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船舶电子工程技术篇1
引言
船舶电子是船体电子控制装置和船载电子控制装置的总称。据统计，船舶电子产品价值约占整船价值的15%。虽然船舶电子产品总体市场规模不是很大，但对船舶工业的影响却不小，特别对中国船舶工业来说，船舶电子产业落后仍是制约船舶工业发展的一大瓶颈。2011年，全国造船完工量7 665万载重吨，同比增长16.9%，但船舶电子产品本土化率还不到10%。加快发展船舶电子产业，提升中国船舶电子产业的规模与水平，已成为中国船舶工业转型升级的当务之急。
一、船舶电子产业现状分析
船舶电子产品的高端市场主要由欧美国家掌控。目前，船舶电子产品的生产主要集中在德国、英国、丹麦、挪威、美国、加拿大、日本和韩国等发达国家。中国虽然在柴油机、发电机组、螺旋桨等船用配套设备的研发制造水平上有了很大提高，但船舶导航设备、通信设备、操舵系统、控制系统等船舶电子产品还多采用国外的产品。
由于没有掌握核心技术、专业人才缺失、研发投入不足、技术壁垒难以突破、产业链协同程度低等原因，使中国船舶电子产业仍处于产业链低端。虽然中国已进入国际造船大国行列，但国内船舶配套产业却非常弱小。国内造船企业普遍从发达国家进口船舶电子设备，致使采购成本居高不下。一些关键的高技术、高附加值的船用设备和部件国内没有能力生产，只能依赖进口。这与中国船舶工业的迅猛发展形成了强烈反差[2]。
国产船舶电子设备存在缺乏核心技术、没有品牌、没有国际性的市场营销和售后服务网络，存在产品单一、技术水平低、工艺落后、可靠性差等突出问题，基本上还处于学习跟进阶段。国内船舶电子企业以国外产品为主，自主研发的产品很少。国内能自主研制的产品仅有磁罗经、陀螺罗经、计程仪、测深仪等，且只能在部分国内船舶上使用。国内船舶电子企业一般只能提供单个零星产品，而且在产品技术性能、质量、品种和规格方面与国外同类产品比较存在着很大差距。江苏、上海、辽宁、山东等地的船舶电子企业陆续引进了一些国外厂商或进行合资合作，但大多是一些非核心的技术和产品。在雷达、GMDSS设备、自动舵等方面，由于国外船舶电子企业一般不愿意签署专利转让协议，使中国难以引进先进的船舶电子技术。
是否提供全球性的维修服务保障，是国际大型船舶修造企业选择船舶电子产品的重要因素。国内大多数船舶电子企业没有能力建立全球市场营销和售后服务网络，影响了自有品牌提升和国际市场拓展。国内船舶电子产品要想进入国际市场，必须经国际著名船级社的认证。即便产品质量过硬，通过了国际著名船级社的认证，但没有完善的全球服务网络，也难以打开国际市场，进入大型船舶修造企业[2]。
二、船舶电子产业发展对策
1.提升创新能力。加大对船舶电子产业自主发展的政策支持力度，鼓励整车企业和船舶电子企业研发新技术、新产品。通过产学研相结合等多种途径提高船舶电子企业的自主创新能力，并处理好消化吸收与自主创新的关系，积极寻求获得技术溢出的途径。组建船舶电子产业技术创新联盟，针对产业发展的共性技术和关键技术，有效整合研发资源，进行联合攻关，并实现成果转化。加强船舶电子产业的知识产权保护和知识产权服务，开展针对船舶电子产业的专利信息服务，提高船舶电子企业专利信息利用水平。
2.选准发展重点。目前，中国船舶电子产业面临诸多历史机遇，如物联网、云计算、移动互联网等新一代信息技术的出现，国际航运业对船舶需求旺盛，智慧海事建设的推进，国家发展战略性新兴产业的发展等。本土船舶电子企业要抢抓历史机遇，选准发展的重点和突破口。把拥有自主知识产权的载货轮、客轮、中低档游艇作为国产船舶电子产品应用的突破口。大力研发船联网、智能船舶、智慧海事所需的船舶电子产品，不断满足航运公司和海事部门对船舶航行的安全性的要求。
