船舶电气系统数字控制技术的应用探究

1、船舶电气系统数字控制技术的应用探究陈儒广东海警第一支队摘要：船舶结构中的电气系统，采用了数字控制技术的方法，提高电气系统的工作水 平。数字控制技术在船舶电气系统中，充分发挥了控制作用，确保电气系统达到 可靠性的标准。船舶电气系统具有复杂性的特征，采用数字控制技术，实现了船 舶电气系统的自动化，完善电气系统的运行，确保电气系统能够满足船舶运行 的需求。文章主要探讨船舶电气系统中数字控制技术的应用。关键词：船舶;电气系统;数字控制技术;作者简介：陈儒（1985-），男，籍贯:广东龙川，本科学历，助理工程师，研究 方向:船艇机电管理。我国船舶事业的发展过程中，电气系统逐渐成为船舶体系中的核心。船舶电

2、气系 统中积极引入数字控制技术，改善电气系统的运行方式，优化船舶体系的运行。 数字控制技术有利于把控船舶运行吋的电气系统，根据船舶运行的需求，及吋 调整电气系统，体现数字控制技术的优势。船舶电气系统的自动化、智能化发展 过程中，数字控制技术起到关键的作用，数字控制技术维护了船舶电气系统的 稳定性，杜绝发生控制方面的问题。1船舶电气系统与数字控制技术分析1. 1船舶电气系统船舶电气系统具有复杂性的特征，船舶结构中的电气系统，是由电源结构、配电 结构、电力网、负载构成的，其中电源装置是指船舶上的蓄电池、发电机。船舶 电气系统对对数字控制技术有一定的需求，因为船舶电气系统中的内容，都面 临着控制需求

3、，所以采用数字控制技术准确的控制船舶电气系统，规范电气系 统的运行过程山。数字化控制技术运用自动化的控制方法，取代传统的人工控 制，降低电气控制的困难度。船舶电气系统的控制对象比较多，如果采用人工控 制的方法，就会岀现风险，引入数字控制技术，促使电气系统根据被控对象的 需求，能够及时作出控制反应，关联电气系统中的各项控制对象。例如:船舶电 气系统的电源和负载相互连接，构建了内在的连续，数字控制技术根据电气系 统的负载特性，把电源分配到照明、应急、动力、低压等模块中，以免出现电源 失控的情况。1. 2数字控制技术数字控制技术在船舶电气系统屮，主要是利用数字化的信息系统控制船舶的电 气设备，实时监

4、控船舶电气设备的运行状态，规避潜在的运行风险図。船舶电 气系统中的数字控制技术分为四个部分，首先是中央处理系统，其为电气系统 数字控制的核心，全面处理信息系统输入端、检测端的电气信息，分析各项电气 信息的目的，发送到执行部分并控制执行方式，其次就是上述的执行部分，执 行部分接收來自屮央处理系统的信息，根据信息的要求，控制船舶电气系统的 运行，实现了电气系统的自动化，然后是监控部分，信息系统监控船舶电气系 统的运行，提高电气系统的安全水平，最后是控制部分，数字控制技术中融入 了大量的新技术，以计算机控制为主，自动化控制代替了船舶电气系统中的传 统控制方法，实现精密、准确的控制操作，数字控制技术在

5、很人程度上规避了操 作误。2船舶电气系统数字控制技术的应用数字控制技术在船舶电气系统中的应用，主要表现在三个方面，结合船舶电气 系统的运行，分析数字控制技术的具体应用，如下：2. 1 一次电源船舶电气系统屮的一次电源负责能量转换，专门把船舶电气系统屮的其他能量 转换为电能，船舶电气系统中最为典型的一次电源是发电机，述包括一些腐蚀 设备rl 次电源是闭环控制系统，目的是一致原动机、负载引起的电能波动。 数字控制技术在一次电源中的应用，先要采用技术模拟的方法，模拟的过程中 反馈岀一次电源的运行特征，而口模拟控制中的反馈系统，可以根据船舶电气 系统一次电源的电压、频率因素，调整原动机的转速和发动机的

6、励磁电流，采样 一次电源中的电气参数，积极落实数字控制技术的应用。数字控制技术采集了一次电源的相位、频率、电压等参数后，就要设计传感器的 安装，传感器向数字控制技术中传输船舶电气系统的信息参数。船舶电气系统中, 一次电源所处的环境较为特殊，经常会面临温差、振动、电磁干扰，直接影响到 传感器屮的参数，无法保障一次电源的控制与调节，数字控制技术针对一次电 源中的此类问题，采用数字化的方法，采集一次电源的参数信息，采样的信息 直接输入到数字控制技术的微处理器中，微处理器通过反馈系统抑制一次电源 中的干扰信息。微处理器在数字控制技术中，以原有的模拟技术为基础，改进一 次电源的线性控制方式，保障一次电源

