业中船舶主机和电站多采用柴油机。柴油机动力系统按驱动形式的不同主要分为柴油机直接驱动和齿轮传动两种形式，按照转速的高低分为二冲程柴油机和四冲程柴油机。二冲程柴油机主要应用在大中型远洋运输船舶上，具有转速低动力持久等特点，四冲程柴油机主要应用在中小型船舶（客船、豪华游船以及军船等）上，相比二冲程柴油机它主要具有转速高等特点。柴油机还是船舶燃气轮机推进系统和电力推进系统的主要设备。

2、燃气轮机动力系统的特点

燃气轮机相比柴油机在质量和尺寸方面占有绝对的优势，还具有重量轻、功率大、动力响应性好，它具有良好的加速性能和很低的污染气体排放，配上柴油机组成联合动力装置，可克服低工况油耗高的缺点，是高速船最合适的动力装置。加上其特有的低排污，特别适应渡船的使用环境。它的缺点主要在于燃油经济性上不能够做到充分燃油。而且燃汽轮机需要燃用干净清洁、价格昂贵的蒸馏油，价格比较昂贵。

3、电力推动系统的特点

船舶电力推动系统相对柴油机动力系统来说，主要由原动机、发电机、电动机、变频器、推进变压器和推进器以及控制调节设备等组成。其主要运用电能来提供动力，电力推进系统根据推进器的不同可分为轴桨推进和全回转推进器两类。其中全回转推进器具有很高的操作性能，主要应用于要求动力定位的海工船。其经济性比较好，同时电推进系统的操控性相比柴油机更加稳定，由于电子变频技术的突破性进展，可以采用简单的交流电动机带动定螺距螺旋桨，根据需要从零到满负荷自由选择转速。多台柴油机形成的电网，电传动可根据负荷率调整单机工况，使其始终处于最佳运行状况，达到低耗、低排放，更加有效地提高整个船舶航行的经济性。

二、船舶动力装置的发展趋势

1、柴油机动力装置的发展

（1）柴油机混合动力系统是柴油机未来的发展方向。

它主要包括柴―燃、柴―电、柴―电/燃气轮机推进系统等。其中最简单的系统是以柴油动力系统为主。在柴油动力系统的基础之上采用轴带发电机和可调桨配置来实现整艘船舶的动力推进。当船舶在航行过程中遇到故障停车时，主推进柴油机停止工作轴带电动机驱动螺旋桨低速航行，从而能够保证船舶的正常航行。目前此系统主要被运用到单机单桨系统的船舶，主要用于集装箱和多用途货船、化学品船。目前最先进的混合动力系统一般运用在多工况工程船上。

（2）大型客船、滚装船的航速趋高，高速货运船舶的出现促进了大功率中速机的开发。中速机由于单机功率增大，油耗降低，可靠性提高，加上其尺寸小、重量轻的固有特点，故在客船、滚装船及高速货船等船上已获得广泛的应用和发展

（3）强化、低耗、可靠、低排放仍是今日柴油机发展的基本目标，环境保护使柴油机动力系统向低排放发展。

近年来，国际海事组织对船用发动机废气排放的管制越来越严格，世界船用发动机厂商纷纷加紧进行技术研发，将液化天然气作为船机的新型燃料进行重点攻关，使得气体燃料发动机成为当前的研发热点。部分厂商已取得了突破性进展，已经向市场推出双燃料发动机产品。

2、燃气轮机动力系统的发展

高速船的发展为燃气轮机动力装置带来了生机，随着大型客船的航速趋高，促进了喷水推进系统向大功率方向发展，燃气轮机驱动喷水推进装置重量轻、功率大、动力响应性好，配上柴油机组成联合动力装置，可克服低工况油耗高的缺点，是高速船最合适的动力装置。未来在高速船领域内对喷水推进装置的需求必将扩大，而增大功率、提高效率、减轻质量将成为喷水推进装置的发展趋势，随着整个系统的进一步优化喷水推进，燃气轮机将会更广泛地应用于各类船舶。

3、电力推动系统的发展

随着技术的进步，交流变频调速技术得到迅速发展，从而使得电力推进系统具有布置方便、工作噪声低、节能、易于实现自动控制等优点，在船舶电力推进系统中得到越来越广泛的应用。在电推进动力系统中吊舱式电力推进系统是当今备受关注和重视的推进方式。吊舱式电力推进是一种全方位转动的装置，电动机直接驱动螺旋桨，具有良好的操作性能和很高的推进效率。而且它由于不需要轴承等辅助推力设备，能够大大地减小整个动力机的空间，减轻了自身重量，降低了噪声和振动的大小。

船舶电气工程及其自动化范文

【关键词】船舶电气设备防爆防火安装检验

一、船舶电气设备运行发生火灾和爆炸的原因

（一）航行条件复杂及电气设备运行较特殊

船舶航运多处于暴雨、狂风、巨浪及水流急变的外界环境条件下，且极易发生冲击、振动及颠簸，外界环境的温湿度变化非常大，尤其在无限航区船舶航行过程中，存在明显的气温变化，船舶运输的货物类型多，相应地爆炸、燃烧的助燃助爆物质数量越来越多，在一定程度上增加了火灾、爆炸的发生概率。同时船舶电气设备的工作环境温湿度差异大，空气中多含有油盐雾、污染及腐蚀性气体，极易腐蚀船舶元器件的外部防护层，降低其绝缘保护性能。与此同时，船舶向着专业化、大型化方向发展，相应地电力负荷增加，船舶电站容量降低，设备作业工况越来越复杂，负载变化增大，导致电压、频率发生改变，同时电气设备启动、运行过程中电流变化幅度大，导致超负荷运行，配变电体系、船舶电站及输电网络处于不良工作状态。

（二）船舶电气设备使用不当与管理不善

在船舶运行过程中，电气设备使用不当与管理不善在一定程度上易导致爆炸、火灾隐患，且种种隐患可能发展成为火灾的热源或者爆炸源。电气设备的热源、爆炸源可分为正常与异常两种，正常：控制系统电阻器、电热器具及电灯等高温元件使用不当等；异常：控制系统的接触器、继电器工作触电的开断，普通开关工作过程中出现的火花，电缆线路破断点出现的异常火花，电气设备绝缘层破坏产生的短路点等。此外，其它各种原因引起的绝缘层被破坏、绝缘强度下降，导致短路故障，局部过热。或者正常/异常的高温，正常/异常的火花都可能导致爆炸或者火灾。

（三）船舶自身特殊部位的爆炸与火灾隐患

船舶的特殊位置出现爆炸、燃烧有一定的特殊性。拿船舶应急电源的蓄电池而言，蓄电池在充电时能够释放出氧气、氢气，前者是助燃物，后者是易燃物，若蓄电池室通风状况不佳，二者混合在一起遇见火星就会发生剧烈燃烧，爆炸。而船舶生活范围的厨房，因其工作环境特殊，处于高腐蚀、高湿、高温的环境中，电器元件与电缆的外保护层被严重破坏，加之厨房内部易燃物、发热器械非常多，导致厨房变成了爆炸、火灾的重点部位。

二、船舶电气设备的安装检验分析

（一）防爆防火电气设备的分类

（1）增安型，这种类型的电气设备在构造、种类方向有较大的安全保障，在船舶运行过程中通常不会有火花、电弧等爆炸性危险因素，爆炸概率低。（2）隔爆型，这种类型的电气设备隔爆主要借助内部零部件点燃外界爆炸性气体外壳来阻止。由于隔爆外壳有较强的机械强度，爆炸时能承受其带来的冲击压力，且外壳各个结合面配合间隙小，当间隙内部火焰向外壳外部传递的过程中可以阻止。（3）正风通压型，外壳的内部不易受到外界易燃易爆气体的冲击关键在于，正通风型的设备促使外壳内部在接受大气时出现了正压，可以预防保障。（4）本质安全型。在船舶电气设备运行过程中借助限制电流、电压等方法，确保电气设备即便出现故障也不会发生电火花及热效应[3]。（5）防爆冲砂与充油型，其中防爆冲砂类型即将全部带电部件放在细颗粒状的填充物中，不会出现电火花、电弧等点燃外界爆炸性气体。防爆充油型是指将电弧零部件借助电气设备完全沉浸在油中，然后借助其他技术手段保护不出现电弧的全部带电零部件，进一步阻止点燃面上面可能出现的爆炸性气体。

（二）防爆防火电气设备常见的安全隐患

（1）选型错误。通常需要依照不同危险级别、种类选型，在检查船舶的过程中发现系统的电气设备型号最易发生错误。比如：在爆炸型气体环境中选用粉尘环境用设备，或者在II类环境条件下用I类设备，都属于明显的选型错误。（2）防爆防火电气设备外壳出现破损，这种类型的安全隐患多出现在增安型、隔爆型电气设备外壳有明显破损迹象，继而促使防爆性能彻底失效。增安型电气设备对于外壳要求较高，特别在海洋腐蚀条件下，可能由于外壳破碎而降低防爆性能[4]。（3）防爆电气设备隔爆间隙超差，极易导致设备传爆，特别在后期使用过程中受到环境的不良影响，导致隔爆间隙超差变成船舶电气设备防爆过程中的普遍性问题。（4）防爆型电气设备隔爆面明显被锈蚀，对设备隔爆性能产生重要影响的因素为隔爆面清洁程度、粗糙程度，船舶电气设备在一定程度会因腐蚀的隔爆面而丧失防爆作用。

