数字控制技术在船舶电气系统中的应用实践

数字控制技术在船舶电气系统中的应用实践

华亚锋

中船澄西船舶修造有限公司     江苏无锡   214442

摘要：在船舶电气系统当中运用数字控制技术，有效提升电气系统的运行水平。数字控制技术在船舶电气系统当中，全面施展其控制效用，保证电气系统能够达到精准可靠的要求。船舶电气系统有着一定的复杂性，通过数字控制技术，做到电气系统自动化工作，让电气系统更加健全，保证其可以满足船舶运行各项需求。因此，本文将针对数字控制技术在船舶电气系统中的具体应用进行分析，以期为相关人员提供一定的理论参考。

关键词：数字控制技术；船舶；电气系统；应用实践

船舶电气系统发展不单单对于我国船舶邻域发展至关重要，其和我国军事领域具有极大的关联，所以，必须要对传播电气系统当中的数字控制技术的运用进行全面的分析与他那就，从而进一步推动的我国航运交通、商业以及军事水平的大幅度提升。数字控制技术的有效运用让船舶电气系统的控制更具精准性与可靠性，船舶电气系统的干扰性更低，其智能化与自动化程度较高，具有良好的稳定性。所以对数字控制技术在船舶电气系统当中的运用的研究具有一定的现实意义。

一、数字控制技术及船舶电气系统概述分析

（一）数字控制技术

数字控制技术在船舶电气系统当中，重点是通过数字化信息系统对船舶各种电气装置进行控制，对电气装置设备的运行展开实时监控，防止潜在风险隐患。船舶电气系统当中的数字控制技术主要有几个部分构成；其一中央处理系统，是为电气系统实时自动控制的关键，全方位处理系统输入端以及检测端的电气信息，对各种电气信息进行有效分析，发送至执行位置同时对执行方式进行控制；其二执行系统，执行信息接收源于中央处理系统的指令，按照指令要求，对传播电气系统的运行操作进行控制，做到电气系统的智能化与自动化；其三是监控系统，信息系统对电气系统的运行进行监控，提升电气系统可靠性；其四，控制系统，数字控制技术当中汇集相关的先进技术，基于计算机控制技术为重点，自动化控制取替电气系统当中原本的控制方式，做到精准、可靠的操控，数字控制技术能够最大限度地防止误操作[1]。

（二）船舶电气系统

船舶电气系统有着一定的复杂性，船舶结构当中的电气系统，是通过电源结构、配电方式、电力荷载以及电力网所苟恒，电源结构装置指的是船舶运行使用的蓄电池与发电机。电气系统对数字控制技术有着较高的标准要求，由于船舶电气系统的主要内容均面临相应的操控，因此通过数字控制技术精准可靠的控制电气系统，对其运行过程展开规范化。数字化控制技术采取自动控制方式代替以往人工控制，减少电气控制难度。船舶电气系统操控目标较多，若通过人工操控方式便会存在相应的风险，利用数字控制技术推动电气系统控制目标需求，可以及时给予操控反应，关联系统各种控制目标。比如，船舶电气系统电源与荷载互相关联，建立相应的联系，数字控制技术按照电气系统荷载特征，将电源分配至应急、动力、照明等多个模块当中，防止发生电源失控的现象[2]。

二、数字控制技术在船舶电气系统中的应用

船舶电气系统当中数字控制技术的运用，重点体现在三个层面，综合船舶电气系统运行状况，对数字控制技术的运用进行分析。

（一）数字控制技术在一次电源当中的运用

船舶电气系统内的一次电源主要负责能量转化，将船舶电气系统当中的其余能量转变成电能，电气系统当中最具代表性的一次电源就是发电机，同时也包含腐蚀设备。一次电源属于闭环控制系统，其宗旨是统一原动机与荷载产生的电能波动。数字控制技术在一次电源当中的运用，首先应当通过技术模拟的方式，在具体模拟当中反应一次电源的运行特点，并且模拟控制当中的反馈系统能够按照船舶电气系统当中一次电源频率与电压因素，对原动机转速与发动机励磁电流进行调整，在对一次电源相关参数进行采样过程中，可引用数字控制技术。通过对一次电源频率、电压以及相位等参数进行采集之后，便需要装置传感器，传感器向数字控制技术传送电气系统的各项参数。在船舶电气系统当中，一次电源的环境条件具有一定的特殊性，通常会遇到振动、温差以及电磁的干扰，对传感器参数造成相应的影响，不能确保一次电源调节与控制，此项控制技术对于一次电源当中的相关问题，运用数字化方式，对相关参数信息进行采集，采样数据信息直接传输至此项控制技术微处理器当中，经过反馈系统控制一次电源地干扰数据。微处理器在数字化控制技术当中，通过固有模拟技术为前提，优化线性控制形式，确保一次电源在电气系统当中的平稳性，即便瞬时条件出现转变，一次电源也可以处在稳定的供电状态，从而进一步满足船舶电气系统的各项需求[3]。

