时间：2023-12-29 15:09:37
随着电气自动化技术在我国的发展越来越迅速且应用的范围也在逐渐地扩大，很多领域都已经进入了电气自动化的时代。船舶作为涉及到交通运输、航海探索、军事等多领域的重要工具其是否具备电气自动化就显得非常重要了。目前我国的船舶电气自动化正在逐步地进行当中，在未来我国船舶电气自动化将成为一个必然的趋势而在此期间对于船舶电气自动化的发展以及设备故障的排除就成为了我国目前在船舶自动化进程中所必须要解决的问题之一。
【关键词】船舶 电气 自动化 发展 设备故障 排除
电气自动化概念进入我国已经有了许多年，而将其应用在船舶上面在我国也不是过于鲜见。电气自动化对于船舶而言是十分重要的，无论是在船舶航行的经济效益方面还是航行的航运安全或是对于劳动环境的改善和生产效率的提高都是具有着很大的帮助与保障作用。近些年来我国的船舶电气自动化技术得到了长足的发展其自动化的程度与自动化的水平都有了显著的提高，并且机电设备与船舶的结合度也越来越密切，同时也引进和消化了许多国外先进的船舶电气自动化技术，使得我国的船舶自动化技术处在了世界的前沿位置。今天我们就来谈一谈船舶电气自动化的发展及其设备故障的排除。
1 自动化技术在船舶电气自动化领域中应用的重点技术
1.1 电力电子技术的应用
目前我国的电力电子技术在船舶上最主要的应用是轴带发电和电力推进方面。首先是轴带发电技术这时一种在某种程度上与目前油电混合汽车有着相同原理的技术，其实根据主机目前的运行状况和海况控制轴带发电，利用这样的技术达到为船舶节能的目的。轴带发电的方式主要是机械方式和电气方式两类，而轴带发电的系统也由于电力电子器件的迅速发展而广泛地采用了晶闸管逆变方式。其次是电力推进系统，我们可以将其分为直流与交流两种传动方式。随着科技的发展目前使得交流调速技术发展迅猛从而使得交流传动已经逐渐地在取代传统的直流传动。
1.2 CAN电站测控系统
CAN电站测控系统是一个网络的节点，通过发电机组、控制台和检修微机三者集合在一起形成了电站自动控制网络。该网络可以通过网络方式与穿上其他控制网络进行连接最终成为一个对于船舶整体进行控制的大网络平台。CAN电站测控系统通过不同的控制节点对整个船舶进行控制检测。每个不同的节点都具有不同的功能，例如发动机节点是用来测量和控制两个功能的，控制台则是负责接收测量结果的，并且根据结果对船舶进行其他控制。总而言之，CAN电站测控系统是一个较为理想的自动化船舶控制系统。
1.3 自动化系统可靠性保障技术
自动化系统可靠性保障技术是其实一种较为综合的技术，其中包含了很多种类例如对于电磁兼容的设计和很多自动化系统电气设备的容错性设计都属于可靠性保障技术。目前这些技术通常都是我国从外国引进而来的，这些设计和设计可以在最大程度上提高我国船舶电气自动化系统的安全性，从而使得我船舶电气自动化系统能够得到充足的保障。
2 船舶电气自动化系统的发展趋势
就目前的形势而言，船舶电气的自动化已经成为一种大势所趋，并在在未来其能给船舶带来的益处也是显而易见的。在未来无论是机电一体化的概念还是人工智能或者是模糊计算技术的普及和应用都会使得船舶电气自动化在船舶上的应用范围变得更加广泛，其必然也会使得船舶由于电气自动化进程的推进而享受到这种技术革新所带来的红利。下面我们就来谈一谈船舶电气自动化的发展趋势。
2.1 提高效率
电气自动化本身在出现之时本身的责任就是对效率的提高，其应用与船舶方面其最主要的目的也是提高效率。在船舶电气自动化当中我们可以通过网络对整个船舶的各个方面进行控制，并且目前电气自动化已经实现了图像控制功能，这就使得人机界面的对话效果更好且大部分控制功能可以通过屏幕软件按钮进行选择，从而使得监控系统综合化有了坚实的基础，除此之外，电气自动化可以使得原本较为频繁的船舶控制操作变得简单很多从而能够减少船员的负担并且提高工作效率。
2.2 设备完善
在未来电气自动化的发展同样是离不开设备作为基础的，为了能更好地发展船舶电气自动化，相关的设备配套是必不可少的，在未来随着电气自动化进程的不断推进各种电气设备也会更加完善从而配合船舶电器自动化的进程。
2.3 监控精准
随着船舶电气自动化的到来船舶的各类监控将变得更加精准，无论是船舶的坚实、机舱管理还是装货都可以实行计算机控制，使得船舶工业可以向着智能化的方向发展。无论是全球定位系统的应用还是卫星通信以及船岸信息直接交流，全船自动化等技术的应用都会使得船舶的航行安全性和经济性得到有效的保证。
3 船舶电气自动化设备故障的排除
3.1 排除故障的步骤
排除故障的步骤实际上都是较为相似的，首先是要对故障的现象进行观察然后对电气本身的线路图和说明说进行查看，接下来就是对故障原因进行查找并对故障部位进行确定。在确定了故障部位后就要对元器件进行拆卸工作并且对故障进行确定，接着就是修理和更换元器件排除故障，最后将元器件重新安装并加以实验证明其可靠性。
3.2 排除故障的原则
对于故障的排除原则我们应当秉承着先易后难的原则并且要对正在运行的电气设备进行检查。并且我们应当先对外部的设备进行排除然后再查看内部设备，这种方式可以在最大程度上提高检查的效率和质量。
3.3 排除故障的方法
船舶电气故障的排除方式与其他电气故障排除方式是一样的，都可以采用直观法、比较法、短路法、经验法。在必要的时候可以借助仪器进行测试，大部分的测试都是通过电流和电压对故障进行判定的。一些相对于较为复杂的故障则需要用原理图和电气设备进行比对再找到故障问题。故障的排除与技术人员本身的技术水平有着直接的关系，因此我们应当尽可能地提高设备管理和维修人员的专业技能素质。
4 结束语
随着我国科技的进步和时代的发展电气自动化应用在船舶上是一个趋势，我国应当在引进国外先进技术的同时紧抓发展时机自主进行船舶电气自动化的研究和创新，从而使得我国的船舶性能能够在电气自动化的帮助下有一个质的飞跃。
参考文献
[1]刘毅.浅谈船舶电气自动化发展.CHINA'SFOREING TRADE，2014（14）.
[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）.
[3]王欣.船舶电气自动化的发展初探[J].科技信息，2010（21）.
舟山修造船企业急需船舶电气高技能人才受世界金融危机影响，全球航运业受到沉重打击。在全球船市低迷期，作为舟山主导产为的船舶修造业正处于一个从大规模发展向提高技术、质量的阶段。这是一个有很大上升空间的阶段，也就是说船舶行业要转型升级。目前舟山的船舶行业已能够制造丰富的系列船型，制造效率高、制造经验丰富、总量大，也已经有能力制造高附加值的船舶。船舶企业在现有基础上，一定要不断提升管理水平的生产水平，在制造工艺上重视技术的更新。例如现在的数字化造船、模块化造船都已经是创新型船舶企业的成熟技术。船舶行业的转型升级，就需要一大批高素质，高技能型船舶专业人才的支撑。但是船舶电气技术人才非常紧缺。通过对舟山船舶企业调研，发现需求有一定船舶电气专业理论知识，能够独立处理船舶电气自动化设备维修、具备较好的英语沟通、书写能力的专业人才，舟山地区缺口达300人左右。
目前船舶电气专业人才培养模式
针对目前船舶修造企业对船舶电气专业人才的需求，目前船舶电气专业人才培养模式还存在着以下几个问题：
（一）教学内容重点不突出，课程设置欠合理船舶电气专业教学以船舶电气设备安装、使用、故障排除、自动化装置应用等为主，其特点应突出“能力本位”，注重学生专业能力、方法能力、社会能力等综合职业能力的培养。目前，该专业教学重心放在船舶电工工艺、船舶电力拖动、船舶电气设备维修、船舶电站、船舶信号及系统理论教学上，而在船舶自动化设备故障判断与排除、电子学、自动控制理论、计算机应用、轮机自动化等课程的还有所欠缺，导致船舶电气自动化方面知识薄弱。调查发现，已毕业学生普遍欠缺PLC编程维护及保养、船舶电气自动调节装置安装使用、电路识图、常见电力设备故障排除等的理论与实践知识，进而限制其实际能力的提高。另外，随着国际化进程的加快及舟山群岛新区建设国际化港口的需要，学生英语水平的急待提高，特别是专业英语的强化显得尤为重要。
（二）师资力量有待加强船舶电气工程技术是船舶类专业的一个崭新的方向，师资配备对专业建设的影响较大。目前，船舶电气专业教师配备较少，工作量饱和，导致教师外出培训较少，专业技能提高进度较慢，不能适应日益加快的专业建设需要。
（三）实训设施不完善船舶电气学生必须通过实验实训才能对理论知识有更深入地了解，并且可用于实际操作中，是“能力本位”教学的具体实施方法。实验实训设施对提高学生技能具有举足轻重的作用，决定学生的动手能力，直接影响船舶的修理甚至航行安全，因此改善实训设施是实施实践技能培训必不可少的环节。
（四）实践技能培养教学效果不佳随着船舶技术的发展，船舶自动化程度越来越高，船舶电气的应用日益重要，但所毕业学生却不能完全胜任船舶电气的各项实际操作。这与该专业实践教学时间短、项目单调、内容陈旧、教学深度不够有极大关系，需注重学生实践技能的培养，改善现有培训方式，特别是将所学的理论知识应用于船舶电气设备的运行和维修上非常重要。基于以上不足，本文结合舟山群岛新区特色，就教学模式、师资建设、实验实训场地建设、实习实训项目四方面综合研究船舶电气专业人才培养方案，为培养的舟山特色的创新型船舶电气人才提供新的思路与策略。
对人才培养改革采取的措施
（一）“能力本位”导向的专业课程体系开发了解船舶电气专业实际工作中的典型工作任务，并针对各项特点分析归纳，实现课程结构和工作体系的无缝对接，充分体现课程定位的实践性、职业性和开放性。根据典型工作任务设置，以“能力本位”为导向，设置符合专业核心课程学习的学习领域和学习情境。如在电工电子产品的制作和调试中，设置学习领域和学习情境如下：1）安全用电及触电急救；2）照明线路、三相电路安装；3）低压配电箱的安装及低压电器的使用和保护装置的检测；4）直流稳压电源制作和调试；5）单管放大电路的设计、制作和调试；6）集成运算放大电路的制作与调试；7）功率放大电路的设计、制作和调试；8）交流调光灯的制作与调试等。PLC控制与调试中，设置如下：1）电动机控制系统编程与实现；2）送料小车自动往返控制系统的PLC设计；3）T68镗床主轴电动机的PLC控制设计；4）冲压机床液压油缸控制系统的PLC设计等。船舶英语课程，设置如下：1）加强专业英语教学，特别是口语教学，以简单句表达相关意思；2）组织学生参观船舶企业，通过与船舶人员英语交流提高英语技能；3）邀请大型船企的船舶人员来校进行英语授课以提高专业英语教学水平。通过典型工作任务与课程实践相结合，突出“能力本位”为目的的教学任务，突出以学生为主体、以“做”为主、以培养能力为目的的教学模式，层层递进，使学生所学理论知识能更好地应用于实践工作中，达到船舶电气理论教学的需求。
（二）加大师资培训，提高教师专业水平船舶电气技术是船舶专业类中一门崭新的学科，且发展迅速，对师资力量要求较高。因此，拟委派专业教师前往江苏科技大学或上海海事大学进行学习交流，或以访问学者形式对外交流。另外组织专业教师前往大型船舶企业实地考察，学习运行中船舶电气设备状态和维修，深入体会船舶电气专业的典型工作任务，并与教学实践相结合，设置“能力本位”导向的专业课程。通过培养，将提升整体船舶电气专业教师的业务水平及“双师素质”能力，更新教学观点和理念，使船舶电气教学更好地适应船舶企业的要求。