（三）防爆防火电气设备的安装检验

（1）外部与内部检验，主要检验进线装置、外壳紧固螺栓是否完好，通电运行及接地端子是否完好，零部件是否完好，一旦发现故障需要认真做好记录。同时，注意不能猛烈地敲打拆检产品，以免导致新破坏；若在拆检产品的过程中遇到困难，发现锈蚀则可以涂抹松动剂然后再进行工作。对于比较复杂的电气设备，在拆卸过程中需要对零部件编号，减少因为安装而导致的顺序错误现象。再将拆卸下来的零部件放置相应容器中进行处理，以防零件丢失而对后续工作产生不良影响。

（2）检验电缆敷设，针对电缆敷设的检查主要集中在电缆走向方面，导线板、电缆框、割焊电缆筒、电缆桥架等一系列施工工程质量方面。检验施工所用材料是否合格，尤其需要重点检验一切电缆桥架型号、规格是否和施工图纸相符。在割裂夹板孔洞的过程中不能损害结构、大小及位置，不能将电缆框用在电缆筒的部位，以起到防爆防水作用。通常船舱室顶壁的电缆敷设工作，需用到电焊、火焊等相关设备，尤其是平台主电缆通道方面的一切工作均需用电焊、火焊，此外电缆敷设需在一系列小设备安装结束后进行。尽最大限度分开敷设电力电缆的主电源电缆，应急电源等，并分层敷设高低压电缆，自控通信电缆与外电力电缆等，对于敷设后的电缆需做好标牌提醒，确保电缆敷设的规整、美观。

船舶电气工程及其自动化范文

一、船舶电气专业岗位对知识、能力、素质的要求

在船舶电气专业课程体系改革中，我们结合专业定位，围绕专业培养目标，进行了深入细致的企业调研工作。以岗位核心技能为主线，引入岗位职业资格标准，以企业的典型工作岗位为实例，与企业以及相关专家共同探讨分析专业岗位的能力标准及课程体系构建。船舶电力系统及电气设备在船舶动力装置和船舶机电设备中占有至关重要的地位，其运行的可靠性、经济性对船舶的安全、经济运行影响很大。船舶电器设备种类繁多、技术含量高，对管理人员业务素质要求较高，不经过船舶电气专业知识和技能的专门培训很难胜任。从调研情况来看，中职船舶电气技术专业面对的岗位群有船舶电工、船舶电子电气员。船舶电工主要是在船厂负责船舶电气设备的安装、维修、试运行。船舶电子电气员是在营运的船舶上（货船、客船或渔船）担当船舶供电系统、电站的管理与维护，船舶信号报警系统以及船舶机舱监测报警系统、主机遥控系统以及船舶自动化系统的维护、保养（见表）。根据船舶电气专业对工作岗位所需要的知识、能力、素质的要求，我们采用了加强能力培养的课程体系改革。

二、课程体系的改革方案

课程体系的改革的目的是正确处理好知识、能力、素质三者之间的关系，做到传授知识，培养能力，提高素质，三者并重，协调发展。

（一）构建文化素质课程平台，加强素质教育，强化职业道德

文化素质的提升，不但体现在文化课的课堂上，平时的点点滴滴，都可以融入素质教育。加强职业道德培养，提高职业道德水准；学生在学校就要养成良好的习惯，懂得尊重和礼貌；注意加强学生的心理健康、思想品德、职业道德和责任意识等方面的教育；端正工作态度，具有敬业精神，建立终身学习的理念，提高学习能力，学会沟通、交流和合作，具有一定的自主意识及创新精神。文化素质课平台要以船舶电气专业人才培养为目标，采用公共基础加人文社会科学的形式，以“必需、够用，兼顾发展”为原则。除了公共文化基础课以外，还需要一些交叉学科的引入。比如，心理健康、安全教育与环境保护、海洋法、航海史纲、社交礼仪、现代企业管理艺术、英语视听等课程，这些课程可以采用少学时或讲座的形式，作为素质培养的拓展。

（二）构建专业课程平台，夯实专业知识，提高职业技能

专业课程平台是课程体系改革的重点。以往的学科体系，在这里要完全打破。专业课程体系的建立要从岗位工作或职业能力分析入手，按照实际工作任务、工作过程和工作情景进行整体设计，强调“教学做”一体化。建立三大模块课程体系，实现以点带面，覆盖工作岗位操作技能的需要。第一是基础理论模块，它为第二模块的学习提供理论支撑。基础理论模块所包含的课程有：《电工基础》、《电子技术基础》、《船舶主机与辅机》。第二是职业能力核心模块，参照相关职业资格标准进行设置，是任职船舶电气技术专业的必备能力。职业能力核心模块所包含的课程有：《船舶电站》、《船舶通信与导航设备》、《轮机自动化》、《PLC原理与应用》、《船舶电力拖动基础》、《船电专业英语》。这六门课程是船舶电气专业的核心课程。第三是船员专项模块，满足STCW公约和我国船员适任考试要求，符合船舶电子电气员适任标准。海员专项模块包括的课程有：《海员基本安全知识和技能》、《高级消防》、《精通急救》、《艇筏操纵》。新的课程体系中要求，上述三个模块的实践教学要超过50%以上，采用任务驱动、项目引领、行动导向等情景教学方法，在“做中学，做中教”，实现“教学做”一体化。“教”——要求教师课前进行教学资源收集整理，设定工作任务，讲解基本理论知识和操作技能；“学”——要求学生按照教师教的内容能在仿真设备上进行模拟操作，反复训练；“做”——要求学生能在模拟操作的基础上，操作真实设备，充当船舶电工或船舶电子电气员的角色。

（三）综合实训平台，强化职业能力

船舶电气工程及其自动化范文篇7

关键词：船舶岸电政策标准变频节能减排绿色港口

0引言

近年来，美国、欧洲等国家对节能减排、环境保护工作的重视程度越来越高。靠港船舶使用岸上电源系统供电，可作为减少港口环境污染问题的一项重要技术，已经在国外一些港口实际应用。船舶在靠港期间，主要利用船上自身携带辅机来满足船舶自用电需求，辅机发电主要依靠燃料油（重油或柴油）。燃油辅机在发电的过程中，会排放包含氮氧化合物（NOx）、硫氧化合物（SOx）、挥发性有机化合物（VOC）和颗粒污染物（PM）在内的污染物，对港口空气及水域造成了很大的污染，同时辅机发电会产生较大的噪音，严重影响附近居民及船员的工作和生活。

船用岸电技术是船舶在停泊码头期间停止使用辅机，而改用岸上电源供电，从而获得其泵组、通风、照明、通讯和其他设施所需电力。

根据上海市环境监测中心数据显示，在上海市大气污染物排放清单中，国际航行船舶是船舶排放的首要来源，其排放占船舶排放比例达90%以上。尤其是停泊靠岸期间，因使用发动机所产生的污染排放给本市空气质量环境改善带来很大压力。转而使用岸电后，其NOx排放将减少99%，颗粒物排放也只相当于辅机发电时的3%～17%。所以在上海港大型船舶应用岸电技术，对于保护港区、市区的环境意义重大，可为未来“绿色港口”建设和发展做出巨大贡献，同时对于船方来讲，靠港后使用岸电可降30%的低燃油消耗成本，其经济效益显著。

1国内外岸电技术发展历程

1.1国外岸电技术发展

2000年，瑞典哥德堡港第一个在渡船码头，设计安装了高压岸电系统。此项技术使得船舶靠港期间污染物排放减少了94%～97%，在欧盟引起了广泛关注。随后欧盟的主要港口，如荷兰鹿特丹港，比利时安特卫普港等集装箱码头，以及泽布勒赫港、哥德堡港等客滚或渡船码头也陆续应用了岸电技术。

2001年，美国朱诺港首次将岸电技术应用在豪华邮轮码头;2004年，美国洛杉矶港将其应用在集装箱码头100号集装箱泊位上;2009年，美国长滩港首次将其应用在油码头。据不完全统计，截止到2014年，全世界使用岸电技术的港口约有40多家，而岸电的应用也从最初的滚装码头、集装箱码头及邮轮码头，扩展到了油轮码头和天然气码头等。国外主要应用岸电技术的码头如表1所示。