3.完善产业链条。提高船舶电子化水平是整车企业夺取未来船舶市场的重要手段。组织供需对接会、专题研讨会等，促进造船企业与船舶电子企业之间的交流与合作。鼓励造船企业与船舶电子企业合作开发船舶电子产品。对于双方合作项目，在申报电子发展基金等政府财政资金时予以优先考虑。鼓励有条件的地区组建船舶电子产业联盟，加快船舶电子产业集聚，推进船舶电子产业链协同。支持国内大型船舶电子产品制造企业建立全球市场营销和售后服务网络。
4.加强人才培养。把船舶电子专业人才培养纳入装备制造和信息领域国家专业技术人才知识更新工程、信息领域高技能领军人才培养工程等人才计划。鼓励有条件的大学设置船舶电子专业，开设船舶电子类课程，邀请船舶企业相关骨干技术人员充实师资力量。鼓励有关高校的船舶工程专业学生选修电子工程专业课程，电子工程专业学生选修船舶工程专业课程。鼓励造船企业、船舶电子企业与高校联合培养船舶电子专业人才。鼓励高校在造船企业、船舶电子企业成立船舶电子专业学生实习基地[3]。
结语
船舶电子化的程度是衡量船舶技术水平的重要标志。未来造船业的竞争，主要体现在船舶电子技术的竞争上。2011年4月印发的工业和信息化部、科技部、财政部、商务部、国资委《关于加快推进信息化与工业化深度融合的若干意见》提出加快汽车电子、航空电子、船舶电子等产品的开发和产业化。中国造船业的高速发展极大地刺激了对船舶电子产品的需求。为此，要抓住历史机遇，把大力发展船舶电子产业作为推进船舶制造业两化深度融合、发展战略性新兴产业的重点内容。
参考文献：
[1] 洪杰.核心技术缺乏 乃中国船舶电子之痛[C]//2010年国际船舶配套产业发展论坛论文汇编，2010：178-180.
[2] 王业虎.中国企业进入船舶电子及导航设备产业之形势分析[J].金融经济，2008，(14)：178-179.
[3] 胡冠山，周应兵.船舶电子电气人才培养措施的研究与探讨[J].科技创新导报，2011，(17)：195-195.
Strategies of Ship Electronics Industry Development
JIN Jiang-jun
船舶电子工程技术篇2
船舶电气自动化设备是船舶设计的重要组成部分。我国船舶工业在电气自动化程度、性能和技术水平方面均有了较大地提升，很多设备的电气化水平已经到了国际先进水平。船舶航海安全以及航海能力的重要表现在于船舶设备运行的稳定性及其自动控制能力，对于船舶来说，其能力的重要体现在于其电气化的水平。
1.船舶电气自动化的应用
1.1船舶电气自动化的可靠性。
船舶电气系统自动化的设计中，与元器件及系统等都有较大的关系，涉及设计、制造与安装等多个环节。在总体设计中，要减少船舶电气设备的故障率，以提高电气系统的可靠性。船舶电气自动化的设计中确保电气设备的可靠性是把控的关键点，因此设备选型问题是首先要认真对待的问题，要选择质量可靠的生产厂家，并要求其能及时提供快捷的售后服务，以便处理突发应急情况，以免因设备故障致使耽误船舶航期造成重大经济损失。
1.2船舶电气自动化的安全性。
船舶电气自动化的设计的过程中，要充分考虑电气设备的安全性因素。比如发电机工作电流在超过其额定电流的2～2.5倍时断路器应在0.6秒以内分断；主配电板上每个断路器要严格按照短路保护电流计算结果来进行选型。在人身安全方面，生活区用电要有漏电保护装置，必要时安装隔离变压器。全船供电系统要按照船级社的相关要求安装自动化监测系统，重要的动力设备的自动化监测系统要设置冗余功能，一旦发生故障时能自动切换，保证船舶动力的持续工作，以确保船舶在航行中的安全。其他设备上要有短路保护装置，线路发生故障时能及时地将故障线路自动切断，以保护设备的完好。