（三）针对性完善实训设施船舶方面设备庞大，船舶电气设备又具有其独特性，其建设资金大，如何应用有限的资金完成有代表的实验设备并满足日常船舶电气实践教学需要，提高学生的学习主动性非常重要。因此，我们在实训设施建设中注意针对性和有效性，并对实训资源进行优化配置，如以主机遥控系统模拟实训建设、电机拖动实训为基础的新模块增加等，以最少的资金需求完成实训的配备。
（四）实习实训基地的建设以提高实践技能培训教学船舶电气实践技能培训教学强调理论与实践相结合，项目教学与实践相结合，结合实际，突出重点，尽可能做到有问题去实践。一方面，通过提高实训课程，加强学生的动手能力；通过设置船舶电气相关设备故障，提高学生对知识的综合运用能力及钻研能力；利用网上教学平台，建立网上虚拟实验室，为学生自主学习船舶电气专业实践创造条件。另一方面，积极与船舶企业联合，建立实习基地，安排学生于学习中及学期末去船舶企业进行交替实训和顶岗实习，强化学生的岗位技能培训，实现零距离上岗。如我校与舟山常石集团有限公司、舟山万邦永跃船舶修造有限公司、舟山扬帆集团等签订学生就业实习的协议，做到理论和实践相结合，以真实岗位工作任务为载体，设置实践教学训练项目，强化船舶电气专业学生实践能力。
结束语
关键词：船舶；电气自动化；关键技术
目前，各国对于船舶电气自动化的研究主要集中于电力电子技术、自动监测报警技术、可靠性保障技术等方面，这些领域的任何技术进步和发展都将对船舶事业的发展起到巨大的推动作用。
1 船舶电气自动化技术的特点
1.1 综合化
现阶段，船舶人机界面的交互功能越来越强大，很多操作能够借助电子屏幕来完成，这为船舶电气自动化技术的综合化发展奠定了重要基础。同时，电子信息技术以及电气模块化的快速发展，使得船舶电气自动化系统能够更加灵活地进行组态，进而使船舶越来越呈现出综合化的发展趋势。
1.2 网络化
数字技术与总线技术的大力普及，促进了船舶电气自动化系统的网络化发展，特别是总线技术的进步与应用，使得船舶的不同部件与模块之间可以很方便地进行信号传送与交流，这是电气自动化系统网络化的重要基础和前提。船舶电气自动化系统的网络化，使得传统的人工操作模式被各种自动化技术所取代，大大提高了电气系统工作的效率及稳定性。
2 船舶电气自动化关键技术
2.1 电力电子技术
（1）轴带发电。轴带发电技术是利用发电机主轴进行驱动，依据主机的工作状态来调整和控制轴带发电机的一种技术。如今主流的轴带发电系统均使用晶闸管逆变方式。为更好地发挥节能降耗效果，研究人员开发了T/G与S/G相组合的SSG系统，其中S/G借助静止变频器和电网连接在一起。若船舶电力消耗过高，T/G无法满足要求，则S/G充当发电机，对船舶电网进行补充供电。若电力消耗较少，功率闲置较多，则S/G充当电动机，利用电网能源来协助主机推进。需注意的是，在S/G系统中，发电机的任何输出活动都要经过变频器的控制与调节，故必须采用大功率的电力电子器件。而现阶段的变频器存在造价高、体型庞大、功率因数低等问题，为解决这些问题，异步轴带发电机技术通过双馈异步电机转子频率补偿来稳定频率和电压，节能效果十分显著。
（2）电力推进。以往电力推进技术仅用于小型船舶之中，但随着技术的不断发展，如今电力推进在大型船舶中也有所应用。船舶电力推进系统的类型比较多样：按照动力来源的不同，可分为柴油机式和燃气轮机式；按电机布置形式，可分为机舱式与吊舱式；按传动方式的不同，可分为交流传动推进和直流传动推进两种，其中交流传动推进是近几年发展的主要方向，原因在于交流传动更能保证系统的稳定性。
2.2 自动监测报警技术
机舱自动监测报警技术能够实时地对电气设备的运行状态进行监测、记录及警报，可以有效降低轮机员工作强度，同时大大提高船舶电气自动化系统的稳定性。当前自动监测报警技术发展方向有：一是引入自动化综合系统，以更加准确及时地发现并排除故障，提高系统稳定性。二是研发DCS自动监测系统，对监测采集的数据信息进行集中管理，这样既能在微机控制系统中进行报警显示，又可以控制各电气设备的稳定运行。DCS自动监测系统由三层微机网络组成，其中主站位于控制室，具有界面显示、打印等功能，而通讯站、信息转发站及各类分站等设置在机舱中，各分站分别具有独立的监测功能，所监测到的数据信息经信息转发站发送至主站，从而实现了计算机、控制、通信三者的有机结合。
2.3 可靠性保障技术
（1）电磁干扰技术。电磁干扰是影响船舶航运的重要因素，尤其是一些导航仪器与强电设备在启停瞬间对电磁干扰十分敏感。电磁干扰的产生需要具备三个条件，一是干扰源，二是将电磁干扰导向电力系统的传输介质，三是对电磁敏感的接收元件，只要破坏上述条件中的任意一个，就可以有效屏蔽电磁干扰，具体的方法包括消除干扰信号、隔离干扰源、切断电磁传播路径等。例如，采用独立的供电设备，并设置相应的滤波装置，对高频干扰信号进行过滤，可以有效解决交流电源所带来的电磁干扰问题。再比如，通常电气自动化系统的信号输入部分设置在船舶驾驶室，而信号接收部分则设置在机舱中，两者之间的信号线路较长，容易受到电磁干扰，对此，建议采用电磁屏蔽性能较好的传输介质，也可以将遥控系统的输入、输出信号分开，均对解决电磁干扰有较好的效果。
（2）储备冗余处理。储备冗余技术通过增设并联单元的方式来提高船舶电气自动化系统的可靠性与稳定性。在船舶电气自动化系统中，通常需要开设三台机组储备，且各机组储备的设计功能基本一致，以确保各机组既能够独立运作，又能够相互备用。正常情况下，船舶电气自动化系统中的工作与储备单元是彼此分开的，各单元既能够独立运作，也能够相互合作，若其中任一单元在运作期间发生故障，则储备单元可立即进入工作状态，从而大大提高了船舶电气自动化系统的安全性与稳定性。
（3）容错技术。容错技术是指提高系统的故障容忍能力的一种技术，具体涉及两方面：一是故障检测。当船舶电气自动化系统发生运行故障时，利用容错技术能够第一时间定位故障性质、位置，并予以自动化隔离，从而将故障影响控制在一定范围之内，确保系统整体的安全性。二是故障控制。当容错技术检测到系统故障后，能够自动得出故障诊断结果，并根据诊断结果采取相应的处理措施，以确保电气自动化系统的安全可靠运作。故障处理具体流程如下：故障检测分析故障性质及位置确定故障单元将故障检测信号转换为低电平信号将故障交给决策单元处理。而根据故障类型的不同，又有以下几种不同的处理策略： I类故障，启用储备机组，降低故障机组负荷量；II类故障，启用储备机组，同时将故障机组延时关闭，以便进行故障处理；III类故障，关闭故障机组，并启用储备机组。需注意的是，当出现II、III类故障时，机组在停机的同时会生成一个阻塞信号，在该信号消除之前，机组无法接受新的启动指令。因此，必须在排除故障之后，通过相应指令来擦除阻塞信号，方能使机组恢复正常，这样能够有效避免故障扩大，提升系统整体的安全稳定性。
4 结束语
船舶电气自动化是一套十分复杂的技术体系，涉及电力电子、自动监测报警、可靠性保障等多个方面。今后应继续加强对船舶电气自动化技术的研究，在进一步提高船舶自动化水平的同时，提高系统的可靠性、稳定性，促进船舶电气自动化事业的稳定进步与发展。
参考文献
关键词：船舶电气；施工工艺；设备安装
中图分类号：C35 文献标识码： A
前言
近几年随着造船行业不断发展，特别是海洋工程船舶日益增多，船厂生产量也相应增加。为保障船员及船舶的安全运行，船舶质量必须放在首位，这样，船舶在建造期间施工流程及施工工艺显得极为重要。
一、船舶电气设备未来发展方向
随着我国船舶工业的电气自动化程度、性能和技术水平已有了很大程度的提高，不少设备通过引进、消化、吸收国外先进技术，亦已达到了国际先进水平。随着我国科技竞争力的提高，船舶自动化技术势必有不少新的突破。
船舶自动化技术将不断向全船综合自动化层次发展，船舶综合自动化，是集机舱自动化、航行自动化、机械自动化、装载自动化等一体的多功能综合系统，该系统通常由两个工作母站、若干个分控制系统及若干个工作分站组成。通常一个工作母站设在机舱控制室，另一个设在驾驶室。两个工作母站完全独立，可同时或单独操作，并互为备用。分控制系统将根据船舶种类和自动化程度而定，如主机遥控、机舱检测报警、电站管理、泵阀控制、液位遥测和压载控制、冷藏集装箱监控、自动导航等。所有工作母站和分控制系统采用高速传输技术组成一个综合网络系统，在网络上根据需要连接一定数量的工作分站，以达到在船舶重要部位对各设备进行监测和操纵等目的。同时，其工作分站可以作为一个窗口，与船舶对外通信设备联网，借助于数据传输、电子邮件等各种通信手段，执行岸与船、船与船之间对话，进行各种信息交流、咨询、设备维护、故障诊断、资料查阅、备件查询、船舶管理等业务活动，从而最大程度提高船舶航行的安全性、可靠性和经济性。
21世纪将会有越来越多的新建船舶配套船舶综合自动化系统，用计算机进行全船智能管理，保证安全、经济地操作。船舶电气自动化系统发展的趋势，系统监控的综合化由于电气设备已经日趋通用化、计算机所有功能选择均能通过屏幕软件按钮直接完成，为系统监控的综合化提供了必要的基础。
二、船舶电气施工工艺的要求
船舶上应用的电气设备，其材料必须具有抗震性、防潮性强、耐腐蚀，还需要有阻燃的特性，所有设备必须适应船舶航行的特殊环境，否则会引起绝缘电阻下降，危害设备以及操作人员的安全。导电材料一般采用铜或者铜合金制造。
电气设备的安装的原则不应破坏船上舱壁或甲板原有的防护性能和强度，且便于使用和维修。在水密的舱壁、甲板及甲板室的板上，不得钻孔以螺栓或螺钉紧固电气设备。在易燃、易爆的舱室，如蓄电池或油漆间处所，除该处必须的防爆设备外，不应安装其它电气设备。安装在有油水浸蚀或易受到机械损伤场所的设备，其防护型式应与安装场所相适应，露天安装的设备应有防护罩。舱室的密封板内，一般不应安装电气设备，但线路的分支接线盒（箱）可安装在便于开启的封闭板内，并应有明确的开启标志。电气设备不应贴近油舱、油柜或双层底，储油舱等外壁表面安装。若必须安装时，则设备与此类舱壁表面之间，至少应有50mm的距离，但运行时，能产生高温的电气设备，禁止安装。安装场所如有剧烈震动，对设备足以影响正常、可靠工作时，设备的安装应设有减震装置，如机舱等处所。电气设备工作时，产生高温的电气设备，如电阻、电热器等应尽量远离木质隔离板等易燃物体，必要时中间应用隔热材料隔开。设备外壳温度超80度时，应加装防护罩或布置上适当安排，以防止人员灼伤。开启式电气设备，应安装在专用舱室，否则带电部分应加装防护罩，以防人员触电。除电压不超过50v且对无线电收讯机不产生干扰的设备及具有双绝缘的设备外，其他电气设备的金属外壳，均应可靠接地。接地导体截面积应满足接地导体的导电能力且有足够的机械强度。
有些工作场所会使电缆受到机械损伤，此时也应对电缆加以保护。保护措施包括给电缆加装钢板保护罩、挠性金属软管等。此外，电气设备上所有容易接触的金属部分都应该可靠接地。在航行中，电磁干扰也会对船舶电气设备可靠性造成损害，应最大限度减小电磁干扰。
三、船舶电气施工中主要电气设备的安装方法
（1）电罗经