表1国外主要应用岸电技术的码头

码头类别港口所在地

邮轮码头北美：朱诺港、温哥华港、西雅图港、圣弗朗西斯科港、洛杉矶港、圣地亚哥港、新泽西港等

欧盟：哥德堡港、威尼斯港等

客滚船或渡船码头欧盟：泽布勒赫港、哥德堡港、科特卡港、吕贝克港、凯米港、奥鲁港等

集装箱码头北美：洛杉矶港、长滩港、旧金山港、鲁伯特

王子港等

欧盟：鹿特丹港、安特卫普港等

散货码头北美：洛杉矶港等

油码头北美：长滩港等

天然气

码头韩国：LNG天然气码头

1.2国内岸电技术发展

国内港口的船舶岸电技术研究尚处于起步阶段，2009年

以来国内多个港口已建立船用岸电试点性工程。

2009年青岛港招商局国际集装箱码头有限公司首先完成了5000T级内贸支线集装箱码头船舶岸电改造，但该系统仅针对内货船只，且应用面较窄;2010年3月，上海港外高桥二期集装箱码头运行移动式岸基船用变频变压供电系统，其主要是针对集装箱船舶，且工程规模较小;2010年10月，连云港港口首次将高压船用岸电系统应用于“中韩之星”邮轮;2011年11月―2012年1月，深圳港招商国际蛇口集装箱码头先后安装了低压岸电系统与高压岸电系统;目前福建港，宁波港、天津港等国内一些港口码头也正在进行船舶岸电系统的建设和试验。国内主要应用岸电技术的码头如表2所示。

表2国内主要应用岸电技术的码头

港口电压等级供电频率/Hz供电容量

青岛港招商局码头低压380V50131.6KVA

上海外高桥码头低压440V50/602MVA

连云港港高压6.6KV50/602MVA

深圳蛇口集装箱码头低压440V

高压6.6KV50/605MVA

2国内外岸电政策及标准

2.1国外岸电政策及标准

随着各国对环境污染的日益重视，美国、欧洲各国、国际组织对船舶排放也相继出台了各项政策：

（1）美国加州是率先颁布法律限制船舶污染排放的国家。加利福尼亚州于2009年生效对船舶减排的法规，法规要求自2014年1月1日起50%的船舶使用岸电并每年依次递增，到2022年1月1日达到80%的船舶使用岸电目标。目前世界上只有美国加州对船用岸电做了强制性规定。

（2）欧洲许多国家也出台了鼓励船舶采用岸电的措施。欧盟2006年建议港口提供船舶岸电或含硫0.1%的燃油，《EUDirective2005/33/EC―2010》法令规定从2010年开始船舶在靠港以及在内河流域船舶建议使用船舶岸电。

（3）2012年，国际电工委员会、国际标准化组织、电气和电子工程协会3家联合了国际标准IEC/ISO/IEEE80005-1，即《在港设施第一部分：高压岸电系统一般要求》。该标准对高压岸电系统的3个部分组成（岸基供电系统、船岸连接系统、船舶受电系统）从系统组成的设备和要求、保护系统的配置、安全联锁的实现方式和设备、船岸等电位连接的实现方式和设备、岸基供电系统的供电电制和电能质量、船岸连接设备的组成和对连接设备的特殊要求等方面进行了非常详尽的规定。除此之外，还对高压岸电系统首次应用和日常保养应进行的检测项目分别进行了规定。该标准的出台对于船用岸电技术的发展起到了积极的促进作用。

2.2国内岸电政策及标准

随着国内环保意识的增强，各地政府的重视，船舶岸电技术应用与日俱增，交通运输部也组织制定了相关的标准规范。

2012年7月4日，交通运输部颁布并实施的《码头船舶岸电设施建设技术规范JTS155―2012》和《港口船舶岸基供电系统技术条件JT/T814―2012》，其主要是针对船舶岸电系统的岸基部分进行的一般性的规定，并提出“新建集装箱码头、干散货码头、邮轮码头和客滚船码头，应在工程项目规划、设计和建设中包含码头船舶岸电设施内容”的强制要求。总之，规定较为宽泛，但具体的工程实施难以做到有章可循。

2012年7月，交通运输部了JT/T815―2012《港口船舶岸基供电系统操作技术规程》，尝试对船舶岸电系统日常运营管理从工作流程和应履行的手续等方面进行了规定，但由于该标准的出台主要针对连云港船舶岸电系统的情况，缺乏普适性，且随着船舶岸电技术的不断发展，该标准的借鉴价值值得商榷。

2011年5月，中国船级社了《船舶高压岸电系统检验原则》。该原则为现阶段国内船舶安装岸电系统入级检测提供依据，并为国内船舶岸电的设计、产品制造、建造改造提供船基设施标准，且为安装上船的高压岸电设备检验和发证。

3船舶岸电电源系统介绍

船舶岸电电源系统主要由码头岸上输配电系统和船舶自身岸电转换系统两大部分组成如图1所示。

图1岸上输配电系统船舶自身岸电转换系统

3.1岸上输配电系统

我国港口使用的岸电是380V/50Hz，而深水航行的大型船舶使用的电力为440V/60Hz，该系统主要功能是将国内电网50Hz电源转换成船用60Hz电源。目前，岸电变频电源有2种结构方式。

第一种：变频电源正弦波滤波器电力变压器。三相电输入经变频电源整流逆变输出60Hz的SPWM波，而后经正弦波再经电力变压器调整到需要的电压。由于正弦波滤波器的电感量很高，因此要求系统中配置的电感器尺寸也很大，从而影响了系统整体效率，而目前业内厂家实测的电子静止式岸电变频电源，整体效率仅有85%左右。

第二种：变频电源波形预处理电感器逆变输出变压器与输出滤波器。三相电输入经变频电源整流逆变输出60Hz的SPWM波，而后经电感器对波形进行预处理并校正，滤波逆变器所产生的高次谐波分量。再输入到逆变输出变压器预输出滤波器对波形进行二次处理并进行调压，达到输出正弦波和需要的电压。由于对波形进行二次处理，第一次波形预处理不需要很高的电感量，仅需要较小尺寸的电感量就能达到目的。第二次波形处理在逆变变压器预输出滤波器中进行，逆变变压器是专门为逆变技术而设计匹配的，具有变压和电感双重功能的一种新技术变压器，加上交流滤波电容器，构成一种高频陷波器，所以具有很高的效率，经生产厂家整体效率实测高达93%～5%。目前，国内船用变频电源大多采用该方式。

3.2船舶岸电转换系统

船舶岸电转换系统由一套高压电力转换设备组成，主要包括插座盘、岸电与船电并电的转换开关及相应的保护装置等。由船东负责规划，并安装于船上供连接岸电用。当船舶停靠港口时，由该系统连接岸上供电系统，停止船上发电机群运转，以岸电提供停泊期间所需的电力。以美国替换航海电力系统为例AMP（AlternativeMaritimePowerSystem）为例，目前开发的AMP系统含有下列主要设备：电缆卷轮以承载连接岸电电缆及接头（cablereel）;

电缆卷轮控制箱（cablereelcontrolbox）;高压岸电连接盘（highvoltageshoreconnectionpanel）;岸电供电盘（shoreincomingpanel）;替换航海电力管理系统（ampmanagementsystem）。

AMP系统在船舶停泊时连接岸上供电系统后，由管理系统主导船电的电力管理系统，控制船电的电压、相位和频率等，调整至与岸电的特性相匹配时即执行两电力系统的短暂并联运作，随即执行负载转移的操作，完成供电的交替。

4使用岸电的意义

近几年，随着节能减排、绿色环保等要求的不断提高，国际上许多港口管理部门已经开始采取措施减少废气排放，控制港口污染，实施船舶靠港使用岸电，就是其中重要的一项。既有较好的节能减排效益，又能够有效降低硫化物、氮氧化合物以及噪声等污染，减少温室气体的排放。据不完全统计，每年1000吨级以上的各类船舶在我国港口靠泊装卸货物期间消耗的燃油约300万T，如果改用岸电，全国每年可减排二氧化碳900多万T、减排二氧化硫约10万T、减排氮化物约20万T，这无疑对全国节能减排工作具有极其重大的意义。

5上海港岸电政策

2015年7月28日，上海市人民政府批准同意市交通委、发展改革委和市财政局等部门共同研究制定的《上海港靠泊国际航行船舶岸基供电试点工作方案》（以下简称工作方案）。该方案已由上述三个部门联合印发实施。

根据《工作方案》，上海市将通过节能减排专项资金与港口建设费，共同支持国际集装箱码头和邮轮那头投资建设和使用岸基供电设施，支持范围包括岸电设施建设费、电力增容费、船舶使用岸电所致的电差差价和运行维护费。

为制定这一《工作方案》，上海市发展改革委会同市交通委、市财政局等部门历时半年调查研究，先后研究比较了美国洛杉矶港、德国汉堡港、上海洋山港、深圳蛇口港等国内外情况，并多次与上港集团、吴淞邮轮码头、上海电力公司、同盛电力公司、中远、中海等相关企业充分沟通，在此基础上，对支持政策进行了多方面比较，提出本市补贴方案：

（1）对岸电设施建设费用将按照投资额给予30%的节能减排专项补贴，并由港口建设费给予1：1的配套补贴。

（2）对电力增容费将由电力公司减半收取，并由港口建设费补贴10%。

（3）为了避免相关设施“建而不用”，对建设补贴的申请条件作了前置要求，在以往项目竣工验收即可申请补贴的基础上，增加了“使用岸电的船舶艘次需达到具有接电设施船舶靠泊艘次的60%”的使用比率要求。