（二）数字控制技术在二次电源当中的运用

船舶电气系统当中二次电源也同样具有负载型，对比一次电源，二次电源运行多元化且设备众多，二次电源当中应当装置功率电子转化装置，从而满足荷载标准。数字控制技术运用在船舶电气系统当中，有效提升设备先进性，有助于各项电子装置运行优化。将数字控制技术运用在二次电源当中，加强电气系统的二次电源稳定性与安全性，保证二次电源可以顺应船舶运行标准。二次电源当中装置多元设备，其对于船舶电气系统可靠性与安全性具有决定性的影响。船舶电气系统是连续运行装填，加大二次电源运行荷载压力，将数字控制技术运用在二次电源当中，确保二次电源有着容错性嗯呢该。船舶电气系统更加重视二次电源使用期限，二次电源质量与性能是通过电子装置而决定的，为提升二次电源使用期限，通过数字控制技术取替以往电子装置。将数字控制技术运用到二次电源当中，主要表现在几个方面，首先，船舶电气系统配备单独电源结构，远航运行中不能有效补给电能，数字控制技术在二次电源中的运用，推动二次电源具备电能转化条件，能够在荷载范畴内持续供应电能；其次，数字控制技术的运用，降低二次电源当中电子装置，有效维护其可靠性，同时数字控制技术在其中设置反馈调节装置，推动二次电源更适宜电气系统的运行标准；再次，数字控制技术做到二次电源自动化，减少人工操作任务量，对微处理器造成干扰，转变二次电源功率，保证船舶电气系统操控的智能自动化；最后，二次电源在数字控制技术的效用下做到电磁兼容，有着良好的抗干扰性能，不但能够维护其平稳性，也可以减少对其余装置的电磁干扰

[4]。

（三）数字控制技术在船舶辅机中的运用

船舶电气系统当中泵机与风机设备均隶属辅机结构，其做到电能转化成机械能，有效提升船舶电气系统的运行成效。辅机设备当中数字控制技术的运用，主要表现在变频调速方面，其减少辅机设备的运行效率，降低电气系统荷载压力。伴随变频技术的快速发展，有效运用数字控制技术，减少辅机设备无用功，并且对船舶电气系统电网结构进行保护。辅机设备在电气系统运行当中，通常会基于散热形式消耗更多的能量，变频调速运用在辅机装置中，对其运行转速进行有效控制，转速伴随船舶电气系统的运行需求出现转变，进一步减少热能的消耗，变频自动化控制辅机设备的转动速率，基于总体方面提高辅机设备节能性能，变频调速在辅机装置转动速率的有效控制，有助于提升船舶电气系统的运行效率。

三、数字控制技术在船舶电气系统中的发展

船舶电气系统当中数字控制技术的运用体现智能化与自动化特点，在日后发展当中，以期做到网络化和总体控制。数字控制技术网络化发展，能够通过网络化技术，统一采集船舶电气系统当中数据信息，数字控制技术的网络发展运用智能自动技术，对电气系统运行进行全方位控制。总体控制指的是在船舶电气系统的自动操控中，通过全方位监控方式，对数字控制技术的运用进行监督，第一时间找出电气系统当中违规操作行为，防止出现电气风险，有效保护系统的可靠性与安全性。数字控制技术日后发展中，对船舶电气系统进行优化改善，提供更多高效的控制方式。

结束语：

     船舶电气系统当中运用数字控制技术已经获得较为完善的运用，数字控制技术提升电气系统运行的安全性、可靠性以及平稳性，使得船舶电气系统可以严格根据船舶运行要求对各种操控指令执行，减少电气设备事故的出现概率。数字控制技术有着良好的发展前景，综合船舶电气系统运行状况，提出未来发展方向，对数字控制技术发展进行规划，才可以保证船舶电气系统当中数字控制技术的安全性与可靠性，从而进一步提高船舶电气系统的运行质量以及运行效率。

参考文献:

[1]柯洋洋.数字控制技术在船舶电气系统控制中的应用[J].珠江水运,2020(05):26-27.

[2]叶界平.数字控制技术在船舶电气系统中的应用[J].产业与科技论坛,2016,15(15):42-43.

[3]陈阳.浅谈船舶电气系统中数字控制技术的应用[J].军民两用技术与产品,2016,0(14):104.

[4]陈儒.船舶电气系统数字控制技术的应用探究[J].科技创新与应用,2017,0(34):140-141.