航向分罗经安装在需要的舱室，如驾驶室、海图室、舵机舱等场所。方位分罗经安装在驾驶室外两翼的甲板上。主罗经应尽可能安装在船舶中心线上或其平行线上，安装基准线对准船艏，平行度不超过±0.5°。进入装有主罗经的操舵台电缆应尽量向两边分开敷设，留出空间以便于主罗经的安装，并应保证主罗经基座安装误差可以调节。电罗经各部件的安装应根据制造厂提供资料进行清洁、加液、定位、紧固和接线。方位分罗经的首尾基准线应与船舶中心线平行，平行度不超过±0.5°，并应保证与船舶中心线的距离相等。方位分罗经周围应无障碍物遮挡视线。方位分罗经的安装应保持水平，如用基座应垫有木垫，保证基座安装精度可以调节。
（2）配电盘
配电盘应安装在甲板上的底座上，引入电缆的电缆框应不影响舱室的防火和水密性能，接线完毕应填料封闭。前后应有足够的通道，前通道宽应不小于0.8m，后通道不小于0.6m，左右两侧均设有通道。配电盘的上方和后面，不应装有水，油，蒸汽管及易产生冷凝液的管道。如不可避免，应采取有效的防护措施，且接口不应在配电盘的上方和后面。另外，主配电盘前后地板上，应铺有防滑或耐油的绝缘地毯，或绝缘处理的木格栅。
（3）蓄电池
蓄电池应安装在专用舱室的座架托盘或柜内，托盘应是耐酸碱腐蚀的材料制成。上下层蓄电池之间距离不小于300mm。每只蓄电池之间，空隙距离应不小于20mm。且蓄电池之间的空隙，应用不吸潮、耐电解腐蚀的绝缘材料楔隔，衬垫和固定。底部应用青铅或其它耐腐蚀材料制作的衬垫做保护。蓄电池的安装高度，为电池液孔塞至甲板的距离不应大于1.4m。否则应加装相应台座。蓄电池的处所应有独立的通风装置，出风口设在上方，进风口设在下方，进风口一般设在同一对角线的两端，蓄电池门和箱柜应有“禁止烟火”的标志。酸性和碱性的蓄电池，不准安装在同一处所。蓄电池接线结束后，所用接线柱应用凡士林等油质涂封。
（4）控制设备及分配电设备
臂式安装的启动箱，分配电箱的安装高度：箱体上沿离甲板或花钢板一般为1700-1800mm或下沿高度为1200-1300mm左右，相邻设备应布置平齐。启动箱或控制器盒，应尽量安装在电机附近；控制电器的操作手轮，沿顺时针方向旋转为电机转速增加、上升、起锚、收缆。反之相反。主令控制器的安装高度，一般为1m左右，露天甲板上安装该类设备时，应设高度不低于100mm金属底座，并在设备与底座之间垫以厚度不小于5mm的橡皮，以保证水密性。
（5）火灾报警系统
火灾报警探头一般装在天花板上，与舱壁间距一般不小于0.5m。安装定位时，应能使探测器取得最佳效果。同时，应避免靠近横梁、和通风管道的位置或气流影响探测器性能的其他位置及可能产生冲击或物理损坏的位置。
四、船舶电气施工后的检查
船舶电气施工完成后，应进行必要的最后检查：如设备的型号、规格应符合图纸要求，设备及零件、附件、铭牌、电路图完整；设备的安装场所及相应的工艺措施（位置、方位、高度）应符合工艺要求；设备的安装及支架的焊接应牢靠、平稳；设备接地电阻应不大于0.02欧姆，接地应正确牢靠，排列整齐，标记清晰、耐久、线芯绝缘无损坏。
五、结束语
总而言之，随着经济的飞速发展，我国的船舶工业也取得了令世人瞩目的成就。现代的船舶正在向大型化、自动化发展，现代造船技术是一项复杂的系统工程，而船舶电气施工又是不可分割的重要部分。为了缩短生产周期，必须对船厂的生产进行科学管理，制定先进的施工方案，运用高效的方法，促进施工工艺的改进，发挥其应有的效益，最终实现企业竞争力和经济效益的提高。
参考文献
[1]王元宝.船舶电气设备安装工艺探讨[J].中国水运，2012，01：46-48.
关键词：船舶；电气；自动化；发展前景
船舶行业经过多年的发展，已经由独立设备的自动化控制逐渐进入到信息化和智能化的发展阶段。船舶自动化最早开始于机舱设备自动化，然后发展至航行自动化、货物装卸自动化、动力定位自动化，基本实现了全船自动化。而传统的机电式控制方式已经发展成为网络型、数字化和智能型的控制方式，各设备的自动化控制系统集成为全船自动化系统。如何进一步推进提高我国电气的自动化水平，促使船舶行业向新的方向发展，成为首要解决的问题。
1 船舶电气自动化的现状
1.1 船舶电气自动化技术分析 船舶电气自动化是随着控制技术、通信技术和微处理技术发展起来的一项综合性应用技术。传统电气自动化主要指电站自动化，现在已经扩展至多个领域，尤其是信息技术和集成技术的发展，为船舶电气的自动化发展带来了新的契机，已经逐渐实现了集驾驶系统自动化、机舱设备管理自动化和装卸货物自动化于一体的多功能综合系统，最终实现一个人操纵全船设备。
1.2 自动化控制系统 船舶自动化控制系统是一个多功能一体化的综合系统，主要有机舱自动化系统、航行自动化系统、机械自动化系统和装载自动化系统集成。如机舱自动化控制系统可见图1所示。
由图1可知，机舱监控系统包括两个总工作站，若干分控制系统以及设立的若干个分站；2个工作站可以独立运作，也可同时运作；若一方出现异常，另一方可作为备用，确保监控的连续性。
除机舱监测系统外，还有多个分控制系统，如用于电站管理的自动化系统、监测液位的控制系统、压在控制系统、自动导航控制系统等；每个分控制系统的功能不同，其自动化控制程度也有差异；分控制系统与工作母站之间的连接通过网络实现，而船舶位置、设备的监测、控制和操作等功能的实现则通过工作分站；工作站之间通过卫星通信，在网络技术的辅助下，能实现船舶、岸上之间信息的传输。如船舶设备出现故障，可通过定位系统和网络技术进行故障诊断，查找故障检修历史记录资料，传输文件等多项业务，不仅提高了船舶航行的安全性和可靠性，还减少了维修成本，实现了经济性。
2 船舶电气自动化控制系统发展
2.1 综合化 电气设备的标准化合模块化设计，使得不同设备之间的通用性越来越强大，不同设备可通过集成技术做到组态灵活。计算机技术的发展促使人机界面设计更加规范化、人性化，为工作人员的操作提供了极大的便利，如操作人员可通过主菜单完成功能转换、画面切换等多项功能，减轻了工作人员的劳动强度，提高了工作效率。综合监控还能构成双重或多重冗余，对提升船舶电气运行性能具有积极意义。
2.2 网络化 工业生产能实现自动化生产的主要原因之一是数字化技术和总线技术的应用，而总线技术的应用，实现了不同信号线的集成，让设备与模块，模块与模块之间的通信提供了标准的信号通道。现场总线技术是一种双向数字通信技术，可用于连接现场设备，连接模块和控制设备；当前的现场总线技术一般采用双层网络结构，第一层主要是数据采集与传送网，而第二层是控制网，控制网一般采用冗余结构，以提升系统的可靠性。为提高安全性，分散风险，系统可分为若干个子网，如电力监控系统网、消防系统网和推进系统网，系统的网络化设置，既可以实现不同子系统的功能集合，又可使分布式系统在数据采集和控制平台上紧密结合，同时还具有很强的主动性。若系统控制平台中某局部设备受损，不会对其他设备的运行产生影响，用网络冗余或设备冗余、不间断后备电源，很大程度上提高了系统的生存能力。所有网络系统的总体优势就是采用数字化和高层次的自动化技术来取代原有的人工操作，为制造行业的飞速发展创造了极大的空间。
3 船舶电气自动化未来展望
3.1 智能新技术的应用 航运作为运输系统的重要组成部分，其未来发展前景十分广阔，随着电力电子技术、自动控制技术和通信技术等技术在船舶行业的大范围应用，将大大提高船舶行业的电气自动化程度。而机电一体化加速渗透了不同学科之间，使得电力与电子，强电与弱电之间的界限不在那么分明，同时人工智能技术和模糊计算技术也更加深入了船舶电气自动化控制领域的应用，这就会对造船和航运事业的变革带来深远影响。以中控系统为例，将由基层电脑监控系统向分散型电脑监控系统的转换，然后逐渐升级到多级监控系统和网络智能监控系统。
3.2 节能高效技术的应用 节能环保是衡量我国工业生产水平的新指标，船舶电气行业也应逐渐实现节能高效。近年来，新材料、新工艺和新技术不断涌现，为电子器件的研发提供了有力基础，在国家节能减排的号召下，船舶电气设备将进一步提高能源利用率，达到高效、节能、可靠的目的。如PLC技术的应用，不仅可提升设备的安全性，还能根据实际需求设置运行参数，极大的提高了设备运行效率。
4 结束语
船舶电气自动化主要包括遥控系统、通用监控系统和电站控制系统这三大部分，我国企业虽然能生产以上各大系统，但与国外先进技术仍存在一定差距，需要在标准化、可靠性和后期维修变量性方面进一步改善，以满足现代船舶电气自动化发展的应用。除设备自动化外，还应加大信息化管理系统的研发，为实现全船信息化管理奠定基础。
参考文献：
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论文摘要:本文主要阐述了船舶电站容量确定和计算方法，针对三类负荷介绍了电力负荷计算两步骤和过程，以及在设计实践中的一些问题提出自己的看法。
正确合理地计算船舶电站的容量，将直接影响到船舶运行的经济指标，并且影响着船舶的生命力量，所以具有很重要的意义。船舶电站计算的基本理论，不仅设计人员要掌握，对于运行管理人员来说也是非常重要的，它可以帮助机舱管理人员正确深入地了解船舶电站的特点，从而能够根据不同的运行情况，相应的改变电力系统的运行方式，充分发挥电站的功能，使电力系统保证安全、可靠、经济、优质，（在电压和频率偏差允许围内）另外，在监造船舶和接管 船舶过程中，对所接船舶能够做出有理论的校验和评价。
在进行船舶设计时，船体的型式和尺寸及推进系统都可以由模型实验决定，但是船舶电站容量的选择至今尚无类似的办法，只能根据统计规律采用近似的估算方式。
电站容量的计算方法有许多种类，一般用的最多的是概率论法，昼夜航行图表法和负荷系数法。概率论法对于同类型船舶适用，小船或电动辅机不多的船舶大多采用昼夜航行图表法，目前用的较多的仍然是负荷系数法。负荷系数法分为两种，需要系数法和三类负荷法。将电站容量计算好后，就可以查对产品目录，根据发电机组标准和配套情况，选用发电机。
由于船上各用电设备的 工作情况与船舶的 运行工况有关，不论用什么方法计算电站容量都是按照船舶不同的工况分别进行的。船舶整个运行周期大体可以划分几个点型工况，在每一个点型工况中负荷的变化相对说来是不大的。船舶电气设计人员都知道，任何船舶都有配有电源装置，供给船舶上的电力、照明、通讯及其它的生活设备。电源装置有主电源，应急电源、备用电源。船舶设备几种电源要根据船舶类型、用途、航区以及船级社规范，法规来确定，故不同类型、用途的船舶可配不同的电源装置，但主电源装置对于大多数船舶都要配置，主电源装置（船舶电站）的容量是如何确定的呢？下面就船舶电站容量的确定和计算方法及在计算过程中注意的问题浅谈一二。
船舶电站容量的确定，必须经过船舶电力负荷计算，其结果作为选择发电机容量的依据，计算结果正确与否将直接影响发电机容量的选择，发电机容量选择不合适，势必将直接影响全船电器设配的使用要求，导致船舶航行不安全，也有可能由于船舶电站容量过大，造成电站低负荷，低效率运行，柴油发电机组功率得不到充分的利用，并相应地造成配套电气设配（主开关、仪表、电缆等）容量增大，导致船舶造价提高。用此电力负荷计算在整个船舶电气设计中是一项较为重要的 工作，应考虑周密、细致、慎重、否则将给船舶带来隐患。