（4）考虑国际油价波动将影响船舶使用岸电的积极性，为更加充分合理地引导船舶企业使用岸电，设定了“油电联动”补贴标准调整机制，在全额补贴基本电价的基础上，对电度电价实行与新加坡普氏船用油价挂钩，动态调整、定额补贴。此外，为进一步提高港口企业投资建设岸电设备的积极性，还将根据岸电设备的用电量对相关维护费用给予0.07元/千瓦时的补贴，同时鼓励码头所在区县给予配套政策支持。

目前，上海市洋山冠东码头和吴淞邮轮码头已启动岸电建设工作，大型远洋集装箱船舶有望在年内实现中国境内靠港使用岸电。今后，使用岸电基供电的码头和船舶都将进一步扩大范围。

6结语

综上所述，上海港靠泊国际航行船舶使用岸基供电在技术上是可行的，具有良好的生态效益和发展前景。因此，应进一步开展港船之间的协作，共同进行技术论证，制订相应的技术规范，实现港口供配电和船舶电气之间相互补充衔接，逐步新建或更新大型船舶和港口的岸电电源设施，推动上海港靠泊国际航行岸基供电的实际应用并进一步扩大。

参考文献

[1]袁庆林，黄细霞，张海龙.港口船舶岸电供电技术的研究与应用【J】.上海造船，2010，（2）：35-37

船舶电气工程及其自动化范文篇8

【关键词】故障检测；电气系统；故障判断；电气系统

在船舶的航行过程中电气系统有着非常重要的作用，其是非常重要的一个组成部分，是否熟悉电气系统对于航行有着重要的影响，而检测设备的故障则需要掌握电气系统知识和基础知识，对于航行的安全来说，越快速的解决故障，也就越有保障。

1船舶电气系统的主要组成

1.1电站

发电机组、原动机、配电板组成了船舶电站。其中发电机组主要作用是转化电能，配电板的作用则是进行分配和控制。但是发电机组并不是都相同，面对不同的情况，就需要不同的电站来完成不同的工作，因此，在船舶上一般都会配备不同作用的多种电站，主要分为：停泊电站、特殊电站、主电站以及应急电站。

1.2电力系统

船舶电力系统的主要作用是将各种能力转换为电能，同时负责电力的传输。其通过配备在船舶上的发电机组和原动机进行能力转换，然后通过电力输送网络，将电能输送给各种检测、控制以及保护等配电设备。

1.3电力网

通过配电板对电能的分配和控制后，电能通过电缆被输送到用电设备，从而组成了电力网。电力设备的不同，输送电能的电力网也不同，主要分为：照明电网、应急电网、船舶电力网、弱点装置电网以及其他装置电网。

2故障排除的先后次序

排除故障的各种窍门和技巧，需要在实践中不断的发掘，但是在排除故障的过程中首先需要掌握的一个基本知识就是基本的主次先后顺序。

2.1先动后静

要优先检查长时间处于运作状态的设备，不经常运作的设备，可以最后进行检查。

2.2先简后繁

对容易检查，结构相对简单的设备优先进行检查，尽量先检查发生几率较大的一些设备，然后再对可能性相对较小的设备进行排查。

2.3先外后内

复杂的检查操作能够避免就尽量避免，先检查设备的外部，设备外部的环境由于一般都较为复杂，因此设备外部受到损害的可能性相对也比较大。

3排除故障的常见方法

一般情况下在故障的排除过程中会使用各种设备，不过随着不断积累的知识和经验，排除故障的相关流程可以在一定程度上进行简化，以进一步提高工作的实际效率，在掌握了丰富的经验和一定的技术后，首先通过感官观察对故障的原因和部位进行大体判断，然后在进一步用设备进行检查，这样可以进一步提高工作效率。感官上的判断，主要是以设备的异常为基础，主要有以下几种方法：

（1）直观，利用手掌触摸和眼睛进行直接检查。

（2）声音，观察设备是否发出异常声音。

（3）颜色，对设备的是否出现异常变色进行观察。

（4）气味，在检查中如果有异味，那么则可以判断有一些特定的位置有故障发生。

（5）短路，跨过可能出现问题的位置进行直接连接，检查是否消除故障。

（6）比较，对相同的部件进行相互比较，以此来判断是否出现故障。

（7）经验，通过对表面现象的不断推敲，和以往不断积累的知识，对故障的部位进行判断，这一方面不仅需要熟悉运转的具体原理，同时还要了解各个方面的相关知识。

4常见的一些故障及相应的解决办法

4.1主配电板

发电机的主配电板不闭合，这属于一般性故障，由于主开关因为电气故障或者是机械故障而无法闭合，面对这一问题可以将操作改为手动。

发电机的主配电板跳闸，这属于比较常见的一个故障，主要是由于过载、短路以及逆功率造成，为了有效预防该故障，可以通过确保其他部件的正常运作以及进行固定的检查。

发电机的励磁调节系统，这属于比较严重的故障，系统由于并联机组发生重大差异总电流导致功率无法稳定合理分配，严重对端电压造成负载冲击，电压相无法满足等，对自动或手动并车功能造成影响。

4.2电动机

一般由于电压不平衡、电压高低异常、断路、短路，温升超限、造成电动机发生冒烟，震动等，电动机的故障属于比较严重的故障。此外，由于容量不足，负载设备堵转、铁心和转自磨损造成电动机过载，面对这一故障需要进行经常性的检查和更换。

4.3发电机系统

发电机异常电压，这属于较为严重的故障，其主要表现是在正常运作的情况下发电机突然失去电压，主要是由于电刷引线脱开，集电环电路故障或者是电刷磨损和弹簧失效造成，及时进行更换零部件可有效解决。

绝缘不良，这属于比较常见的一个故障，因绝缘电阻磨损或者是发电机受潮所引起，在船舶的电气系统中这一故障是比较常见的，为了有效的避免该故障，需要进行经常性的维护和检查。

不能建立电压，这属于一般性故障，在初始的启动状态下经常发生，主要是因为失去磁性的磁场导致，可尝试进行充磁。

逆功率，该故障属于较为严重的故障，由于在并联的工作机组中出现原动机故障所造成，此外，如果在3-10秒内发生逆功率，整定值为额定功率的15%，则需要对设定参数进行检查。

4.4电网系统

绝缘电阻低，在照明电力的分析系统当中，经常会发生该问题，如果不及时解决，那么则会再次在另外一边出现该问题，并形成短路，严重的则可能会造成主配电板跳闸，负载开关脱扣等。

热继电器，在电路中继电器主要起到保护过载的作用，促使被保护的额定值与规定的整定值保持一致，主要表现有，用电设备正常工作，频繁使用热继电器以及热继电器停止动作烧毁用电设备两种，主要是由于双金属片变形，固定部件松动以及长期没有进行检查等造成。

电力系统，主要原因有电气设备的击穿故障，接地故障以及接线盒碰壳松脱等，主要表现是相绝缘指示灯有亮有灭。

继电器，由于触头烧毛、衔铁噪声异常、电弧过大、触头过热、焊熔、熄灭时间过长、线圈高温等造成，通过定期对各部件进行检查，可有效避免该故障。

5总结

船舶的电气系统，随着不断更新换代的船舶机电设备也变得越来越先进，这就对船员提出了新的要求，必须要不断提高自身的知识掌握量，通过不断对船舶电气系统的维修、维护以积累丰富的经验，促进自身能够在故障发生后迅速的作出反应，用最短的时间最高的效率检测并解决故障问题。在工作中要不断的提高船员的工作效率和自身素质，逐步的适应先进的电气系统。增强船员的实践动手能力，将实际情况与理论相结合，用最短的时间掌握船舶电气系统的故障判断和检测方法，做到满足船舶航行的具体需要。

参考文献：

[1]王占吉，明.浅谈船舶电气设备的管理和维修保养[J].世界海运，2005（02）.

[2]徐燕.船舶电气系统组成及故障判断处理研究[J].科技信息，2011（02）.