1.3船舶电气自动化的可维护性。
船舶电气自动化的设计中要充分重视设备的可维护性，如在总体设计中，应考虑到船舶电气设备的安装位置及安装基座形式，以方便其维修过程中拆装及更换零部件。若安装的位置不易维护，一旦出现问题，会使系统的工作停顿，不利于进行维修工作。同时要加强与设备制造厂商的沟通，及时反馈技术问题，与其技术人员共同研究改进方案，共同促进船舶电气系统的可维护性。为便于船舶在航行过程中处理设备紧急故障，尽量选用模块化设备，船员可通过更换厂家提供的备品模块就能方便快捷地解决故障问题。
2.船舶电气自动化技术发展情况
随着信息技术的发展及通信技术及制造技术的发展，电子计算机在各船舶工业得到了全面的应用。在船舶驾驶、船舶机舱管理和装货等方面，计算机技术已得到全面的应用。如在船舶主机遥控、机舱监测报警、泵浦控制、液位遥测和压载控制、冷藏集装箱监控、自动导航等功能上控制上应用广泛。根据船舶的种类及设计的情况，船舶自动化的程度也不尽相同。根据船舶设计的功能的要求来确定自动化程度。如在设计制造过程中，根据设计需要建立起综合的网络系统，将工作母站与船舶上其他的分控制系统连接起来，采用高速传输技术，连接起分工作站，实现船舶综合网络监测系统。以达到对船舶上所配备设备进行监测、控制和操纵的功能要求。同时基于此系统，建立起对外通信设备联网，通过数据传输、电子邮件等各种通信手段，实行与执行岸及与其他船舶间对话，借助现代化的工具以确保船舶航行的安全性。船舶电气自动化技术发展可实现监测和报警功能，同时可对船舶的动力系统、燃油系统、压舱系统等进行管理，可通过电气设备实现泵和阀的控制、备用泵自动操作燃油消耗记录、货物控制和监测、水量计算等等管理功能。随着信息技术的发展，船舶电气自动化系统也会更加的完成，可实现全面的智能管理和可靠运行，实现故障、保养和维修的智能化，保证安全、经济地操作。
3.我国船舶电气自动化系统未来发展的方向
3.1船舶电气自动化的多功能方向
顺应现代科学不断发展，船舶电气系统整体监控将往综合化、系统化的功能方向发展，通过信号线的整合优化，形成标准的信号通道，网络化的功能也日渐成熟。
3.2多学科的发展促进船舶电气自动化发展
机电一体化、人工智能和模糊技术的应用，使船舶自动化领域将更加宽广。在技术的发展过程中，学科之间的渗透与交叉应用越来越广泛，科技的发展使得人工智能和模糊技术得到了进一步的发展，使船舶电气自动化的发展潜力更加巨大，会进一步助力于船舶业的发展，带来造船和航运业的飞速发展。材料科学的应用，制造工艺的进一步完善，都推动了船舶电气自动化技术的发展。新技术的发展，推动着船舶工业的技术进步，在全智能控制自动化、信息技术监视、全面自动化智能控制、卫星通信方式导航、全球定位系统、船岸信息直接交流等方面都有了长足的发展。
3.3船用电缆的发展
近年来，船舶的设计建造逐步向多元化工程的方向发展，作为传输信息和能量的电缆品种会增多，在考虑电缆在狭小的船舶舱室内的布局，同时对船用电缆的性能要求亦愈来愈高。特别是使用中高压供电系统的工程船舶，对电缆的选型及安装工艺要求比较高。船舶电缆的安全可靠性，对船舶航行和人命安全有着重大影响，世界各国对舰船电缆的阻燃防火性能和安全等方面的要求将不断提高。进入新世纪，电缆制造新工艺和新材料的应用将可能有重大突破，如利用高能高压电子加速器对电缆绝缘进行辐照，可以提高电缆的耐温性、阻燃防火性和机械强度，大大延长电缆的寿命。