船舶电力负荷计算是根据全船用电设配的数量，负荷及使用工况进行的。把计算过程汇总表，称为电力负荷计算书。目前，船舶电力负荷计算方法虽多，上述以介绍过了，下面以三类负荷法的计算步骤浅谈一下。
1、确定全船机械，照明及生活等设配的情况下，查出机械配套电机的额定参数，计算照明等其它用电设配的装置功率，并按设配工作性质进行分类，甲板机械、舵室辅机机修机械、冷藏通风、弱电设配、照明设配、生活设配、通讯导航等。
2、对于不同类型、用途的船舶划分为几种船舶运行工况，如航行状态、进出港、 靠离码头、停泊、装卸货、应急状态等。
3、按确定各工况下所需使用的电机、电气设配以及它们使用情况进行负荷分类，即ⅰ类负荷——连续使用额的负载，ⅱ类负荷——短时或重复短时使用的负荷，ⅲ类负荷——偶然短时使用的负荷，以及按操作规程规定可以在电站尖峰负荷时间外使用的负荷。
4、计算各用电设配实际消耗的功率。在计算电动辅机电机所消耗的功率时，首先确定各种系数，如电动机利用系数：k1=p2／p1,机械负荷系数：k2=p3／p2，电动机负荷系数：k3=k1k2=p3／p1，最后确定电动机以额定功率运转时从电网所吸收的功率：p4=p1／ηe，p1每一台辅机选配的电动机有一额定功率p1每一台辅机有一最大轴功率p2电动机的实际使用功率，电动机在额定功率时的效率ηe，按以上公式计算各电动机实际所消耗功率。若有两台及两台以上同类型机械设配额定 电机，还需根据实际使用台数进行计算。
5、计算每一台工况下各类负荷的总功率，必须按其同时系数计算总负荷。对于ⅰ类负荷，因考虑到全船用电量设配最大负荷的不同实性，同时系数k1可取0.8~0.9，对于ⅱ类负荷，同时系数指该负荷平均使用时间与工作周期之比来估算，但在计算时常不考虑每台辅机的同时系数，而将ⅱ类负荷总加起来后在乘以同时系数k2，k2一般可在0.3~0.5的范围中选择。对于ⅲ类计算时通常可不计。
6、考虑5%的网络损失，计算出所需总功率，按此功率及具体使用情况确定发电机容量及台数，其容量必须满足各工况所需功率，实际使用的发电机可为单机动行，也可以为双机并联运行并考虑留有一定的余量，另一方面使计算过程引起的误差得到有效的控制。
7、最后再考虑是否选择发电机，选择什么型号的发电机组的问题。如需并联运行可断电转移负荷及互为备用，一般选择相同型号机组。
船舶电力负荷计算对每一个船舶电气设计人员来说，似乎不是一项很困难的工作，但其实不是，要做到精确计算，得到一个准确的结果，并非容易。这是因为电站负荷取决于各用电设备的实际负荷和具体使用权情况，以及全船用电设备同时使用情况，而这些情况说的受到了多种因素的影响，难以确定。多年的工作经验使我们深有体会，认为电力负荷计算是船舶电气设计中一项比较困难的工作。
从计算方法的角度来说，一般首先必须具备有原始的资料及数据，如机械轴最大功率（p），实际负荷时电动机效率（η），等其次再通过选取各种数据，如机械负荷系数（k），同时使用系数等，就可以进行计算了。现在遇到的普遍问题是原始数据不全甚至没有，这样就给计算带来了不便。以往在这种情况下为了计算通常把电动机利用系数（k）均取1，同时由于在计算过程中各种系数选取不当(一般偏于保守，系数取的偏大)，加之设备分类不正确，这样造成了计算结果偏大，因而选择的电站容量也就偏大。从现有船舶电站运行的实际情况（大多数电站的负荷率普遍较低）就可以印证了这一点，当然电站负荷率低也有其它方面的原因，如果船舶使用方不是根据需要，而是根据在自己的考虑要求设计单位配备何种类型机组，造成装机容量较实际需要大，但这种情况毕竟是少数。尽管电站容量选择偏大对船舶航行安全来说并没有什么不好，但就设计角度而言是不合理的。本文提出一些个人见解和体会，就如何使电站选择更加合理化的问题与各位同行共同探讨。
一、系数问题：
（一）电动机利用系数k的选取
在计算过程中，当船舶辅机电动机最大轴功率实在无法查到时，利用系数k 统一选取1的做法，现在看来不是太合适的。设配在选配电机时，由于系列产品中，电动机功率不一定恰好和设配轴上功率相符，有时为了保证起动转矩，电动机功率可能选得大些，电动机未能充分利用，因此利用系数k 就是一个小于1的数值，那么应该取多少较合适呢？是否考虑每台电动机利用系数取0.9的范围内，也有些可能在0.8~0.9范围内，甚至0.7左右的都有。把所有利用系数都取0.9也即选平均值，这样主算出来的结果相对要准确些，但一般仍然偏高。
（二）电动机实际使用功率时的效率η的选取
电动机实际使用功率时的效率，即电动机实际负荷时的效率，本来可以从电动机特性曲线查出来，但给计算方增添了不少麻烦及工作量。目前为了计算方便，都是选取额定效率ηe来计算，尽管计算结果有偏差，但影响并不大，主要原因是：对于直流电动机而言，其效率在使用范围内变化不大，故可认为均为ηe，而异步电动机在低负荷时效率较低，从特性曲线可看出，当电动负荷在50%~100%运行时，其效率变化小于5%，而对容量较大的电机来说，其变化就更小了，故可以以为不变。
（三）机械负荷系数k2的选取
机械负荷系数的准确选取，确是一个比较难的事情。k2是一个定量值，因为用电设配在某一状态下运行，其实际使用功率同时是与之变化的，计算时无法得到。现在通常都采用过去经过统计或经验获得的数据:一般恒速机械（如泵、风机）的机械负荷系数通常取0.8、0.9，锚机、绞盘通常取0.6~0.7，舵机通常取0.3~0.4，取其上限还是下限，设计者可根据自己的经验或向轮机专业及其它相关专业询问，根据他们提供的设配实际使用情况来确定。但必须强调一点，任何一台辅机的电动机在不同的运行工况下，其机械负荷是不一样的。
（四）同时系数的选取
同时系数选取得合理与否直接影响到计算的结果，要取得确定值也比较困难。现在通常选取ⅰ类负荷同时系数k1在0.8~0.9范围内。ⅱ类负荷系数k20.3~0.5范围内。至于取上限还是下限，应视其船舶运行工况以及船舶设配数量的多少而定。不同运行工况下的同时系数不一定相同。对于大型船舶，由于设配数量多，同时工作的可能性小，同时系数可选得小些，对于小型船舶，由于设配数量小，同时工作的可能性大，同时系数可选得大些。
二、设配的分类
三类负荷计算法所以能求得较精确的计算结果，除了选取各种合理系数外，还有一个重要的因素，就是要正确地把各电气设配按其使用情况进行分类，设配分类不妥，将影响计算结果，故必须认真、慎重考虑。判断同一项设配属于哪种类别，应视其设配在该运行工况下工作情况，同一项设配在不同的运行工况下工作，其设配的类别不一定是相同的。就是说，三类负荷的方法与船舶运行工况有关。
三、计算表的编制
在电力负荷计算表的编制中，为了使计算表格更直观明了，让人一看一目了然，就必须在表格中对其一些用电设配加以注解。随着船舶电气设配的不断发展，新产品层出不穷。不同型号规格，不同电压种类的同种电气设配均在船上使用，特别是现在船舶上使用的厨房设配、生活设配、从电设配等，输入电压有的为ac220v，有的则为ac380v,在负荷计算表现中如果不对其电压种类进行注解的话，那么将给变压器容量的计算和核对造成麻烦，本来直接根据负荷计算表中的数据可完成的工作，却还要通过其它相关的图纸才能具体了解，计算完成。所以将可有不同电压种类选择，容易让人产生误解的电气设配注明相应电压值是十分必要的。
四、其它
任何类型及用途的船舶都必须经过电力负荷计算，以确定船舶主电源装置。而电力负荷计算方法对任何船舶都是适用的，只不过在根据计算结果选择发电机容量不小时，就必须考虑不同类型及用途船舶特殊性。其中原则是看船上电气设备功率相对容量的大小以及它们的工作情况（是长期稳定工作还是频繁重复工作）。对于一般小型运输船舶，设配功率差别相对不大，选择发电机容量大小只要杂计算结果的基础上，留有10%~20%的数量就可以了。如果是工程船或特殊船舶，其船上没有较大功率的电力拖动机械，并且该机械需频繁反复起停工作，此时在选择发电机容量时，就必须考虑所选用发电机的额定电流在一定的过载能力下能否承受此种工作制的最大起动电流，通常在计算结果的基础上，按最大起动电流对发电机容量进行核算，以保证船舶机械安全可靠的工作，也就是说，船舶电站容量的确定除了按电力负荷计算外，还必须根据船上用电设配使用情况综合考虑。
长期实践证明，电力负荷计算（特别是利用三类负荷法）是确定船舶电站容量既可行有效，较为成熟的一种方法，在船舶电气设计中时一项非常重要的工作。为了使计算更接近于实际，应深入实践，积极参与船舶试车试航，通过测试，获得原始数据，积累经验，提高负荷估算负荷估算书的准确度。
参考资料：
关键词：船舶；电气；接地故障；处理对策
船舶电气在接地的过程中出现任何故障基本是由于产品本身质量原因以及环境因素所造成的，另一方面，船舶工业的生产形式与普通工业行业相比较存在显著差异，船舶工业通常采取分散式的生产方式，每一施工环节都是独立个体，当接地故障出现时则不会影响其他生产环节的施工，直接导致接地故障不能得到及时解决，容易造成大型损伤事故和伤亡隐患。一旦发生接地故障将会为船舶工作的正常运行造成恶劣影响，因此，做好船舶电气的接地工作具有十分重要的作用。
一、船舶电气接地故障的原因
根据以往的工作经验以及专业技术，船舶电气接地故障的发生原因主要是由于恶劣的工作环境以及设备的本身质量所造成的。①设备质量。当电气设备以及接线线路出现质量问题时，其绝缘层很容易遭到不同程度的破坏，当绝缘层出现损坏后将会直接导致接地故障的产生；②恶劣的工作环境。由于船舶需要在海面上运行和工作，电气设备的运行环境长时期处于潮湿、高温以及波动较大的环境中，电气设备时刻承受着巨大的振动和冲击，长期处于这样的环境下，将会严重影响电气设备的正常运行，容易发生绝缘体老化的隐患事件，进而引发接地故障的出现。与此同时，对于已经被判定为接地故障的电气设备而言，则需要相关工作人员开展较为全面的细致检查，基于电气设备的分散式生产原则，需要对有关线路设备的故障查找采取分段式的排查工作，如：采取总配电板到分电箱的自上而下的排查方式，逐一开展接地故障的检修工作。此外，工作人员还可以借助兆欧表设备进行测量参数的检查作业，对于电阻参数相对较低的线路则需要进一步开展排查工作，最终将故障确定为线路线芯位置。
船舶行业与其他生产工业之间存在显著差异，其分散式的生产方式容易存在生产漏洞，当接地故障出现时，并未影响其他施工环节的正常运行，进而导致接地故障不能得到及时解决，长时间未经处理和维修，将会造成巨大的故障，严重影响电气设备的安全运行。因此，船舶企业应该明确认识到电气接地工作的重要性，做到及时发现、及时解决，提高船舶整体质量，降低安全隐患的发生几率。
二、船舶电气接地故障的解决措施
（一）加强工作人员的检修力度
在现代技术的支撑下，目前船舶的电源形式通常为三相三线的用电网络，这种用电形式的特点就是在船舶电气设备处于正常运行的状态下，除了接地故障不能正常运行外，电气设备的其他环节仍然能够保持正常运行的状态下，但是，如果相关工作人员并没有对电气故障给予针对性的检查和维修，那么电气设备将会继续出现第二个接地故障，这种情况下将会直接导致电线出现短路问题，进而影响整个船舶电气设备的正常运行。基于上述角度而言，相关工作人员需要从根本上转变以往对于船舶接地故障问题的处理方式，并从全方位的角度上使得工作人员充分认识到及时处理接地故障的重要意义，针对所出现的接地故障给予及时而又针对的处理和维修。