船舶电气工程及其自动化范文1篇9

在电气自动化技术快速发展的当今时代,船舶电气线路故障已经成为一种发生率较高的船舶故障。而电气控制线路中,使用最多的又当属继电器、接触器控制线路,为了保证船载各种设备电气控制的稳定性、可靠性以及高质量,必须加强对船舶电气设备控制线路继电器、接触器等元器件的检测和维护。为此,该文根据丰富的工作经验总结归纳出各种电气设备电气线路常见故障发生的原因以及处理方法,为技术人员的维护和检修工作提供理论指导。

关键词:

船舶；电气技术；故障现象；排除方法

由继电器、接触器共同组成的电气设备控制线路,已备受广大电气工作者的青睐,而且也广泛地应用于各行各业,尤其是船舶电气设备中。但是,在船舶航行中,由于受到多种因素的影响,如高温强振的机舱环境、自动运行设备频繁起停时的电流负载突变、设备执掌人员的不恰当操作、线路元器件的设计安装以及其本身的材质问题等,使控制线路以及控制元器件出现老化、腐蚀的现象,降低甚至丧失其原有的功能,进而导致船舶电气设备的使用性能或技术状态不断下降,而且由于一些设备的电路组成相对复杂,各种故障现象也是层出不穷,更表现出了多样化。因此,只有熟练掌握设备运行状态、必要的维护技术、电路原理图以及各个电器元件的结构组成,在理论与实践的结合上狠下功夫,做到既懂理论又会分析、既能干活又善讲解、既会排故又敢创新,不断总结出电气控制线路故障的处理方法,才能真正提高设备工作效率、减少设备维修次数及时间,为船舶安全航行保驾护航。

1船舶电气设备管理的基本知识

船舶在航行期间,电气技术人员能够时刻保证电气设备处于安全可靠的运行状态,就是对全船所有船员生命及财产的重要保证,这也是技术人员的基本职责。当然,船舶电气设备的管理必须要有一定的基础条件,那就是每一名技术人员和管理者都应该了解所属的各个电气设备的工作原理、技术性能以及相对熟练的应急处置预案和方法。具体要求主要包括以下内容。(1)熟知所属设备的布置及安装工艺。(2)能够对设备进行熟练的操作维护保养。(3)对运行电气设备的监视和检查必须定期细致进行。(4)对设备故障能够及时迅速准确地进行定位、判断和检查,并且予以排除。(5)能够具备处置突发设备故障和进行快速维修的能力。(6)遵守各种设备操作规范,严格按照船舶电气设备的规范要求进行检查验收和运行调试。(7)能够具备广泛、开阔、发展的管理视野,积极对不合理的设备和技术状态提出改进意见和方案。现如今,船舶电气设备自动化程度越来越高,技术更新发展也很快,在日常的使用、维护管理和维修保养过程中,也有许多设备规范细则有待进一步完善,技术人员在操作过程中难免出现设备错操、误操、漏操,由此导致的设备故障问题也日益增多。这就需要轮机管理人员和电气技术人员在日常的工作和使用中不断总结和完善,不断创新电气设备的管理方法和制度,为操作者提供坚强的理论支撑。

2船舶电气设备维护保养、故障检修的一般方法

船舶电气设备种类复杂多样,因此船舶电气设备的故障现象也是千变万化的。为此,对电气设备的故障进行分类也是必不可少的,这样不仅有利于技术人员进行故障分析、故障认知以及故障排除,也便于对出现过的故障进行统计、分类和整理,为以后的设备维修和技术改造提供重要的参考借鉴。

2.1船舶电气设备的维护保养电气技术管理人员维护保养应该建立在熟练掌握设备与系统的基础上,根据设备厂家的推荐以及使用者以往的管理经验和自身的技术状态进行分析确定。如果只是依靠设备厂家的建议进行维护保养,可能无法满足设备长期运转的要求,因为船舶电气设备厂家在设备应用的多样性和技术需求上存在一定的差异,因此电气技术的管理结构应该向多元化发展,以电气技术管理人员为核心,积极广泛地同专业厂家进行技术交流,充分学习和借鉴厂家的技术资源,来完成电气设备的维护保养。结合设备运行的实际情况定时的开展设备维护保养工作,主要包括的内容如下。(1)设备外观目视检查,设备固定螺丝有无松动脱落现象。(2)电气控制箱上各指示灯、按钮、开关、仪器仪表以及控制元器件检查,检测电动机、控制电路的绝缘阻值应不小于0.5MΩ。(3)检查接线端子头、固定螺丝、导线的连接是否良好,接头有无松动或脱落。(4)各行程开关、主接触器、继电器吸合状态及灵活性检查。

2.2船舶电气设备故障排查检修的一般方法在电气技术日益发展的现代社会,船舶电气设备故障率仍然居高不下,加上由于设备性能参数、技术指标、使用环境等的差异,电气设备操作及维护保养的工具也是不尽相同,故障种类也越来越多,但是电气设备都有其故障排查及维修的一般办法。总结归纳起来主要有以下几方面。善于观察。通过细致定期的观察电气设备的结构组成、外观形态和各仪器仪表监视指示状态,来判断电气设备故障情况。船舶电气设备及其控制系统大都采用仪表或故障指示装置,观察各仪表显示的数值以及故障指示装置所显示的状态,从而更容易获知电气设备是否处于正常的运行状态。在检查、排除电气设备故障时,通常可以先采用目视外观检查,例如设备若出现短路故障,只需要观察熔断器是否有烧断的现象,就可以清楚的确定线路中有短路故障以及短路故障真正发生在哪一相上。又如电气设备线路的紧固情况,可以通过目视观察各接线端子和元器件的紧固螺钉是否出现松动脱落的现象,从而正确及时的予以排除。再有就是设备若出现过载故障,首先就是立即观察热过载继电器是否动作等等。善于倾听。电气设备出现故障,在目视检查之后仍然无法定位故障原因的时候,就需要询问并倾听电气设备操作人员描述,了解设备的运行及日常维护保养情况,以此来判断设备的运行状态。主要询问的内容有以下几方面:(1)故障发生前有何异常现象。(2)故障发生时设备的运行状态及设备的操作情况。(3)过去是否有过相同的现象,处理情况是什么样的。这是向操作者了解的基本情况,它可以帮助你快速的定位设备的故障原因并加以解决。当然,还可以通过倾听电气设备运行时的声音变化来判断是否正常。正常运行的电气设备声音小且均匀,在故障时它就会发出异常的声音(三相异步电动机在启动过程中出现缺项,此时将无法启动,并且还会发出“嗡嗡”的声音;电动机的轴承出现磨损,运转时就会伴有“沙沙”的声音;又如交流接触器的灭弧装置出现破裂或脱落,在通电吸合的瞬间就会产生较强的火花,而且还会发出“吱吱”的声音等等这些电气设备发出的异常声音都是发生故障的准确依据,也是必须采取解决措施找出故障点并排除故障。善辨气味。在接近运行的电气设备时,要通过嗅觉分辨出设备散发出的气味是否正常,从而判断工作是否正常。在电动机、继电器电器、接触器以及电缆等各种电气设备中都采用了不同的绝缘材料,在正常运行时,只要不超过容许的温升,设备的正常受热或是发热现象都不足以产生异常的气味,只有当电气设备出现过载或者短路等故障现象时,温度就会急剧升高,超过其允许温升,此时就可能出现绝缘层的熔化,并且会散发出浓烈刺鼻的焦糊味。因此,采取辨析气味的方法,也是快速定位故障,防止故障进一步恶化以及维护电气设备正常工作的有效方法。善于触摸。在巡视检查过程中,用手触及电气设备不带电部分,感知设备的温度是否正常。电气设备在运行时温度会有所升高,因此,用手触摸电气设备的外壳,感受其温度就能大致清楚设备内部的发热状况,以此来判断设备的运行是否处于正常状态。

3结语

综上所述,船舶电气设备在正常运行工况下的维护保养以及故障排除是可以快速的完成的,但是目前随着船舶技术装备的不断更新,自动化技术的不断发展,采用继电器等元器件实现自动化控制的设备也是越来越多,故障现象也日益增多,不过电气设备的故障基本都是围绕电能的传输和绝缘的变化而形成的,基本符合上述故障排查方法和维护保养规律。技术人员只有熟练地掌握设备维护及操作技能,并且在工作中不断总结经验,提升阅历,减少盲目操作,提高工作效率,才能安全、准确、高效的定位故障点,保证电气设备的可靠运行。

参考文献

[1]苏鹏声,王欢.电力系统设备状态监测与故障诊断技术分析[J].电力系统自动化,2003,2（71）：61-65.

[2]邱仕义.电力设备可靠性维修[M].北京:中国电力出版社,2006.

