船舶电气自动化技术 篇一
摘要：电气自动化技术是支持船舶运行的主要技术类型，支撑着整个船舶系统的安全、稳定运行，电气自动化系统的安全性、稳定性直接影响着船舶的航行质量，因此，必须加大船舶电气自动化技术的研究力度，维护船舶的安全。
文章首先分析了船舶电气自动化技术的类型，然后分析了其未来的发展趋势。
关键词：船舶系统；船舶运行；航行质量；电气自动化技术；船舶安全
1 船舶电气自动化技术研究
要想使船舶电气自动化系统能够高效、持续发挥作用，就要加强电气自动化技术的研究，以此来控制故障问题的发生概率，确保系统安全、稳定运行。
对于船舶系统来说，主要的电气自动化技术包括以下方面：
1.1 轴带发电技术
船舶属于高能耗的水上交通工具，其燃料成本占总成本的一半以上，所以，必须加大节能技术的研发力度，其中轴带发电技术就达到了这一目标。
轴带发电机主要通过主轴来启动，主轴跟着主机转动并逐步改变速度和频率。
通过观察主机运行情况、航行水域特点等来调控轴带发电机。
通常选择机械式恒频与电气式恒频，特别是电气元件的不断升级发展，当前晶闸管逆变模式被广泛应用于轴带发电系统。
近年来，节能技术又获得了全新的发展，废气透平发电机引入其中，同轴带发电机一道共同进行优势互补，打造出SSG系统，此系统凭借静止变频器同电网连接在一起。
当船舶航行运转耗能上升，废气透平发电机无法发挥有效作用时，轴带发电机则发挥供电供能作用；相反，船舶能耗逐渐降低，有余下的功率，那么轴带发电组则充当电动机来通过船舶电网获得能量，为主机运行提供动力，推动主机的持续运行。
静止变频器中的两组晶闸管在整流与逆变状态下都能发挥作用。
如果轴带发电机发挥供电供能作用，变频器就能把轴带发电机的输出变成恒频输出。
当轴带发电机处于电动机模式下，变频器就会充当变频调速设备，因为发电机的一切输出功率都要途径变频器来运输，所以必须选择功率较大的电气元件。
因为变频器占地空间大、成本高，同时功率因素较低，这样就对传统的轴带发电机系统进行了改造、升级与优化，异步轴带发电机产生了。
异步轴带发电机系统主要依靠双馈异步电机转子频率补偿的技术方法来维持恒频稳压，通过计算机系统来控制这一系统，实现了信息自动化控制的功能与效果。
1.2 容错技术
容错技术主要是指电气自动化系统工作过程中，当出现故障问题时，自身的承受能力，容错技术的作用表现在：
1.2.1 系统故障监测。
当电气自动化系统工作过程中有故障问题，在容错技术的监测下，能够及时、精准地发现并定位故障，并明确故障的类型、特征，再进行自动化隔离。
从而维护系统安全、稳定。
1.2.2 故障控制。
在容错技术支持下，自动化系统中的故障问题能够被及时检测与定位，根据故障的方位、类型等来选择解决对策，对故障加以分析并处理，以此来维护船舶电气自动化系统的安全、稳定运行。
对于船舶电气自动化系统的故障处理通常经历以下过程：故障监测、定位、分析故障性质、明确故障单元，使故障信号变成低电平信号，并输送至决策单元，再加以处理，实际的故障包括以下类型：
故障1：启动预备性机组，从而集中而有效地控制机组工作的负荷量。
故障2：同样启动预备机组，再延长出现故障问题机组的关闭时间，从而更加高效、科学地处理好故障
问题。
故障3：切断故障性机组的运行，再将备用机组及时启动。
对于故障2和3最佳的解决方式就是立即停运机组，直到故障问题发现并解决后，再次启动机组，也就是说如果故障尚未排除，机组不关闭可能会造成故障进一步恶化，影响系统的高效运行。
1.3 电力推进技术
电力推进技术属于一类维护船舶系统安全运行的电子自动化技术，特别是得益于现代社会中信息技术、电子技术、电子设备等的支持，使得电力推进技术的应用范围更广、作用更多。
电力推进技术按照电力传动分类主要包括：交流与直流传动技术。
最近一些年来，前者获得了飞快发展，特别是交流调速技术的不断发展，使得交流电力系统获得了全新的发展，与直流传动技术相比，更具优势地位。
能够极大程度地确保船舶电气自动化系统的安全、平稳工作，提高船舶运转的安全水平。
其中交流电力技术大致包括两大推进系统：LCI，直流无换向器电动机；CCV，交流无换向器电动机。
前者是利用变频器来达到同步调速的功能，达到从交流→直流→交流的过程。
其中船舶的工作运转同调距螺旋桨之间彼此配合、协助、协调来工作，船舶实际的航行中，遇到区域狭窄、位置闭塞的航道或海湾等，要想依然保持顺利通行、畅通无阻，就要对交流推动机进行调整，使其处于最低速工作模式；相反，船舶进入面积宽广的公海海域，则要对推动机进行调整，确保其进入同步、超同步转换模式。