（二）加强处理接地故障力度
经过大量的实践和研究表明，加强船舶管理工作的检修力度能够在一定程度上降低发生电气设备接地故障的发生几率，具体操作方式如下所示：首先，需要结合目前我国对于船舶够电气设备所制定的相关管理条例和规范，定期对船舶电气设备的绝缘电阻的相关参数进行测量和检查，同时，充分考虑到电气设备十分恶劣的工作环境，以及电气设备在运行过程中所受到的冲击和振动。为了能够有效预防由于受潮原因所导致绝缘体和接地故障的发生，相关工作人员需要定期检查绝缘体电阻参数，将绝缘体电阻参数控制在相关规定的范围内，并对出现问题的接地故障给予及时的维修和分析，尽量避免接地故障的发生；其次，相关工作人员需要在一定程度上确保电气设备的稳定性和密封性，尤其是对于长时间需要处于潮湿和高温环境下的电气设备而言，在开展检修和管理工作的过程中，需要确保电气设备上的密封条和封泥的完整性。同时，在检修的过程中需要针对部分电气设备的防水外壳进行维护和更换，借助更换外力保护设备的方式进一步确保电气设备的防水性和密封性；最后，在电气设备正确运行的状态下，应该尽量避免船舶电气设备过长时间处于潮湿和超负荷的状态下，通过这样的方式能够避免由于绝缘体老化而造成的接地故障问题。同时，相关工作人员采用电焊切割的方式进行敷设电气设备线路的过程中，需要在保护电缆线路的基础上，进而避免接地故障的进一步发展和蔓延。
（三）加强再次隔离干预力度
对于长期处于高温、潮湿状态下的电气设备而言，如：甲板、卫生间、厨房以及浴室等，为了能够充分确保电气设备与其他电气设备线路之间处于一种较为独立的状态，目前，可以通过变压隔离器提高电气设备的防水性和绝缘性，同时，还能够有效降低电气设备发生接地故障的几率。
结语：
总而言之，对于船舶电气设备的接地故障给予检修和维护，能够在一定程度上确保电气设备的安全运行，想要更好的预防接地故障的发生，首先，需要相关工作人员提高重视程度，通过加强排查力度和管理力度的方式，并以此为基础采取针对性的解决措施，才能够更好的确保电气设备的稳定运行。
参考文献
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关键词：船舶电气专业；课程考核和评价体系；改革
中图分类号：G641 文献标志码：A 文章编号：1002-2589（2014）24-0222-02
船舶电气专业的培养目标是为船舶企业培养全面发展的高素质、高技能人才，这就要求高职院校要以服务为宗旨，以就业为导向，走校企合作、产学交叉、工学交替的发展之路，不仅需要掌握船舶电气相关的基本理论知识，还要具备企业所需要的实际操作能力，能够胜任船舶电气系统的安装、调试和技术管理等工作[1]。为了更好地了解船舶电气专业毕业生的工作岗位，我系专职教师花费大力气进行了调研工作，结果显示船舶电气专业毕业生所从事的岗位有：船舶电气施工员（从事船舶电气安装与工艺实施）；船舶电气调试员（从事船舶电气系统调试与维护）；船舶电气工艺员（从事船舶电气安装调试工艺设计）；船舶电气质量管理员（从事船舶电气施工过程质量控制与管理）；船舶电气设计员（从事船舶电气设计）；班长、技术员（晋升岗位，从事技术工作及管理工作）。渤海船舶职业学院正值部级骨干校建设期间，为了达到培养船舶电气高端技能型人才的培养目标，学院下大力气组织专业教师对不同课程所对应的岗位职责进行分析、提炼，最终形成教学做一体化的项目式教学体系。为了确保课程改革的成功，其相对应的考核和评价体系改革是必不缺少的一个环节。
一、考核和评价体系的目的及现存的问题
（一）考核和评价体系的目的
一般来说考核和评价体系的功能有四个：检测评价功能、导向与激励功能、诊断与反馈功能、提高预测功能[2]。也就是说，通过该体系，教师能够了解学生在学习过程中对知识的掌握程度，发现学生在学习中存在的问题，并针对存在的问题在教学上采取切实可行的措施做相应的改变，提高教学质量；同时激发学生的学习兴趣，形成内在动力，引导学生按照课程的教学目标进行学习，促进学生的个性发展，并通过学生的方方面面的表现预测学生的发展前景[3]。学生本人通过该体系也可以更加清醒地对自己做出评价，形成自我认识、自我教育和自我发展的能力。
（二）考核和评价体系现存的问题
1.考核形式单一。船舶电气专业培养的是针对船舶电气系统的专业应用型人才，除了掌握必备的理论知识外，还应该对实操能力进行考核，但现在的考核体系多应用开卷（含实操）和闭卷考试形式，期末考试分数一般占80%左右，平时成绩分数一般占20%左右。这样的考核体系一般适用于理论知识的考核，而很难全面反映学生实际操作能力，所以不再适用于现有的课程改革要求。
2.夸大分数的作用。旧的以知识为本位的考核与评价体系，使学生以追求高分为目标，一学期下来似乎只是为了最后一次考试，导致学生平时学习不用工，都靠期末突击学习，无论是什么学科，考试前都是一顿死记硬背。这样的考核和评价体系难以调动学生学习的积极性，考核的结果严重偏离考核的初衷。
3.考核内容依附教材，存在局限性。考核内容未能考虑课程类型课程的专业目标定位、和课程的职业岗位需求，只一味地强调理论知识的重要性，未能体现专业课程本身的特点，未能体现“教学做”一体化的课程改革理念，其结果不利于职业素质的养成和实际操作技能的培训。
二、船舶电气专业课程考核和评价体系改革的实施方案
为培养出符合船舶电气岗位需要的复合技能型专业人才，建立符合高职高专职教精神的立体、开放式人才考核和评价体系是大势所趋。
（一）学校与社会的考核与评价相结合
船舶电气专业的专业课程都是理论和实践紧密相结合的，为了使学生在实际情境下进行实操训练，校企合作建立了校外实训基地，所以在对学生进行考核时应该采用校内成绩考核和企业实操考核相结合的考核与评价体系[4]。
（二）考核内容的转变――理论与实际操作相结合
考核内容的改革主要体现在以知识为本位的考核转变到以能力为本位的考核，即考核内容上从单纯的理论知识考核转变到考查学生的职业素质、职业实际操作技能的掌握上，把学生的作业、课程设计及期末考试等形式的考核转变到学生根据项目式教学内容所对应的职业能力上，即对学生的产品及项目开发成果等做出考核。
（三）考核目的的转变――过程与结果考核相结合
为了使学生从注重结果考核转变到注重过程考核，必须加大过程考核所占分值（建议占总分值60%以上）。值得注意的是，学生在进行过程考核之前一定要根据课程本身的特点说明过程考核分哪几个阶段性考核，并注明考核内容及指标和分值，每个阶段的考核成绩公示，并要求没有通过该阶段考核的学生必须合格后（可以补修或重做）方能进入下一阶段的考核。过程考核的形式很多，比如作业、表现考核、实践性项目考核等，目的是考核学生的综合素质，包括学生的学习态度、学习能力、操作技能和学习效果等。过程考核没有通过的学生没资格进入结果（终结）考核阶段。结果考核要有所转变，将单一的笔试考试变换成多种考核形式，比如口试、实践操作、答辩等等；将单一对一个学生的考核转变为对一个协作团队的整体考核，使学生更具有团队协作精神；考核地点也可以转变为校内外相结合。
（四）教师评价和学生评价相结合的考核
教师想取得好的教学效果，必须在课程教学中体现以学生为主体，充分调动学生的积极性和创造性[5]。在考核结果上不仅要体现教师的权威性，也要体现学生的主动性，给学生参与考核的机会，让学生在互评、自评中了解同学对自己的评价并意识到自身的优缺点。
三、船舶电气专业课程考核和评价体系改革实施方案的配套设施
（一）必须要有过硬的教学团队
专职教师除了具有很强的理论知识，还要有较强的实操能力，项目组织、指导能力，学习新知识、新技能的能力等等。所以要求一线专职教师到企业去实践，积累实践经验，提高自身实践能力。并且要聘请行业专家、能工巧匠到学校担任兼职教师，将企业先进理念直接引到学校。
（二）建立完善校内实训基地
学校要有较强的校内实训基地，其虚拟工厂、车间可完成企业的生产仿真。我院在部级骨干校建设期间加强了校内实训基地的建设，对设备进行了更新换代，分别建设了船舶电站实训室、船舶电工工艺实训室、电机与电气控制实训室、船舶信号系统实训室、船舶通信与导航实训室、船舶电力拖动实训室、国防科工委电气及自动化实训中心等十三个实训室，大大增强了校内实训基地的实力，现在校内实训基地除了为学生的校内实训提供充足的场所和工作条件外，还可承担一些社会考试、培训等，比如我市电工证的培训和考核由我系承担。
（三）建立校外实训基地
为了满足船舶电气的人才培养目标，我系与渤船重工电装分厂紧密合作，在互惠互利的前提下，与之签订合作协议建立校外企业实训基地。该校外实训基地不仅能够承担船舶电气专业四门核心课程的现场教学，还能承担船舶电气自动化专项技能的训练，能够完成学生的校外实习、顶岗实习等，保障了船舶电气专业“以船舶电气工程技术中心为平台、产学交叉、校企对接”人才培养模式的顺利实施。
（四）教学方法和手段配套改革
为了实现“教学做”一体化，重视过程教学环节，利用理实一体化教室、多媒体手段等充分调动学生的学习积极性，以学生为主体，参与到实际的教学工作中，教学相长，做到教中做，做中学。同时根据企业的实际生产情况灵活安排学生的校外实践环节。
（五）建设健全试题库、技能库
为了在课程考核和评价体系改革中体现公平、公正及权威性，学院花大力气让专业教师建立试题库、技能库，考核时直接从试题库、技能库中抽题，做到教考分离。
船舶电气专业是渤海船舶职业学院国家骨干校建设的重点建设专业之一，自从实施课程考核和评价体系改革以来，充分调动了广大师生的积极性和创造性，提高了师生分析问题、解决问题的能力，尤其是实际操作能力得到大幅提高，成果显著。
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GUAN Xu
（BoHai Shipbuilding Vocational College， Huludao 125105， China）
关键词：老龄船舶；技术分析；轮机管理；
前 言：
随着我国航运事业的快速发展，船舶的拥有量大大提高，对于船舶的管理，越来越引起广大港航管理人员的重视。但是，这些地方中小型航运企业从经济效益和经济能力方面考虑，多采取保持现有老龄船舶的适航性和购置国内外二手船舶来维持、发展自己海运能力的营运管理方式。为降低成本，船东们还尽量延长现有船舶的使用寿命。已营运了20 多年，甚至更长时间的老龄船舶在船体结构、机电设备等方面存在的问题远远严重于适龄或较新的船舶，而船舶需要在各种海况、气象条件下航行，船体和机电设备的安全性能必须足以抵抗各种恶劣的航行环境条件。在这种条件下，船东或航运管理企业如果在航运和船舶管理上麻痹松散，则易导致船舶海上事故频发，同时也使海洋环境污染严重加剧。为了使船舶更加安全地营运，防止船舶污染海洋环境，同时为船东创造更佳的经济效益，现就本人在老龄船上工作所遇到的船舶机电设备状态和机舱安全体系运行管理失效两个主要问题进行分析，并就老龄船舶轮机管理工作应如何更好地开展，以及维护管理中的一些预防和解决方案，为同行提供参考。
1 常见主要问题的预防和解决措施