船舶电气工程及其自动化范文篇10

关键词：轮机自动化；高技术；教学研究

1轮机自动化技术分析

轮机自动化技术是一种结合控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术，对轮机各个生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策的综合性高技术，包括自动化软件、硬件和系统三大部分。

在船上，常规配置的船舶轮机自动化主要有：主推进装置自动化系统；柴油发电机及电站自动化系统；疏水/压载阀控系统；燃/滑油输送阀控系统；冷藏、空调、通风、锅炉自动化系统；焚烧炉、舱底水、生活污水、油净化器等环保设备自动化系统；自动减摇鳍/减摇水舱系统；探火、浸水报警、消防灭火等损害管制系统；甲板机械自动化系统；全船监测报警系统；海水制淡系统；艏侧向推进装置遥控系统。油船还有易燃易爆气体探测系统、惰性保护气体发生器系统、液货阀控系统、原油洗舱系统等。集装箱船还有冷藏集装箱控制监测系统等。

电子控制技术推动柴油机向电控发动机方向发展，已逐步取代了普通机械式柴油机。世界上主要的船舶柴油机研发企业都在努力发展高压共轨电控柴油机和双燃料电控柴油机。在柴油机电控系统上，高速传感器技术能实时获取运行数据信息，现场总线能安全即时通信，高速处理器技术能高效处理信息，高速电磁阀能实现精确的燃油喷射控制等。电控技术能在更大范围内实现对运行工况的最优化控制，使柴油机性能得到大幅度提高。在双燃料柴油机上，还有另外一套LNG燃料储存和喷射控制系统，此机型电控系统功能更加复杂。基于以上电控柴油机，相应的设备厂商也重新设计和推出了最新的主推进装置自动化系统和柴油发电机系统。

基于现场总线技术的全船监控系统功能更集中和高效。它是全分布式的串行双向的通信系统，减少了专用I/O装置和控制站，系统控制功能在网络内彻底分散，在各个智能控制节点实现，故障节点自动脱离总线，降低成本和提高可靠性，克服了传统多层多级控制系统的弊端。在全船监控系统中，完全可以集成柴油发电机系统监控、电站监控、压载水系统、侧向推进装置遥控系统、机舱监测报警系统、船舶燃油监控系统等等。

世界经济增长减缓和常规船舶市场趋于饱和，造船市场有效需求不足导致需求结构出现明显变化，高技术船舶和海洋工程装备的需求比较多。随着船舶电气化水平的不断提高，海洋平台、海洋工程船舶和许多新建大型船舶的总装机容量已最高至上百兆瓦，大多都采用中压配电系统，效果良好。随着电力电子技术和大功率交流电机变频调速技术不断进步，基于晶闸管整流/逆变方案和IGBT器件方案实现的船舶电力推进技术取得突破性发展，半潜船、豪华邮轮、破冰船、渡轮等很多新造船舶采用了电力推进系统。当然，高技术船舶和海洋工程装备还有其他独特的高技术作业系统，轮机自动化控制系统经历了气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统和集散式控制系统DCS的发展历程。现如今轮机自动化系统产品一般可分成下列几类：分布式控制系统（DCS）；嵌入式计算机及OEM产品，包括PID调节器及控制器；可编程序控制器（PLC）；工业PC机；现场总线控制系统（FCS）等。

2轮机自动化教学研究

目前，随着我国船舶设备制造、船舶建造和修理行业的发展，船舶电气、机舱自动化系统等细分行业中的船舶配套设备加工商为更好满足客户的需求，不断加大技术研发投入，提高自己的综合能力，开始向系统集成商转变。对于船舶上轮机管理人员，根据11规则，轮机自动化是海船管理级轮机员、操作级轮机员、船舶电子电气员适任证书考试的评估考试科目。船舶企业对这类技术专业人才的需要，给轮机自动化专业的人才培养提供了良好的发展机遇。

现有的轮机自动化教材，对于前面基础内容讲解略简单，不能跟后面具体的复杂设备和系统紧紧的联系起来，且后面设备和系统的讲解倾向于气动系统等传统的自动化技术，对于基于现场总线的主机遥控和全船监控等系统侧重于功能概述，实例技术细节分析较少。学好轮机自动化，很需要其它学科的功底，不然很难理解设计人员的设计思想和具体技术实施方案。现今，构成轮机自动化系统的软、硬件可分为如下几类，自动化设备，传动设备，仪器仪表与测量设备，自动化软件，计算机硬件，通信网络。这就要求教师和学生在轮机自动化的教学和学习活动中，不断的结合其它专业知识去分析和理解轮机自动化设备的原理和系统知识。

教学手段过于依赖PPT图片和黑板粉笔等机械解说式，“娇生惯养”的很多大学生第一次在图片里看到实物，无法去想象实际设备运行状态，只能被动接受抽象空洞的运动控制原理和电路逻辑关系。而因为学校客观发展的原因，学校的实验条件和实践项目的设计不完善，实验室设备老旧，不重视实验室学时，走马观花式企业参观实践流于形式。在课堂对学生讲解理论的同时，也更应该重视动手实践活动。一方面，要设计一些电子电路实验，单片机和PLC电气实验，现场总线实验等实验课程。另一方面，通过轮机模拟器教学加深学生理解和提高动手能力，组织到学校实物机舱观摩，也要设计一些企业参观课程，使得学生能有更多机会在工厂亲眼看到轮机自动化设备的制造、安装和运行，增加兴趣。

3总结

科技水平推动轮机自动化技术不断进步，对从业人员的素质也要求越来越高。为了满足行业要求，必须深入开展课程轮机自动化教学研究，精心设计课程教学知识点，扩展教学内容，不断改进教学方法、完善教学设施，提高教学质量。

参考文献

[1]王春芳，叶伟强.轮机自动化[M].大连海事大学出版社，2011.

[2]王宗涛，李修强.轮机自动化课程的分解式教学方法[J].船海工程，2014，43（1）：112-113

船舶电气工程及其自动化范文篇11

【关键词】自然辩证法海洋环境船舶污染航海技术

自然辩证法是马克思主义哲学的重要组成部分,它研究涉及的领域非常广泛,它几乎覆盖了所有的学科,对于航运技术领域也是如此,它的生态自然观是我们认识到保护海洋环境、防止海洋污染的重要性,同时也让我们认识到提高能源的利用率,以使得航运业乃至全社会的可持续发展。它的科学技术以及方法论为航运技术的发展起到重大的指导作用。下面将从三个方面分别介绍。

1航运对海洋环境的破坏与对策

地球是一个相互依存的整体,人类生活在同一个地球上,全球性的生态危机,表现出了人类所遇到的危机的共同性、安全的共同性和未来的共同性,这就要求不同国家超越文化和意识形态的差异来采取联合的共同行动,制止和打击那些给自然界带来严重污染的国家、企业和个人。作为一个特殊的行业—航运业。在过去相当长的时间内,其由于船舶的各种货物(化学危险品、油类等)、机器处所产生的含油垃圾和污水、废气(sox、nox等),以及船舶生产所产生的塑料等垃圾,给海洋环境造成了很大的污染。因此,这就要求世界各国对船舶的防污染状况进行监督和控制,下面就对船舶对海洋的污染和船舶为防止污染所采取的措施,及国际上所采取的相关对策。

“海洋存亡,匹夫有责”。据统计:全球3/4的大城市和40%的人口集中在离海岸60公里以内的地区,因此海洋的兴衰关乎到人类的存亡。但是海洋的污染不仅来源于陆地上人类的各种活动;近年来随着航运业的发展,来自于船舶的污染也呈现出扩大的趋势,特别是由船舶造成的操作性、事故性甚至是人为的故意行为(随意排放污油、洗舱水、压载水、乱丢各种垃圾等)所造成的海洋环境污染事故也日益增多,严重地破坏了海洋的生态环境。

船舶作为一个流动的工厂,为船舶提供动力的柴油机消耗燃料的同时,也产生大量的油渣和污水,同样,为船舶服务的其它机械也同样会产生一定量的污油和污水,特别是一些大型的油轮和化学危险品船,它们的压舱及洗舱水也含有大量的有害成分,如果未经处理就直接排放入海,就会对海洋生物环境造成极大的伤害。由于货运的需要及船舶生产、船员生活而造成的大量的垫舱物料,像木头和其它一些金属物品,塑料垃圾、它们又是一些不可分解的物质,显然,在过去相当长的时间里,人们没有意识到对海洋的伤害,于是大量的污油、污水及所有的垃圾直接倾倒入海,把海洋当作无限的垃圾场,对海洋生态环境造成极大的破坏。就是到了今天,由于直接处于航运第一线的各国船员素质参差不齐,也同样忽视对海洋环境的保护,置相关的国际法则于不顾,仍将上述各种有害物质直接排放到海洋中。

为了减少船舶对海洋环境的污染,近些年船舶防污染技术得到了很大的发展,目前,按照造船规范,基本上所有的船舶都装有防污染设备,污水舱、污水预处理舱柜、油水分离器等设备,通过对排出的污油进行分离,使合乎要求的污水排出舷外(当然国际防污规则对排放区域、排放种类还有严格的规定),而含油率高的放回到污水舱,所分离出来的油则通过焚烧炉烧掉。杜绝含油污水排放出海。另外,由燃油分油机所分离出来的各种油渣也是通过焚烧炉进行焚烧处理。为了消除船员生活垃圾对海洋的产生的危害,大型的船舶都装有生活污水处理装置,能过厌氧型和需氧型细茵的培养,对船员及旅客所产生的粪便等进行分解。再按相关的要求排放,为了方便船舶,世界上许多的国家和地区还有专门的回收组织,如中国的上海和德国的汉堡。而这种服务都是免费的。另外,为了消除船舶对大气的污染,<<73/78防污公约>>附则vi对船舶排放的废气也做出了相应的规定,如氮氧化物(nox);硫氧化物(sox);为此,大型船舶柴油机排气系统都装有废气滤清系统,同时,对船用燃油的质量也提出了要求。如含硫量不超过3%等。当然和陆地上一样,氟利昂在船上也开始禁止使用。