对于CCV系统来说，则是凭借变频器的同步调速来达到直流、交流间的变化与转变的，最后打造出交流调速工作系统。
1.4 电磁兼容技术
通常来说，船舶会处于一个相对复杂的运行环境，易受天气、水文等自然条件的影响，导致电磁污染问题，运用电磁兼容技术能够解决这一问题，强化船舶的电磁抵御能力。
要想保证船舶各项装置、设备等的安全、稳定，就要加强电磁兼容设计，其中必须具备以下条件：(1)出现了干扰源；(2)存在传输介质；(3)存在敏感的接收单元。
所谓的电磁兼容技术简单说就是要这三大条件中的任何一个，从而解除电磁干扰。
为了达到这一目标就要加强元件、器件的正确选型，其中要重点控制干扰信号敏感的元件。
1.5 隔离变压器技术
船舶电气自动化技术最大的干扰来自于交流电源，对其改造优化的有效措施就是隔离电气设备的变压器，达到独自提供电能，或者把供电设备同强电设备分离，这样就有效隔离了干扰，船舶电源通过交流变压器来有效过滤高频信息，在此基础上隔离变压器，从而为自控设备提供独立电源，达到有效排除干扰的目的。
1.6 RC吸收技术
因为船舶电气系统具有自动化属性，这其中必然会关系到各类电气装置，例如继电器、接触器等，类似的电气装置容易产生电磁干扰现象，针对这一问题应选择RC吸收设备，这一技术性能较为稳定，不会随着电压的变化而出现不稳定的变化问题，这样就解决了电磁干扰问题。
2 船舶电气自动化技术发展趋势
船舶电气自动化技术属于综合性、程序性强的技术类型，从船舶电气自动化系统的设计、生产、运行、完善都需要特定的自动化技术的支持。
在当前信息技术、通信技术、自动化技术等不断发展的现代时期，船舶电气化系统必将朝着自动化、智能化、数字化、网络化方向发展。
船舶作为联系外界的网络通讯系统，能够实现信息的传播、信息的通讯交流，这无疑确保了船舶的安全、高效、稳定运行。
3 结语
船舶电气自动化技术能够维护船舶的常规工作与高效运行，必须加大对自动化技术的研究力度，不断优化改进自动化技术，实现自动化技术的优势整合与力量有效发挥。
参考文献
[1] 杜一民。船舶电气自动化系统可靠性保障技术的应用[J]。机电信息，2012，(9)。
[2] 白永昕，彭成。船舶电气自动化中几个重要技术的应用[J]。世界海运，2011，(3)。
[3] 陈柏平。船舶自动化系统领域发展趋势初探[J]。中国水运（下半月），2008，(9)。
煤矿电气自动化的发展趋势 篇二
摘要：在电气自动化技术飞速发展的形势下，煤矿企业逐渐将电气自动化应用于生产中，基本实现了电气自动化控制，并且对电气自动化在生产中的应用做出了进一步的探索，但是在这个探索的过程中出现了生产成本过高等问题，影响到企业的正常运营。
文章分析了煤矿企业电气自动化的发展现状，并对其发展趋势做了展望。
关键词：煤矿企业；电气自动化；煤矿生产；信息系统；硬件平台；控制软件
纵观电气自动化的发展历程，我们可以看到电气自动化技术在生产领域得到了广泛的应用。
就煤矿生产领域而言，电气自动化技术的应用及发展取得了很多的成果，而这主要得益于煤矿企业对电气自动化不断做出研究与探索。
但是，在科学技术飞速发展的形势下，煤矿企业电气自动化的发展面临着新的问题，因此要想完善企业电气自动化，就要对其发展现状有一个全面的了解，并据此而做出科学合理的发展展望，从而使煤矿企业在企业管理及运营上具备更大的优势。
1 煤矿企业电气自动化的发展现状
科学技术的发展推动了我国煤矿企业电气自动化的发展，特别是电子技术，它在煤矿电气自动化的发展中起到了关键性的作用。
就目前的情况而言，煤矿企业电气自动化的发展现状归纳起来主要为以下三点：
1.1 信息系统集成方面的发展现状
煤矿企业电气自动化的信息系统主要由两个部分构成：一个是企业管理信息系统；另一个是机械设备的信息系统。
从企业管理信息系统方面来看，通过对管理层的数据信息进行读取和存储，已经实现了对井下生产的全程监控，这个监控工作包括企业的财务情况、企业工人的个人基本信息等。
从企业机械设备的信息系统发展情况来看，信息技术的普及与使用在其中发挥着重要的作用。
这主要表现为微电子技术以及微处理器技术在电气自动化的机械设备及系统中的应用大量增加，而这项改变同时又引起了通讯环境、软件体系及软件自身的兼容性的变化，总体而言其兼容性得到提升。
1.2 硬件平台方面的发展现状
对电气自动化而言，硬件是其系统运营的物质基础。
从目前的情况来看，硬件方面的建设也取得了一些进步。
首先，在编程接口方面，其标准化基本上已经在各大煤矿企业中得到实现。
PLC产品是电气自动化的重要物质支撑，而生产厂家的不同使得它的编程方式也有所不同。
企业在使用过程中就有将其统一化和标准化的实际需求。