老龄船舶的机舱设备故障率远高于适龄或新造船舶，问题也主要体现在以下几个方面：首先是船舶动力装置和辅助机械设备方面，其中主要体现在船舶主，副柴油原动机组及其增压系统，辅助锅炉设备系统，燃油系统及其净化设备；其次是机舱管路系统；第三是船舶电气系统方面；第四是船舶轮机技术文件和资料的保存和维护方面。
1.1 船舶主、副柴油原动机及增压系统
在老龄船舶中，船舶主、副柴油原动机较为常见的是活塞环-缸套系统存在磨损率偏高的问题以及由此而引起的一些附带效应（如功率不能正常发挥、耗油量大等问题），给企业带来很大的经济损失。为避免活塞环-缸套系统的过度磨损， 在管理中应采取以下措施：
（1） 供给品质较高的燃油，最大限度提高燃油分油机的分离效果，选用合适的燃油细滤器，或尽可能用自动反冲洗滤器。
（2） 选择合适的气缸油与注油率。由于燃油含硫较高，主机都使用加入碱性添加剂的气缸油。气缸油的品种和规格，通常应在主机制造厂推荐的范围内，对气缸油的供油量，各制造厂要求不一致，所以使用中一方面要考虑说明书的要求，另一方面也要视主机气缸内的实际情况来定。适量的进油能使缸壁获得较好的。注油率太大，不仅造成浪费，而且会增加活塞头部积碳、污染透平、活塞环槽结碳、粘住活塞环、造成断环、拉缸，对主机正常运行不利；注油率太小，难以形成完整的油膜，活塞与气缸干磨、漏气、咬缸，有时会产生严重的故障。
（3） 保证进入缸壁内的油洁净。对于十字头式柴油机，应选用与燃油匹配的合适碱度的气缸油；对于采用飞溅的筒形活塞式柴油机，应确保滑油分油机在柴油机运行时高效运转，注意油的质量和数量，定期化验，按时更换油。而老龄船舶的主副机增压系统也经常出现喘振、增压压力偏高或偏低、排气温度偏高、增压器强烈振动和轴承损坏等故障。
在增压系统的管理工作中，应完成下述工作：
① 柴油机的运行期间应按照增压器说明书保养手册的要求做好运转参数的记录工作，即时分析参数的变化规律，根据实际情况了解增压系统的运行状态。
② 为了避免和减少柴油机的喘振， 柴油增/减速应缓慢进行，除非紧急情况。
③ 按照保养手册的要求或实际情况，定期清洗和拆检增压器，定期清洗空冷器。
④ 由于船上废气锅炉烟侧如果积聚灰垢严重时，会导致增压器效率的降低，增压压力的降低，因此必须定期进行锅炉的吹灰工作。
⑤ 注意增压器轴承的维护和保养。关键是要注意保持油的清洁，按规定的时间更换，其次运行中要特别注意油的流动情况，以及轴承处的滑油进口压力和出口温度。
1.2 辅助锅炉设备系统
老龄船舶中，辅锅炉系统常见的故障主要体现在燃烧性能和锅炉汽系统和水系统两个方面。在燃烧性能方面，锅炉常见故障为：点不着火；燃烧不稳定，甚至可能在运行中突然熄火；锅炉喘振（炉吼）。
在锅炉汽水系统方面常见的故障有：锅炉失水，即锅炉水位低于最低工作水位； 锅炉满水，即锅炉水位超过最高工作水位； 锅炉受热面管子破裂，锅炉烟囱冒“白烟”（水雾）。因此，在老龄船的辅助锅炉运行管理中应注意以下几个要点：
（1） 燃烧器的使用管理要到位，应保证在安装或清洗保养后的重新安装应使喷油器的中心线与喷火口轴线一致，避免偏斜喷射，同时防止喷孔结焦和喷油器漏油，可从燃烧火炬的不对称状况和炉膛底部的积油量来判断。
（2） 锅炉在点火之前准备工作必须到位，首先锅炉周围应保持良好的通风环境，避免杂物堆积，油气聚集，锅炉系统所有的阀门处于正确的位置，附属系统如热水井、供水泵、滤网、风机、供油系统等都处于良好的准备状态。
（3） 在船用锅炉的上水、点火升汽以及供汽过程中，工作要到位。上水时，检查热水井水位、水温和水质是否正常；锅炉的冷态点火操作应谨慎，充分做好预扫风和后扫风的操作，最好采用手动点火，这样可最大限度避免锅炉冷爆。点火加热过程中，速度不能太快，先小火多次燃烧，可在首次点火的第一个小时内，每烧1～2 min 就熄火8～10 min，以后每次可适当延长燃烧时间和熄火时间，直至锅炉压力达到0.1 MPa 后，再改小火连续燃烧。锅炉供汽之前应对蒸汽管路进行暖管和疏水工作，即微开蒸汽阀，同时开启蒸汽系统各泄水阀，时间不宜过短（不少于15～20 min），这样可充分避免管系产生较大的热应力和“水击”现象，避免损坏管路阀门和设备。
（4） 锅炉运行中水位、气压和气温的监视和调节控制要到位。锅炉水位的变化会使气压和气温产生波动，甚至发生满水和缺水的事故，水位计应定期进行冲洗，一般每4 h 一次，通过冲洗水位可判断锅炉的“缺水”状况。锅炉正常运行时气压保持稳定在正常范围内，不得超过最高允许工作压力，蒸汽温度也是重要的控制参数之一，气温偏离额定值过大会影响锅炉运行的安全性和经济性，气温过高会加大金属材料的蠕变和损伤疲劳寿命，甚至造成过热管路的损坏，一般中、低压船用锅炉没有减温调节装置， 可通过改变烟侧流量的大小或炉膛风量的大小或燃烧状况来调节温度。
1.3 机舱燃油系统及其净化设备
对老龄船舶进行管理的中小型私营航运企业在船舶上使用的燃油，很大可能是在国内一些不正规的小供油公司加装的相对品质较差的燃油，可称之为劣质燃油，使用此类燃油时对柴油机良好工作性能影响很大。由于此类燃油粘度、密度过大，含有的不燃杂质过多，通过分油净化设备的净化效果也变差，从而使柴油机的燃烧情况明显恶化，造成烟囱冒黑烟，废气锅炉烟侧脏堵甚至着火，柴油机运转性能明显下降，因此，在船上加装此类燃油的情况下，根据船上设备特点和具体条件，可以采取以下一些管理措施：
（1） 根据不同类型柴油机的具体情况，使喷油始点提前2℃～3℃，这样可使爆压提高2～4 kgf/cm2（1 kgf/m2 = 9.807 Pa），从而改善燃油的燃烧状况。主机带有VIT 装置的，可采用手动调节机构并根据燃油发火特性调整喷油定时的方法来达到效果。
（2） 此类燃油的粘度应根据具体情况作相应调整。以笔者工作过的某船为例，该船主机燃用IFO380燃料油，其粘度计控制的粘度为15 mPaS（允许范围为12～20 mPaS），而相应的燃油温度范围为115℃～140℃，此时根据加热器的能力情况，相应的提高燃油加热温度10℃～25℃， 此高粘度的燃油再加热使粘度降低到推荐值附近，使柴油机的运转状况可以得到较好改善，柴油机的转速和扫气压力可有明显提高。
（3） 由于此类燃油的比重太大、杂质太多，在使用离心分油机时会遇到很大困难，会从分油机的出水口排出大量水和油渣，并且跑油现象严重。为解决这个问题，可以对分油机采取以下措施：
① 将分水机和分杂机串联使用，既要避免大量跑油，又要使日用油柜能够补油。可将分水机进油管和排油管用软管连接起来，只使用分水机的吸油泵而将分水机旁通，这样燃油只经过分杂机一次分离净化。虽然这样处理效果欠佳，但主机的运行参数不会有很大改变。不过，由于水分不能在分油机中分离出去，必须使燃油在沉淀柜充分沉淀，并经常在沉淀柜放水和排放油泥。
② 根据船上分水机的具体情况，可采用自制特殊比重环的方式， 来尽量减少出水孔的跑油现象。以笔者曾经碰到过的事例为例，分水机采用日本三菱SJ 系列。分水机的比重环已根据说明书选用了最小尺寸68，但这时跑油现象仍然严重，因此自制67 和66.5 两个比重环，经装入调试，最终66.5的比重环可以达到减少跑油的效果。虽然这将使燃油的净化效果变差，但在特殊情况下也是一个行之有效的方法。
（4） 此类燃油还可采取加入燃油分散剂的方法，来提高燃油燃烧品质。例如使用燃油处理剂（PEROLIN 622DE），这是一种油溶型自行分散的低粘度液体。使用时参照说明书按一定比例和燃油充分混合，可以稀释燃油、溶解油泥、改善燃烧和减少冒黑烟等现象。柴油机燃用化学处理后的燃油，运转状况和使用正常燃油相比无明显差异，柴油机转速和功率恢复正常。
1.4 机舱管路系统
当船舶服务营运长达一二十年之后，老龄船舶的机舱管路系统已是锈迹斑斑、腐蚀严重。即使通过适当的维护保养，可在一定程度上减缓机舱管系的锈蚀和腐蚀，但管系老化和锈蚀等问题仍然无法解决，尤其是机舱海水管系。因此，为防止机舱管系（尤其是海水管系）的腐蚀，一般可采取以下措施：
（1） 轮机人员进行维护保养更换海水管路时，根据不同环境合理选用海水管系材料是很重要的一步。由于海水在管道内部是流动的，水的流动速度越快，越容易发生紊流，特别是含盐量及含砂量高的海水，会使海水管系的磨蚀和腐蚀加快。因此，海水流动大的环境下要用质量好的材料，流速较小的条件下可以选用质量一般的材料；尽量使用直管以保持最短的路线连接；使用弯管时要注意使弯管半径保持一致；要用准化的管件，不要随意使用粗糙的产品。
（2） 从安装更换管路位置方便与否的角度出发，轮机人员在更换被腐蚀管段比较困难的地方（如机舱舱底、管子弄等），尽量采用内壁涂塑的无缝钢管；海水管段尽量不采用不锈钢管，并在较难更换管路处的管路管壁适当加厚，从而增加抵抗腐蚀时间。
（3） 在维护保养过程中，换新管路时应避免使用与原材料不同的管子，并且在安装之前应对新管路进行防腐处理。鉴于船上的自身条件，采用打磨锈斑、涂刷防锈漆的方式来进行。在管系的长期保养工作中，对管路的外表面应进行定期除锈并补刷防锈漆，及时清除附着物、保持管壁清洁。
上述措施均可在一定程度上减缓管系的腐蚀。
1.5 船舶电气系统
老龄船舶的电气系统，在船舶的多年运行中，加上海上潮湿高温恶劣的环境，电气系统的设备、零部件、电气线路等都不可避免地受到腐蚀和老化损害，严重影响船舶的安全营运。船舶电气设备及系统中的故障在实际操作中错综复杂，此处将结合工作经验就一些常见的故障进行分析、解决，以供参考。
（1） 在电气系统的接触器、热继电器和主开关断路器，自动开关方面，常会出现下述故障：
① 接触器：触头过热或灼伤或熔焊―――可能铜触头长期工作没保养，或触头弹簧压力减小，或在密闭的控制箱中使用环境温度过高； 触头过度磨损―――操作频率过高，或负载侧短路；线圈过热或烧损―――电源电压过高或过低，或操作频率过高（交流），或线圈机械损伤绝缘损坏，或运动部件被卡住。
② 热继电器：接入后主电路不通―――热元件损坏，或外接线螺钉未拧紧；接入后控制电路不通―――触头烧坏，或动触片弹性消失，动、静触头不能接触；热继电器动作频繁―――整定电流值与被保护设备额定电流值不符，或双金属元件产生变形，或久未校验、灰尘堆积、生锈、动作机构卡住或磨损。
③ 主开关断路器，自动开关：温升过高―――触头的压力降低太多，或触头表面过分磨损或接触不良；辅助开关发生故障―――辅助开关的触头桥卡死或脱落，或辅助开关的传动杆断裂或滚轮脱落。
（2） 在发电机和电动机方面，常出现以下故障：
① 配电屏上频率波动，实质为交流发电机电压不稳―――励磁装置各个元件有接触不良之处，或自动调压元件性能不稳、电刷接触不良。
② 原动机转速已达到额定值，但交流发电机发不出电―――失去剩磁，或励磁绕组有故障、有接触松动和接触不良，或熔断器烧断，电刷和滑环接触不良、电刷压力不够。
③ 交流异步电动机无法启动―――电源线路有断线处，检查熔断器及开关接头和接线处是否有中断或松脱现象，或定子绕组有断线处。
④ 交流异步电动机运转时速度变慢，发出异响声―――经检查三相电流严重不平衡或单相为零，另两相电流增大，可断定为某相电源线断线，或定子绕组有单相断线。
（3） 蓄电池方面的故障，按船上实际情况有“酸性蓄电池”和“碱性蓄电池”之分：
① 酸性蓄电池电池极板硫化―――由于长期充电不足，或过量放电以及放电后未及时充电，此时应更换电解液，进行多次充电及放电处理，调整电解液比重直到正常值。