随着世界经济一体化进程的不断加快,全球性的航运贸易得到了空前的发展,营运航行的船舶数量与日俱增,使今天的海洋承受着来自船舶污染的巨大压力,而人们对海洋环境污染问题的认识也越来越清醒,国际组织及各国政府越来越感到对海洋环境的治理和保护已迫在眉捷。为了有效地控制船舶对海洋环境的污染,以保证海洋具有较强的自身净化能力,国际海事组织制定了<>防污公约及附则,为世界各国对船舶的检查控制提供了国际准则。此外,在世界上还有一些区域性的组织和国家,制定出非常严历的法律对污染海洋环境的行为者和船公司给予重罚,如<<巴黎备忘录>>国家、<<东京备忘录>>国家、美国、澳大利亚等等。在防污染与治理方面,欧洲及美国等西方国家己走在了世界的前面,在这一点上,由于工作的便利。我感触颇深,几次到美国和欧洲等国家的经历给我留下了很深的印象,他们的psc检查官对船舶防污染设备的检查,船员技能的检查都非常严格,而且密西西比河和基尔运河优美的环境也不能不让人叹服。但是一些欠发达国家和地区,尽管人们也承认对环境的破坏给人类所带来的灾难,但是实际上却并没有引起足够的重视,总觉得离自己还很远,我曾经去过的埃及的苏伊土运河口和印度的加尔各答港等地区,当船在河道里航行时,看到海面上那一层层、一片片的污油,心情非常沉重,在我国也同样存在着海洋环境保护问题,我国1999年12月25日全国人大通过的<<中华人民共和国海洋环境保护法>>,以及中国海事局<<中华人民共和国防止船舶污染海域管理条例>>为我国海洋环境保护提供了法律依据。

2科学技术与航运业

科学技术是第一生产力,是推动社会前进的革命力量。从蒸汽机到内燃机应用到船舶上,使世界航运业得到空前的发展。随着科学技术突飞猛进的发展,使得航海技术得到日新月异的发展,目前船舶正向大型化、专业化、高速化和自动化方向发展。世界航运巨头如中远、中海、马士基等航运公司,纷纷建造一些大型超大型的船舶,如50万吨级的超大型油轮(中远大连有36万吨级的)、36万吨级的散装矿石船、10000标箱集装箱船(中海己在韩国订造了两艘)、14万吨级的豪华游轮以及作为居住和休闲为一体的“海上移动城市型”船舶的面世和开发;同时船舶的专业化程度也越来越明显:如液化气船、滚装船、客滚船、集装箱船、冷藏船等的相继面世和使用。随着商品的技术含量的不断提高,对运输的要求也在不断地提高,技术含量高的运输方式和专业化船舶将有较好的市场前景,传统的杂货船舶将越来越少。另外,随着海洋的开发和利用,海洋的各种工程船、新能源运输船(如液化气、液态氢等高热量环保型的运输船)、水上水下的观光游览船也不断出现;随着人们对船舶的高速化追求和向往,气垫船、水翼船和喷气船将越来越受到重视,同时大排水量的船舶正面临高速化的迫切需要。为了提高较大型船舶的快速性,人们将另外开发体积小而输出功率大的船舶推进新技术。目前我国已开发出超导磁流体的船舶推进系统,也许在不久将来能取代传统的螺旋桨推进系统,成为各种船舶的动力来源;船舶自动化:船舶自动化己从20世纪60年代前半期的最初设置机舱控制室的初期自动化时代,到20世纪70年代无人机舱的实现,目前又发展到船舶智能化和综合化时代。特别是从20世纪80年代开始,随着电子技术和通信技术的迅猛发展,以及劳动力成本的进一步提高,人们提出了驾通合一、机电合一、驾机合一的许多设想,并被国际海事组织所采纳,有的已经实现,有的将要实现。目前人们正着力研制开发“高信赖度智能化船舶”。其构成系统有:综合航行管理系统(海上自动航行系统与港内自动航行系统)、最佳航线计划系统、自动靠离泊系统、气象海况状态监视系统、装卸系统及船体状态监视/姿势控制系统等。上述许多系统正在模拟实验或实船实验之中,不久的将来也许会在实船开始应用。

3能源利用与轮机技术

船舶要航行,总是要消耗能源。最初的船舶航行依靠帆借助于风力航行,蒸汽机的发明及其在船舶上的使用,使船舶的营运效率大大担高,但由于要携带大量的煤,使船舶的受载量受到限制。1885年内燃机的发明及后来在船舶上的广泛应用,使航运业得到了长足的发展,目前,有90%以上的船舶都采用内燃机作为船舶的动力,第一次石油危急导致的油价上涨,对轮机技术提出了新的要求,于是长冲程、大缸径柴油机得到了发展,随着能源的不断紧张,船舶节能技术也得到了很快的发展,涡轮增压系统,利用柴油机废气所带走的能量,使增压器涡轮旋转,带动同轴的压气端对吸入的空气进行压缩,增大了柴油机所需空气量,使柴油机的工作性能得到了改善;船舶废气锅炉,利用通过增压器后的柴油机废气对其中的能量再次利用,用来产生蒸汽,满足船舶的需要,如舱室取暖,燃油加温等等。同时现代船舶还装有造水机,对柴油机冷却水所带走的能量再利用,进行海水淡化,产生的淡水满足船舶锅炉、柴油机冷却水、冲洗货舱以及船员日用的需要,即有效地利用了柴油机冷却水中的热能,同时又节约了大量的淡水费用,其产生的经济效益是非常可观的。最近,manb&w公司新近研制成功的tes系统对能量的更进一步的利用提出了新的思路,样机已经成型。它利用柴油机的废气来带动气轮机和一个废气炉,利用废气锅炉产生的过热蒸汽带动蒸汽轮机进行发电,与船舶电网并联,这样在船舶正常航行后就无需发电柴油机运行,从而也就节约了发电柴油机的燃油、备件及维修费用。

总之。世界经济的发展必然会带动航运业的发展,而航运的快速增长不可避免地对海洋环境带来一定程度的污染,这就需要各国政府及我们航海界人士负起历史的责任,特别是处于第一线的船员,我们人生的大部分都在海上度过,减少对海洋的危害,维持良好的海洋环境和生态平衡,以及海洋的可持续利用,对自己和子孙都是一件积功德的大事。同时,我们应该不断地进行技术创新,提高船舶的技术含量和自动化水平,提高能源的利用率,使能源在船舶上得到最有效地利用;使世界航运业也在一个良性、和谐的状态下快速发展。

参考文献

[1]dieselfactsmagazine2005/3.manb&wdiesela/s,copenhagen,denmark.

船舶电气工程及其自动化范文1篇12

（中国南方电网超高压输电公司广州局海口分局，海南海口570100）

摘要：500kV福港线海底电缆监控系统（以下简称“海缆监控系统”）由海底电缆监视系统、海底电缆决策系统、海底电缆控制系统、海底电缆辅助系统四大系统统一构成，该系统集硬件、软件于一身，实现对500kV海底电缆的全方位监控，以保海底电缆安全。现根据海南联网西戎海底电缆监视告警区过往船只频密、抛锚规律及区域船舶作业特点，得出海缆监控系统决策子系统中需要考虑的风险预控要素。

关键词：海南联网系统；海底电缆；监控；风险预控要素

0引言

海南联网系统是海南电网与南方电网主网的唯一联络通道，其工程的建成投产，结束了海南“电力孤岛”的历史，极大地提高了海南电网的安全可靠性和运行经济性，实现了海南电网与南方电网主网的电力互送、调剂余缺。截至2015年7月30日，海南联网系统海底电缆连续安全运行2207天，总体情况良好，海缆运维人员成功处置135起海缆保护区船只抛锚事件、213起船速异常事件、21起风险干预事件，圆满完成博鳌亚洲论坛十周年、海南省第六次党代会等多次重要活动的保供电任务。海南联网工程应急支援海南电网若干次，保障了大型保供电活动中电网安全可靠运行，取得了巨大的社会效益。

海底电缆是海南联网系统安全运行的基础和关键。琼州海峡过往船只频密，而国内船只航行守法意识较差，加之琼州海峡洋流湍急、天气多变，船只因机械故障等原因在海缆保护区内抛锚、拖锚现象频发，对海缆安全造成了极大威胁，防外力破坏成为海南联网系统安全运行的重中之重。

1海底电缆概况

海南联网系统海缆由海底电缆和海底光缆两部分组成。北起广东湛江徐闻南岭终端站，穿越琼州海峡，南至海南澄迈林诗岛终端站。其中海底电缆为500kV交流传输线，输送最大功率为600MW，单根全长31km，共3根。另外，每相海底电缆外部并行捆绑一条海底光缆，每条光缆含12芯光纤，主要用于南方电网联网系统数据传输、泵站监控、海缆温度监测等通信。500kV海底电缆为自容式充油海缆，共由15层组成，包括铜导体、绝缘层、铅合金护套、内护层、铠装和外护层等。