基于这样的需求，PLC产品的编程接口实现了标准化。
其次，在工控标准方面，已经实现了统一的标准。
微软公司所开发的Windows NT、Windows CE、Internet Explore因其强大的功能而逐渐成为了实际上的工控标准平台。
最后，分布式通讯总线在硬件设备中得到了推广使用。
通过分布式的控制，各个模块得以与现场设备连接在一起，而各个设备就成为了检测现场的机器以及执行操控指令的机器。
1.3 控制软件方面的发展现状
控制软件是实现电气自动化生产的最为核心和关键的部分，基于控制软件的电气自动化监控系统的建设，使得煤矿企业实现了无人值守的自动化生产。
就现状而言，控制软件在电气自动化控制系统中的应用主要体现在集中监控、远程监控以及现场总线监控三个方面，它在其中既发挥了优势，比如使系统的运行及维护操作更为简便易行，但是同时它也使暴露出一些缺点，总体上看它的应用带来了积极的作用。
2 煤矿企业电气自动化的发展趋势
展望煤矿企业电气自动化的发展趋势，对今后煤矿企业电气自动化建设具有很强的指导意义。
笔者认为，未来煤矿企业电气自动化的发展趋势主要体现为以下
六点：
2.1 煤矿企业将以信息化建设作为煤矿企业的重点建设项目
这是由社会向信息化发展的大趋势所决定的，同时煤矿企业自身的发展规律也要求将信息化作为企业建设的重点。
在这一动机的驱动下，煤矿企业的设备与网络技术将得到进一步的融合，于是网络自动化水平将得到很大的提升，而企业的管理和控制将实现一体化。
除此之外，信息化建设也将使企业的信息处理能力得到很大的提高。
2.2 加强统一的系统平台的开发将成为整个煤矿生产领域的战略性选择
系统平台的统一性对降低企业用于设计系统、维护系统等方面的费用及消耗有着重要的意义。
无论是现在还是将来，煤矿企业关于减少不必要的消耗、节约成本的目标追求几乎是不变的，因此，在未来的生产经营中，煤矿企业将加大开发统一系统平台的力度，使财务系统、安全系统、管理系统、PLC系统等的接口实行统一的标准，从而促成办公环境的标准化，实现节约生产成本的'目标。
2.3 合理的网络架构是未来煤矿企业在建设电气自动化系统过程中所要重点实施的项目
为提高电气自动化系统的工作效率，煤矿企业就必须在网络架构方面做出实质性的改变。
从煤矿企业的发展形势来看，电气设备的智能化是发展主流，因而网络架构要包含对它的生产现场进行相关的监督与管理等方面的内容，同时，网络架构还要将计算机监督系统和企业的管理系统联系起来，实现信息数据的交流。
2.4 提升电气设备的自动化水平将成为未来煤矿企业发展过程中的建设性举措
电气设备的自动化技术是建成电气自动化系统的基础，只有提升电气设备的自动化水平，才能使电气自动化技术水平有所提高。
因此，在未来，煤矿企业将全面实现电气设备的自动化操作，创造出更为安全、高效的工作环境，进而促成煤矿生产的智能化局面的形成。
2.5 煤矿企业将全面推广分布式的监控方式
在煤矿企业实现了机械化、规模化生产之后，就面临着庞大而复杂的生产与管理环境，在这种情况下，监控方式的选择具有很强的指向性。
就实际效用而言，分布式的监控方式最能适应新的生产与管理方法。
所以，煤矿企业在未来将全面推广分布式的监控方式，使监控效率更高、效果更好。
2.6 煤矿企业将共同走上自主研发电气自动化技术的道路
煤矿企业未来的发展状况中，生产技术水平更高、经验更丰富是可以预见的。
有了这些积累做支撑，煤矿企业在自主研发电气自动化技术上就有了更多的底气，企业将投入足够的资金用于技术的研发，为提升企业的核心竞争力增添砝码。
3 结语
煤矿电气自动化对煤矿企业的现代化发展具有重要的意义和作用，它的未来发展方向自然应该得到重视。
综合以上论述，煤矿企业电气自动化的发展趋势主要体现在软件及硬件的建设方面，创新与发展是其根本性的特征。
广大的煤矿企业要结合自身实际，对本行业电气自动化的发展做出合理的展望，并据此科学地规划企业的发展道路。
参考文献
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[2] 姜新星，姜浩。电气自动化技术在煤炭工业中的应用[J]。机电信息，2012，(21)。
[3] 韩正龙。浅谈电气自动化在煤矿的应用[J]。科技风，2012，(2)。
[4] 郑敏。自动化技术在煤炭企业中的应用[J]。科技传播，2014，(7)。
[5] 赵彩红，张鹏杰。电气自动化在现代化煤矿中应用探讨[J]。煤炭技术，2013，(7)。
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