3.4新能源的发展
鉴于可持续发展理念，绿色能源如太阳能、氢、燃料电池、超导电磁将被推进利用，然而普及到船舶实际应用还需要进行大量的研究和试验，还需要科学技术人员的努力，以及巨额投资和政策支持。在新能源领域，积极的探索和开发是推进技术向前发展的关键。
随着船舶自动化的系统及设备的迅猛发展和技术的不断更新，其将往数字化、智能化、模块化、网络化、集成化的方向迅速发展。
船舶电子工程技术篇3
上世纪80年代自动化技术得到了显著的提升，随之在船舶领域中得到了应用，船舶电子自动化系统主要包括电控系统、电子涡轮机等电子控制机构，同时还包括驾驶室中的电子控制系统等。随着技术水平的不断提高，船舶自动化也朝着科学化发展，一旦自动化系统中有问题出现，就会造成大部分机构瘫痪，因此怎样对船舶电气自动化控制的安全性进行保证成为目前非常关键的问题，下面就针对目前船舶电气自动化控制的情况进行探讨与分析。
1.1电子自动化网络覆盖船舶
在电子技术没有在船舶中应用时，由船舶中的控制系统来完成对航线的指引，人工对船舶中各种电器进行控制，一旦有问题出现很难快速得到解决。例如泰坦尼克号就是一个典型例子，当时因为没有电气自动化网络系统覆盖船舶，只能依靠自带的导航系统，在面对冰山时不能做到及时发现，不能及时避开冰山，这是酿成悲剧的最主要原因。当船舶中电子自动化网络系统覆盖实现以后，可以提前通过航线侦查发现冰山，网络系统覆盖能够帮助我们尽快发现冰山，并完成躲避。电子自动化网络覆盖为船舶提供了采集数据的网络，利用直接操作系统为船舶运行提供重要保障。
1.2朝着综合化方向发展
随着计算机技术的快速发展，船舶电气化得到了产生和发展，计算机控制技术在船舶中的应用，使得船舶中所有电器控制可以被整合到一个界面中，利用该界面就可以实现所整个电子系统的管理与控制，因此可以避免很多突发事件及误操作、重复操作等相关失误问题的发生，促进船舶在运行过程中稳定性与安全性的提高。
2船舶电气自动化技术安全性问题分析
虽然船舶电气化系统存在很多优点，可以对船舶运行过程中的稳定性和安全性进行保证，但是这种电气自动化覆盖会使员工产生一种依赖感，如果有系统问题出现，势必会造成非常严重的损失，因此，安全性问题是船舶运行安全性的首要前提。
2.1电磁的安全性问题
电磁技术是船舶电气自动化技术实施的首要前提，而在船舶运行过程中电磁的安全很容易被天气情况所干扰，因为船舶多数情况下的运行在大海中，遇到一些极端天气时，船舶整体电磁系统会遭到破坏，进而出现电磁干扰。同时船舶内部的空间比较小，在设备安装过程中很多电子元件安装的非常紧密，这种情况下使得电子干扰问题的发生概率大大增加。
2.2控制线路单一问题
电气自动化在船舶中的应用具有操作便捷、简单等优势，同时还能利用驾驶舱中的总操作系统展开具体的操作，然而如果总操控系统中有相关问题出现，那么船舶电气设备系统将会出现群龙无首的情况，也就是说如果总操控系统中有线路故障发生或者有误操作情况出现，将会对船舶带来无法逆转的危害。与此同时，因为控制线路单一，很容易会出现某个设备必须关闭系统的情况，这时整个设备的控制与操作能力都会失去，这样一来，不仅无法对现有的问题进行解决，同时还会进一步扩大现有故障，进而造成非常严重的、无法换回的后果。
2.3系统设备错误率问题