7、在船舶电气系统中的稳定性，即使时瞬 时条件变化，一次电源也能处于可靠性的供电状态，满足船舶电气系统的基本 需求。2.2二次电源 船舶电气系统中的二次电源非常复杂，与一次电源相比，二次电源的设备多、运 行多样，二次电源中需要安装功率电子变换装置，以此来满足负载需求。数字控 制技术在船舶电气系统中，提高了设备的先进性，有利于优化船载电子设备的 运行，数字控制技术应用到二次电源屮，强化了船舶电气系统屮二次电源的安 全性，确保二次电源能够适应船舶运行的需求。船舶电气系统的二次电源中安装 了多样化的设备，二次电源决定了船舶电气系统的安全性、可靠性。船舶电气系 统处于全天候的工作状态，增加了二次电源的运行

8、压力，二次电源中采用数字 控制技术，保障二次电源具有容错运行的能力。船舶电气系统比较关注二次电源 的可靠性及使用寿命，实际二次电源的性能、质量是由电子设备决定的，为了提 高二次电源的寿命，采用数字控制技术代替传统的电子设备。数字控制技术在二次电源中的应用，体现在四个方面，分析如：（1）船舶电气 系统配置了独立的电源结构，远航时无法高效率地补给电源能量，数字控制技 术应用到二次电源中，促使二次电源具有电能变换的条件，可以在负载范围中 不断的提供电能资源；（2）数字控制技术的应用，减少了二次电源屮的电子设 备，维护二次电源的可靠度，而且数字控制技术在二次电源中安装了反馈调节 器，促使二次电源更加符

9、合船舶电气系统的运行需求；（3）数字控制技术实现 了二次电源的自动化，降低人工操作的工作量，深化微处理器的影响，改善二 次电源中的功率变换，确保船舶电气实现智能化控制；（4）二次电源在数字控 制技术的作用下实现了电磁兼容，具有稳定的抗干扰能力，既可以维护自身的 稳定性，也能降低对其他设备的电磁干扰。2. 3辅机结构船舶电气系统中的风机、泵机等都属于辅机结构，辅机结构实现了电能向机械能 的有效转化，提供了船舶电气系统的效率如。辅机结构对数字控制技术的应用, 体现在变频调速上，变频调速降低了辅机结构的运行能效，减轻电气系统的负 荷压力。变频技术的发展速度很快，积极利用数字控制技术，降低辅机结构屮的

10、 无用功，同时保护船舶电气系统中的电网结构。辅机结构在船舶电气系统的运行 过程中，经常会以散热的方式散失掉大量的能量，变频调速技术应用到辅机结 构中，控制辅机结构的运行转速，转速随着船舶电气系统的需求发牛改变，有 效降低热量损失。变频技术自动化控制辅机的转速，从整体上提升辅机结构的节 能水平，变频技术在辅机转速方面的精准控制，有利于实现船舶电气系统的高 效性。3船舶电气系统数字控制技术的发展数字控制技术在船舶电气系统中表现岀了自动化、智能化的运行特点，其在未来 的发展屮，致力于实现网络化与整体控制。数字控制技术的网络化发展，可以利 用网络化的条件，集成收集船舶电气系统中的信息数据，数字控制技术

11、网络化 发展中引入了自动化技术，全面把控电气系统的运行。整体控制是指在船舶电气 系统数字化控制的过程中，采用综合监控的方法，监督数字控制技术的应用， 及吋发现船舶电气系统中的不良操作，杜绝发生电气风险，维护船舶电气系统 的安全性。数字化控制技术的未来发展，改进了船舶电气系统，提供了诸多优质 的控制方法。4结束语船舶电气系统屮的数字控制技术得到了成熟的应用，数字控制技术提高了电气 系统运行的稳定性、可靠性，促使电气系统能够严格按照船舶运行的需求执行各 项控制命令，降低电气事故的发生机率。数字控制技术具有一定的发展潜力，结 合船舶电气系统的运行，提出发展的方向，规划好数字控制技术的发展后，才 能确保数字控制技术在船舶电气系统中的高效性，以此来提升船舶电气系统的 工作效率和质量。参考文献1 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) : 42-43.2 彭仁松基于dsp的船舶电力系统智能通信电源设计j舰船科学技术