② 酸性蓄电池内部短路―――由于隔离板损坏或电池底部沉淀物聚集过多，此时，应更换新的隔离板，或清除沉淀物，检查极板组中有无导电物隔在正负极板之间后加以清除。
③ 碱性蓄电池容量下降―――电解液使用过久，经常充电不足或很少过冲电，电解液杂质过多。
④ 碱性蓄电池电压不正常―――开路电压太低（蓄电池外部短路或漏电），或极板间有沉淀物或电解液量不足，或接点接触不良、电阻太大。针对以上老龄船舶电气系统的一些常见故障，轮机人员可以采取相应的措施预防和解决，但同时要求轮机管理人员平时就要熟悉电气设备的性能和技术资料，有计划地做好电气设备系统的保养和维护工作，从而保证电气设备始终处于良好的工作状态，保证船舶的正常安全营运。
一、引言
靠港船舶通常是使用燃油机发电，以满足船上通讯、照明、冷暖气和其他设备的供电需求。目前，港口吞吐量的快速增长以及邮轮旅游的快速发展，靠港船舶的数量或艘次大量增加，导致靠港船舶柴油发电排放污染物大量增加，严重影响港区附近海洋环境质量及周边地区的空气质量。阿拉斯加水域同时进行着以娱乐、商业以及生存为目的的活动。对于这片水域，它的特征、受污染情况、保护措施等等，这都值得我们去探索。
二、阿拉斯加水域
（一）阿拉斯加水域定义
阿拉斯加的海洋水域被定义为：国家边界内的所有水域（从领海基线3海里（nm）测量）。
（二）阿拉斯加水域特征
阿拉斯加海洋水域范围从北部的北冰洋到南部的加拿大边境。水域的类型范围从公海到江河湖水。阿拉斯加使用国家海洋水域进行各种各样的活动，包括娱乐、商业捕鱼、航运和生存。
阿拉斯加东南部的海洋水域有大量的淡水输入，源于小溪、河流、降雨、融雪以及持续的冰川融水。变量盐度、大型潮汐涨落、局部沉降等因素造成这一地区复杂的海洋地理。阿拉斯加东南部的沿海水域中，海水沉积物质量、海岸栖息地和鱼群组织条件被评定为是好的。
邮轮大多巡航于东南水道，在更有限的基础上行驶到阿拉斯加中南部旅行。在大型邮轮花在旅游的阿拉斯加的总时间里，只有约15%的时间花在阿拉斯加的中南部。邮轮在有限的基础上，在国家内向其他区域巡游。
三、水域保护
（一）阿拉斯加的水质标准
水质标准适用于国家水域并指定在水体中的降解程度不会由于人类活动而超过标准（18 AAC 70.010（b））。水质标准由特定的水体用途组成，数字性或叙述性水质标准和讲解下的政策会保护这些特点的水体用途。水质标准还包括混合区域的法规和对整体毒性排出物的考量。
有着排放授权许可证的承受水域的海洋水域中，分类为18 AAC 70.020（a）（2）就如同分类为（2）（A），（B），（C）和（D），分别被用于水产养殖、海产品加工、工业用水供应；接触和二次消遣；鱼类，贝类，其他水生生物和野生动物的增长和传播，以及收获食用生软体动物或其他水生生物的原料。
数字性或叙述性水质标准：18 AAC 70.020（b）被认为是国家为了支持指定水体使用分类而必备的标准。水质标准经常为预防会对人类健康保护或水生生物保护造成威胁的急慢性毒性而建立。急性毒性是一个毒性的等级，在暴露很短时间内的水生生物中演示了可观测的致命的毒性水平或亚致死的影响，这一时间通常从1到24小时。慢性毒性包括毒性效应的发展、繁殖、生长、生存较长一段时间。
（二）合理的可能分析
水质标准适用于水体，包括禁止引起或导致违反水质标准（18 AAC 70.010）的行为。对于确定在水体中是否存在合理的可能造成或导致违反水质标准，包括考虑适用的水质标准，废水特点，以及可以通过混合区域管理在水体受体中有效的稀释污水。
最严格的水质标准是用来保护所有适用的海水（18 AAC 70.040（1））和表1中所列出的海水质量标准。将废水监测的历史数据（2008-2012）与表1中的数据相比较，进行筛选来得出相关的潜在污染物超过了水质标准的排放点。
（三）船舶自发电污染
船舶靠港期间，主要使用船上自身携带燃油发电机来满足船舶自用电需求。燃油发电机在发电的过程中，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）等在内的污染物，会对港口附近的水域和空气质量造成极大的污染。
船舶废气排放主要来自船舶巡航、靠泊以及装卸货物过程中的柴油机排放。柴油机问世于1892年，目前，超过99%的商船以柴油机作为主要动力源。我们都知道，柴油机排放出的废气会对人类健康和环境造成严重的危害。根据研究发现，船舶排放氮氧化合物（NOX）占全球排放的7%，硫氧化合物（SOX）占全球排放的4%；另外，在这些排放中超过70%是在海岸线400公里内的区域产生的，这对当地环境造成了很大威胁。而且随着世界贸易活动的增加，往返于港口的船舶数量只需增长，船舶排放的温室气体影响越不容小觑。
四、保护措施
（一）使用岸电系统
1、岸电技术概念
岸电是指船舶在靠泊期间停止使用船上的发电机，船上通风、照明、制冷等其他设施运转都改由码头供电，从而减少船舶废气排放的供电方式。岸电系统主要由港区变电所、岸上电源装置、岸电接收装置和电缆连接设备等组成。根据岸上电源电压不同，可分为高压岸电系统和低压岸电系统。高压岸电系统主要是指岸电电源的输出为6.6kV/11kV或者以上的岸电电源系统，对于大型船舶来说，船上各种电气设备负荷很大，往往采用中高压供电。低压岸电系统主要是指岸电电源的输出为440V/400V的岸电电源系统，通常为用电负荷较小的船舶所采用。对于一艘具备岸电接收装置的船舶来说，在使用岸电时需要考虑停靠码头岸电装置所能提供的电压和频率。岸上电源在电压和频率上都是按照船舶电力系统的等级设置的，当船舶靠泊连接岸电后，调节船舶辅机发电系统所产生电力的频率、电压和相位，使其与岸电系统保持一致，两个系统并网运行后停止船用辅机，开始转由岸上电源为船舶供电。通过两个系统间的电压、相位和频率的调节，使双方满足联网供电的条件。
2、使用岸电的意义
船舶接入岸电具有重大意义，对节能减排，降噪减振，保护环境等有着十分积极的作用。
在岸电技术问世以前，船舶停靠泊位后，需要运转燃油发动机以保证船舶的日常供电需求，燃油发电机的运转通常会产生较大的噪声和振动，严重干扰船员、码头工人的正常工作。使用岸电后，可消除靠港船舶燃油发电机运行产生的噪音污染和振动，能改善船员和码头工人的工作和生活环境。
大型船舶特别是油轮和集装箱船靠港r通常使用石油制品发电，以满足船舶正常的用电需求。这些石油制品多为重油和柴油，重油和柴油在燃烧过程中会产生大量的硫化物和氮氧化物，对周边的环境造成污染。根据国际海事组织（IMO）数据表明，全球以柴油为动力的船舶每年向大气排放1000万吨NOX，850万吨SOX。NOX和SOX是破坏臭氧层的主要污染物，污染物在气候作用下可以传播至1000公里以外的地区。
目前国外一些先进港口已采用岸电系统为靠港船舶供电。譬如美国，它是世界上第一个颁布条例规定新建码头都要采用环保措施，其中一向非常重要的规定就是：船舶靠港期间禁止使用船舶上的燃油发电机。通过接入岸电为船舶供电，目的就是为了将污染降到最低。
使用岸电技术是港口节能、减排、降噪的有效措施。
（1）减排：岸电技术对于港口的实际作用在于减少废气排放。靠港船舶通常需运行1台柴油发电机组用于靠泊状态下的船舶用电。船用柴油发电机组配置容量根据船舶吨位不同。以单台机组功率为1000kW计算，船舶靠港后停止船舶柴油发电机发电，改由港口岸电供电，相当于减排1000kW柴油机组的所产生的污染物。（2）节能：船舶的自备发电机耗油0.216kg/kWh，以单台机组功率为1000kW计算，一小时需耗油216kg，折合标煤314.73kg。如以港口电网供电代替传统的自备柴油机发电机供电，可降低船舶自备发电这部分燃油消耗。假使一艘邮轮一年停靠母港100次，每次停泊10小时，将可节约燃油216吨。（3）降噪；船上自备柴油发电机易造成噪音污染。接用岸电后，可消除靠港船舶燃油发电机组运行产生的噪音污染。
3、国内外港口使用岸电技术的发展及应用
早在2000年，瑞典的哥德堡港率先将岸电技术应用到了渡船码头之上；2001年公主邮轮公司就在阿拉斯加的朱诺港口，其航线上一个邮轮停靠码头上，安装了高压船舶供岸电系统，利用阿拉斯加照明电力系统给停靠的邮轮供电；2004年，洛杉矶港首次将岸电技术应用于集装箱码头；2007年底，在荷兰的鹿特丹，政府为默兹港口流域的内陆趸船提供岸电；2009年，长滩港首次将岸电技术其应用在油码头。除此之外，比如在休斯敦、纽约、西雅图、奥克兰、温哥华和费城等一些北美著名的港口，以及譬如比利时安特卫普港的集装箱码头、泽布勒赫港、德国波罗的海的吕贝克港等欧盟知名港口都开展了岸电项目。
朱诺港已于2002年开始在邮轮码头开展岸电项目。据评估推算，1艘7兆瓦的邮轮停靠13小时的NOX，SOX和PM排放量分别减少421lb， 352lb和23lb，共计796lb（1kg约等于2.2lb）。据估计，2014至2020年间，假使一半以上的靠港船舶接入岸电，这将减少280例因环境污染而导致死亡的案例发生，同时将节省13至19亿美元的医疗成本开支。
（二）取消阿拉斯加附近水域的石油天然气租赁
在2014年12月，奥巴马决定取消阿拉斯加州布里斯托尔湾原始水域的石油天然气租赁。该举动保护了美国最富饶的渔业产地之一和白令海丰富的生态结构。这对于阿拉斯加的捕鱼经济、旅游经济以及生态环境保护有着重大意义。
五、总结
关键词：STCW马尼拉修正案 船舶电子电气员 实践教学
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（c）-0112-01
《1978年船员培训、发证和值班标准国际公约》马尼拉修正案（简称STCW公约马尼拉修正案）已于2012年1月1日起生效，过渡期5年。作为履约国之一，我国政府已根据马尼拉修正案的相关要求出台了“中华人民共和国海船船员考试和发证规则”和“海船船员考试科目与考试大纲”等一系列的履约文件。在船员配置方面，马尼拉修正案中首次增设了船舶电子电气船员（ETO）和电子技工职务。不同于以前的电机员职务，船舶电子员的业务范围既包括了船舶电气部分，又包括船舶报务员及综合驾驶台上的电子电气部分。而且很多航运企业因为STCW78/95公约中没有要求配备电机员而取消了电机员岗位，这使得很多的航海类院校停办了船舶电气专业[1-2]。山东交通学院虽然从2006年开始对电气类专业设置了船舶电气方向，并与2013年开始正式设置了船舶电子电气专业，但随着马尼拉修正案的出台及考证发证规则的重新制定，我校船电专业的课程体系也做了一系列的调整。本文根据修订后的“海船船员考试科目与考试大纲”，提出了航海类本科校船舶电气专业实践教学改革的新思路。
1 当前ETO实践教学中存在问题
在大海中航行的船舶，从发电、配电到用电一应俱全，自成系统，而且这些设备都需要电子员的管理与维护。当设备出现故障时，要求船舶电子员能够分析故障原因，及时地找到故障源头，并采取排除故障的应急措施，保证船舶的安全运行。与以往从电机员教育存在着很大的区别。
1.1 教学内容的改变
从“海船船员考试科目与考试大纲”中可以看出，在船舶电子员考试中，增加了GMDSS、船舶综合驾驶台设备、船舶局域网等内容，对模拟电子技术和数字电子技术也提出了更高的要求。实操考试中，不仅对这些增设内容有着严格的要求，而且还对电子技术的基础知识也有着很高的实操要求。