2海底电缆运行风险

琼州海峡位于海南岛和雷州半岛之间，为我国第三大海峡，是我国南海北部通往北部湾的必经航道，西可通向洋浦、八所、北海、钦州、防城及越南的海防、鸿基等港口，东可通往湛江、广州、深圳、香港等地，北有雷州半岛南岸的海安等港，南有海南岛北岸的海口、马村等港，交通繁忙，海峡内过往船舶数量巨大。据海南海事局统计，2009年总吨500t以上过往船舶为131757艘，日船舶流量360余艘次。

统计资料表明，95%的海缆损坏是人类进行渔业、航运等活动期间造成的［1］。琼州海峡的船舶过往数量巨大，同时海峡内渔业活动密集，广东和海南两侧存在大量未登记的“黑船”，其守法意识差，违规作业现象较为多见。

截至2012年9月，海缆保护区附近2nmi内船舶抛锚事件已达51起，其中海缆保护区内发生8起。已确认的51起抛锚事件中，因天气原因抛锚31起（风浪28起、雾天3起），因机械故障抛锚12起，未知原因抛锚8起。从已统计数据看，天气原因占61%，船只机械故障占24%，未知原因占15%。

2.1天气

琼州海峡年平均风力6级以上的大风天数为172天，其中风力8级以上的大风天数为15.5天。每年4—9月多东南风，一般风力3～4级；10月—次年4月，伴随寒潮过境，常有5～6级强北风和东北风；8—9月经常出现8～9级以上的阵风，来势凶猛，时间短，不易预报；5—11月为台风季节，其中7—9月热带风暴、强热带风暴和台风的影响最为严重，在这期间从正面袭击海峡及附近海域的热带风暴、强热带风暴和台风年平均约有5～6次，最大风力在12级以上，最大风速曾达58m/s。

2.2水文

受海峡西侧狭管效应作用，琼州海峡海流流速大、流向复杂。表层海水的流动主要受季风控制形成南海季风漂流，底层海流受海床地形、海岸等因素影响与表层有较大差异。海缆路由区域表层最大海流流速高达2.86m/s（5.5节），底层流速最大为1.98m/s（3.8节），为我国海流流速最大、流向复杂的海域之一。中小型船舶在大潮汛期逆行时，为避免船舶出现危险和节省燃油，多选择抛锚等待转流顺水后继续前行。

2.3琼州海峡锚害严重

根据琼州海峡海底地质调查结果，海缆路由上有各类明显的拖锚痕迹，拖锚的痕迹不仅出现在东西向的航道区域，也出现在南北向的纵向区域，并且不同水深区域均有锚痕（图1）。

海缆路由区域南岭侧的角尾湾（海缆路由KP1～KP10区段），由于其水深适中，避风性能良好，且多为泥沙底质，成为过往船舶临时抛锚和避风的天然场所。2010年5月16日“临兴269号”货船机械故障和6月26日“桂北渔33018号”渔船海流大均在角尾湾（海缆路由区域）抛锚。

琼州海峡西侧主航道位于海缆路由KP10～KP20区段，在强对流天气时，船舶为保证船舶安全会抛锚避风。2010年3月25日，巴拿马籍货船“龙洲号”（总吨4000t，锚重2.0t）在距离A相海缆西侧9m处因大风紧急抛锚避风。

船舶抛锚对海缆造成的损害，包括抛锚时锚具对海缆的破坏和拖锚时锚齿钩挂海缆后对海缆的破坏，最终导致海缆损坏。琼州海峡船舶多配备较为先进的拖曳嵌入式锚（A、B型霍尔锚），极少使用重力锚，对海缆伤害的风险也更大。

2.4抛锚规律

（1）抛锚事件主要集中于南岭侧#3～#4浮标附近。1）南岭侧水深较浅，海床地势平缓，属于天然锚地，且附近环绕诸多渔场，在没有海底电缆之前，北部海缆路由附近即为附近渔船锚泊之地，故抛锚事件多集中于此。2）南岭侧路由向西约3nmi左右，即为北部湾进入琼州海峡的航道，受“狭管效应”影响，流速较大且方向多变，如天气稍差，进入琼州海峡的小型渔船为保证安全，基本会选择抛锚避风，此处即#3～#4浮标。

（2）受天气影响，抛锚事件发生频率呈现周期性。1）一般来说，抛锚事件的发生很大程度上是由天气原因造成的，天气恶劣时，抛锚事件会相应增多。在2012年度发生的45起疑似抛锚事件中，有32起经现场确认已抛锚，其中由于抛锚避风、大雾、洋流等自然因素直接导致无法航行的有17起，由于天气原因导致机械故障间接影响航行的有8起，占全部抛锚事件的近6成。2）通过数据统计，我们能够发现1—4月是抛锚事件的高发期。在2012年1—9月的数据分析中，前4月抛锚事件占据了近70%。分析原因如下：1—4月通常为传统节气春节前后，过峡船舶货运流量较大，且航行时间集中；春节前后，琼州海峡海况属全年较为恶劣的时段，洋流湍急，船只紧急避风抛锚的情况较多。

3海缆监控系统简介

海缆监控系统由中国南方电网超高压输电公司广州局海口分局自主研发完成，由海底电缆监视系统、海底电缆决策系统、海底电缆控制系统、海底电缆辅助系统四大系统统一构成。该系统集硬件、软件于一身，实现对500kV海底电缆的全方位监控，以保海底电缆安全。

3.1海底电缆监视系统

海底电缆监视系统主要包括海缆保护区雷达（PRS）监视模块、船舶自动识别系统（AIS）模块、近岸视频监视模块、水文气象检测（RMS）模块、数据库模块，其主要作用在于对海底电缆进行多元化监视。

3.2海底电缆决策系统

根据风险评估模块对船只风险的评估以及风险评估结果的等级，启动对应预警，弹出预警短信模板，自动调出事先编制导入的应急处置预案和操作表单，指导监视值班人员快速高效地开展应急处置工作。

3.3海底电缆控制系统

海底电缆控制系统应用于海底电缆保护区内发生船舶船速异常或抛锚事件时海缆运维部控制事件，可分为海缆保护区无人机（UAV）干预模块、甚高频（VHF）通讯模块、应急处置船舶模块。

3.4海底电缆辅助系统

海底电缆辅助系统为整个500kV监控系统提供辅助设备支持，由显示设备、录音设备、拍照设备、值班电话等设备共同组成。

4风险预控要素分析

海底电缆决策系统分为抛锚风险决策与搁浅风险决策。抛锚风险决策为对海缆监视警戒区以及海缆保护区通行的船只进行风险预判，判断过往船舶对海缆安全生产可能造成的抛锚风险。搁浅风险决策为对海缆监视警戒区以及海缆保护区通行的船只进行风险预判，判断过往船舶对海缆安全生产可能造成的搁浅风险。基于海缆所处的作业环境恶劣，埋在海底人眼不能直接看见以及国内船舶作业不规范、海缆维修成本巨大等特点，在风险决策时不仅要考虑海缆本身的电力属性，还要考虑到其周边环境的人为、环境属性。

基于多年的海缆运维数据及人员经验，风险预控主要需考虑以下几个要素：（1）船舶位置：船舶与海缆之间的距离决定它对海缆造成抛锚损害的可能性，如其在海缆正上方抛锚，则风险巨大。（2）船舶速度：在海缆监控系统界面上不能直接判别船舶是否抛锚，但可以间接通过船舶速度来预判船舶抛锚的可能性，如船舶速度低于0.5节，该船舶抛锚的可能性比较大。（3）船舶速度变化：船速骤降，该船舶可能发生主机故障等险情，抛锚的可能性比较大。（4）锚重：船舶的锚越重，其对海缆的伤害越大。有些船舶锚等信息不能通过AIS预知，只能通过该船的船长、船宽、船舶性质、总吨等信息计算得到。（5）风速、潮流、潮汐、降水量：海缆所处的周围环境对海缆本体、船舶、渔网作业影响较大，天气恶劣时，船舶抛锚、定置网等渔网移动的可能性增加，海缆受外力破坏风险增大。（6）电压、电流、油压、油流：海缆本身的电气特性能反映海缆目前的工作状态。如满载工作时应将海缆受外力破坏的风险提高一个级别，如此时海缆损坏可能导致电网解列等恶劣的社会影响。（7）黑名单：已经在海缆监视告警区抛锚或船速异常的船舶将计入黑名单，该船舶出现在海缆监视告警区时将格外关注。（8）白名单：常年在海缆监视告警区周边作业，但船锚较小、知晓海缆位置且不在海缆保护区内作业的渔船可纳入白名单，即使低速也不告警。（9）船舶吃水与海缆所处位置水深的相对关系：判定船舶搁浅风险时，可根据船舶当前航线做延长线与三相海缆及左右500m边界相交，共得到5个交点，计算5点中水深最低点位置船舶是否搁浅。

5结论

通过上述数据分析，建议风险决策计算时应当考虑如下因素：船舶位置、船舶速度、船舶速度变化、锚重、风速、潮流、潮汐、降水量、电压、电流、油压、油流、黑名单、白名单、船舶吃水与海缆所处位置水深的相对关系。

［

参考文献］

［1］曹火江.海底电（光）缆的保护和管理［J］.电线电缆，2006（3）：34?38.