1.2 对电子技术的要求
以往的船舶电机员主要侧重于船舶电气设备的操作与维护，而对船舶电子设备没有明确要求。而随着船舶电子技术的发展，要求船舶电子员不仅具备船舶电机员对电气设备的操作与维护技能，还要求具备一定的电子技术技能，来应对船舶电子设备出现的故障。
2 实践教学的改革
为了培养出合格的船舶电子员，就要加强在校学生对船舶电子电气设备的操作维护与管理能力的训练，包括培养学生船舶电子电气设备的操作维护和管理能力，正确分析电子电气设备电路原理的能力，故障分析与排除能力等基本的职业能力。实践教学内容及方法的改革主要体现在以下几个方面。
2.1 培训师资和技能的更新
由于船舶轮机人员对船舶电气设备一般都非常熟悉，在很多的航海类院校专业设置中，电机员通常是在轮机专业中设置。但船舶电子员适任要求中许多新增内容对从事轮机教育和培训的师资人员来说是新的知识或技能，因此在开展履约培训之前，相关师资人员需要提前进行知识及技能更新培训，甚至增加相应专业的培训师资人员来应对。比如，借用航海专业的培训师资来培训GMDSS和船舶综合驾驶台的相关知识，借用计算机相关专业的师资来培训船舶局域网的相关知识。
2.2 实验室建设
根据《中华人民共和国船员培训管理规则》中附录一“海船船员培训场地、设施、设备标准”的相关要求，调整实验室功能布局或重新组建实验室，使得实验条件能够全方面无死角覆盖理论教学内容，并能针对考试要求对实操项目重点培训。因“计算机与自动化”以及“通信与导航设备维护”两个项目中设备较多。
2.3 教学内容和教学方法的变革
以“海船船员考试科目与考试大纲”为主线，对教学内容和教学方法需要做出深层次的调整。首先要从思想上重视实践教学，将理论教学中的重点和难点在实践教学中得到充分的认识和锻炼，并将理论学习中不方便讲解的知识在实践锻炼中加以学习。在教学过程中应该尽可能地模拟实船环境，增加学生动手测量和维护的实验项目和培训时间，让学生真正地去使用和管理这些设备，并培养学生分析故障现象、查找故障原因、解决处理故障的能力。对实践教学中的改革总结如下。
2.3.1 船舶电子电气管理与工艺
通过设计不同题目，让同学们根据图纸从散落的器件中自行挑选器件搭建电路，然后调试搭建的电路实现其功能。这种教学方式，可以很好的将器件识别、测量、仪表工具使用、电子识图与接线、故障分析与排除等内容串联起来，达到较好的教学效果。
2.3.2 船舶电站操作和维护
在实践教学中，不仅要练习电站操作与维护、电机拆装与维护等内容，还要让学生学会根据图纸分析故障出现的原因，并学习例如断电查线法、带电查线法等常见的故障诊断方法。在教学中让学生先在电脑的模拟器上进行相应的操作练习，然后每个学生都要到设备上进行相应的实际操作，建立学生工作的信心，消除其恐惧感。
2.3.3 计算机与自动化
与以前电机员职责相比，增加了计算机局域网部分的内容，可以让学生对实验室的电脑进行组网练习操作。在实践学习中要让学生认识常见的设备，知道其操作方法，并进行操作练习。
2.3.4 通信与导航设备维护
因为设备的集成度很高，这部分内容在实践教学中存在一定的难度。在考试过程中，使用的设备都是很经典的设备，如安许茨4型罗经等，但是这些设备在目前的实船上已经很少使用了，因此，在实践教学中不仅要应对海事局相关的考试，更要让学生认识到目前的最新技术发展。
3 结语
船舶电子电气员是STCW马尼拉修正案中首次增设的岗位，其设置的意义是国际海事组织已经认识到了电子技术对航海技术发展的重要推进意义，也是其在全球范围内推行实施电子航海战略计划的重要步骤之一。在本科教育中开展船舶电子员的履约教育培训，对我校借机发展船舶电子电气教育事业，推进航海教育事业的发展，有着重要的现实意义。同时，对改善我国海船船员的知识结构，提升我国海船船员的职业素养和职业技能具有非常重要的战略意义。
参考文献
关键词：船舶电气；发电机；主配电板；电力网
中图分类号：U6 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（b）-0105-02
由柴油机、发电机、电力网、以及由开关设备、保护系统、测量仪器仪表、控制设备等组成的船舶电气，是小型船舶安全可靠航行的核心动力设备。小型船舶电气系统在长期使用过程中，由于受到系统自身因素（如设计制造、材料选择、安装工艺、调试水平等）和外部条件（如负载容量急剧增加、检修维护措施不完善不到位、机舱运行环境较为恶劣、海上气象条件较差等）的影响，就可能导致电气设备的性能水平和技术状态不断下降，引起电气设备的部分功能甚至全部丧失，最终由安全隐患演变成事故。如果小型船舶在航行过程中，电气系统出现故障后，将直接影响到船舶电气系统功能的正常发挥，给航行带来较为安全隐患。因此，对小型船舶电气的基本组成和常见故障进行分析探讨，并有针对性的采取对应故障排除方法措施，确保船舶电气系统具有较高的性能水平，就显得非常有工程实践应用研究意义。
1 船舶电气系统的基本组成
1.1 船舶电站
通过化学能的转化，船舶电站为船舶电气系统正常运行提供可靠电能资源，通常由原动机、发电机或成套发电机组与配电板共同组成[1]。原动机的主要任务是通过燃烧柴油等化学材料，转换成对应的机械动力能，驱动发电机旋转。发电机组的主要任务是在原动机的机械驱动作用下，切割定子磁场而形成电能，然后经配电板将实现对电能资源的输送、分配及调控。原动机按照动力装置不同，主要包括柴油机、燃气轮机及汽轮机等诸多类型，相应发电机组包括柴油发电机组、燃气发电机组及汽轮发电机组。
1.2 船舶电力网
电能经船舶电站配电板后，根据终端负荷位置经电缆传输的过程，就组成了船舶电力网，也即从船舶电站主配电板开始，经各种种类、截面电缆的传输，最后经分配电装置达到船舶终端电气设备的网络就成为船舶电力网。按照功能作用的不同，船舶电力网通常包括：船舶动力电力网、船舶照明电力网、应急供电电力网、弱电装置供电电力网、以及类似手提灯和充电装置的其他备用装置供电电力网等部分组成。
1.3 电气负载
2 船舶电气系统常见故障排除方法
2.1 替代法
替代法实际就是采用同型号、同性能的相同产品替代可能存在问题的功能单元。采用替代法的前提是要有相同的备品备件，如：当发现船舶电气系统中某块电路板或元器件存在故障时，可以将怀疑存在故障的电路板或元器件拆下，并采用同型号、同性能备用的电路板或元件器更换上，并观察更换后故障是否得到有效排除，如故障排除，则可以认为判定准确；若故障没有排除，需要重新查找故障单元。替代法是一种快捷的故障排查处理方法，但该方法的使用需要船舶上配备故障率较高或采购周期较长的电路板或元器件备用件，以便日常运行或检修维护过程中发现故障及时更换处理，提高故障排查及处理效率。
2.2 经验排除法
经验排除法是船舶电气系统检修维护的重点，在日常电气系统养护过程中，工作人员应对相关故障现象及排除处理做好详细记录，并不断总结归纳以形成船舶电气系统使用及检修维护丰富的实践工作经验，以便对船舶运行过程中常见的、简单的通病故障，提高故障排查效率和处理质量。另外，要充分掌握各种测试和检验仪器仪表工作原理，并能从各种检测数据信息中可靠提取故障信息，以对故障进行进一步的准确排除和检修，提高故障排查效率。
2.3 短路试验法
有断路器开关、继电器、接触器等相关触点组成控制电路而言，当发现某个触点疑似出现故障时，则可以采用测试导线将该触点进行短接，如果故障得到排查，则可以准确进行故障定位，即可表示该触点存在接触不良、烧损等问题。但采用短路试验法，只是进行故障点查找，切记在故障排除后拆除掉，避免由于短接线存在导致电气系统相关操控不能正常动作，引起较大的事故发生。
3 船舶电气常见故障及处理
3.1 发电机故障及处理
3.1.1 发电机常见故障及处理
3.1.2 发电机故障处理实例分析
（1）故障现象：某船舶柴油发电机组发电机为无刷同步发电机，当发电机处于空载或轻载运行工况时，发电机系统的所有参数均表表现正常；一旦发电机带上较重负载时，则发电机电压就会持续下降，且下降幅度较快，工作电流也急速上升，进而导致发电机主保护开关跳闸保护，不能正常稳定工作[2]。该发电机励磁系统的逻辑组成如图1所示：
（2）故障原因分析：从故障现象发现，柴油原动机在发电机各种工况下均没有出现异常运转声音，于是可以判断故障发生在发电机，同时发电机频率表没有较大波动，而电压却发生较大波动，于是初步判断故障发生在励磁系统，具体表现励磁电流太小不能带动重负载。
（3）故障处理：首先检查AVR电压调整器性能，一切正常。经发电机解体，认真检查励磁机和旋转整流器时，发现旋转整流器中起着哄一只二极管存在烧损断路问题，于是找来相同型号备用二极管进行更换处理，经调试恢复后，发电机带负荷运行性能正常，故障得到有效排除。
3.2 主配电板故障及处理
3.2.1 主配电板常见故障及处理
负荷电流突然增加、短路、逆功率、整定值错误等均可能引起主配电板发生故障。因此，制定合理的操控管理制度，实行分级卸载、确保励磁稳压系统安全可靠动作、准确核定保护装置整定值等，是确保主配电板可靠运行的重要措施。
3.2.2 主配电故障处理实例分析
（1）故障现象：某船舶备用主发电机，其在手动起动时一切正常，但配电板发出重载报警时备用主发电机不会自动起动并车（并网）提供电能资源。
（2）故障原因分析：从故障现象来看，初步判断备用主发电机自动起动控制系统存在故障。开箱检查并未发现烧损和接线处明显脱落问题，但发现控制箱电源指示LED灯其亮度偏差。采用多功能万用表测量控制箱电源电压时，发现仅有12.8 V，而正常值应为24 V，于是判断备用主发电机不能自启动的主要原因是供电电源不足，PLC不能正常工作引起。经检查发现自动控制系统充放电板与蓄电池间的电源电缆存在虚接问题，不能有效充电，蓄电池电压只有12.8，不能满足自动起动控制箱PLC工作电压24 V需求。
（3）故障处理：紧固充电电缆，并检测其它功能单元满足要求后，重新起动，备用主发电机自动起动控制性恢复正常运行工况，故障得到有效排除。
3.3 电力网故障及处理
3.3.1 电力网常见故障及处理
电力网涉及范围较广，常见故障有单相接地故障、绝缘破坏漏电短路故障、继电器故障等。对于电力网常见的故障，应加强船舶电力网日常检修维护力度，一旦发生存在安全隐患，应采取更换处理措施，避免安全隐患演变成事故。
3.3.2 电力网故障处理实例分析
（1）故障现象：保护装置动作提示分支（I）线路发生单相接地故障。电压表A、C相电压指示比相电压高比线电压低，B相指示比相电压低。
（2）故障原因分析：从故障现象和故障提示来看，分支（I）线路发生B相不完全接地故障。经检查发现距离主配电板60 m处，B相绝缘发生击穿。
（3）故障处理：在确定B相不存在其他故障点后，对故障点绝缘进行处理后，故障得到有效排除。
3.4 用电设备故障及处理
4 结语
船舶电气系统除了上述常见的发电机、主配电板、电力网、用电设备故障外，还有许多，在日常检修维护工作中，应结合检测和试验仪器仪表，不断总结归纳故障特性，以提高故障排除效率和处理质量水平，确保船舶安全可靠、节能经济的高效稳定运行。
参考文献