随着电气自动化技术的快速发展，电气自动化技术这项技术以其运行快捷、方便等特点被大众所接受，但是，在运行过程中也会存在一定的容错概率，且这个概率的出现是不能逆转的，根本无法通过相关措施进行改变。一般情况下容错概率在电气设备的安装及运行过程中出现，大家都知道，电气设备在制造及安装过程中并不能做到百分之百的不出错，在运行过程中遇到的错误率，在制造设备及系统时就已经被确定，同时这种错误发生率会随着时间的延长而增加。可以说这种故障的发生是不能通过人为方式避免的，虽然可以在后期运行过程中加以维护，以此来降低错误发生的几率，但是容错率始终不能做到全部避免，一旦在船舶运行过程中出现了错误，整个船舶电子系统将会面临崩溃。
船舶电子工程技术篇4
0 引言
随着信息时代的到来，实现电力设备信息化和智能化成了船舶行业新的发展方向。在早期，船舶自动化主要是机场设备自动化，再到发展为航行自动化、动力定位自动化、装卸货物自动化、故障定位自动化，基本上实现了整个船体的自动化。但在网络技术、数字技术的发展下，传统的机电式控制船舶的控制方式已经被逐步摒弃，网络化、智能化、数字化的控制方式是新的技术潮流。如何将船体各个部分的自动控制系统集成为全船的电气自动化系统，如何加强我国电气自动化技术在船舶行业中的应用，是我国科研人员目前急需攻克的难题。
1 船舶电气自动化技术的现状概述
二十一世纪以来，计算机辅助设计技术、通讯技术、电子信息技术的日益成熟给船舶自动化的实现奠定了基础。由电子计算机对船舶驾驶、机舱管理和货物装卸进行自主控制，进而实现机舱自动化、航行自动化和装卸货物自动化为一体的综合的电气自动化系统，是船舶自动化需要达到的要求。
综合性强的船舶电气自动化系统通常由若干个分控制系统、两个主控的工作母站和若干个工作分站组成。通常情况下，一个主控工作母站设置在机舱控制室内，在驾驶室设置另一个工作母站。两个主控的工作母站必须完全独立，分别控制，必要时可以两者协同控制船舶。这样的好处是一方面可以让两个工作母站互为备用，当其中一个发生故障时，可以及时启用另一个工作母站以保证船体的正常运行；另一方面两者协同控制也大大提高了整体船舶自动化的准确性。由高速信息传输技术组成的综合网络是两个工作母站和其余分控制系统间进行信心交换的渠道，在这个网络中可以根据不同船舶的需要（监控、控制、运输等）连接一定数目和种类的工作分站。而分控制系统将根据船舶的实际自动化程度和用途而定，例如主机遥控、自动网络导航、负载控制、天气预警等。
目前电气自动化技术在船舶行业中的应用已经趋于成熟，国际上的著名船电产品公司（西门子、约克等）的技术处于世界前列。德国西门子公司的 SMOS MAC55 将程序分解为小型的只能控制单位，实现分片操作，这样的好处就是使电气自动化系统更加开放化，能够进行检测报警和故障诊断。另外在控制和机舱的管理方面的自动化程度也得到了极为显著的提高，如燃油系统、动力系统管理、自主导航系统等，也实现了自动控制燃油消耗、船体内液面的检测、货物装卸以及安全防卫功能。值得一提的是，SMOS MAC55 有整列的外端接口，可以实现其内部信息与其他电子计算机的互换，其船舶自主管理系统、无线通信系统可以通过无线电波与卫星进行联网，实现多端异地控制。
2 船舶电气自动化系统的发展方向
首先，电力系统综合化。如今电力设备已经逐步走向系列化、模块化，实现电力系统的综合化的好处就是能够灵活控制整个系统。计算机软件的发展为船舶电气自动化系统的综合化提供了基础，各种功能可以通过界面进行选择。当然，综合化的过程中免不了出现一些冗杂、无用的操作，因此设计人员需要对这些不必要的操作进行简化，根据船舶的性能需求实现综合化，这样能够保证全船整体的安全可靠性和建造的经济性。
其次，船舶电气自动化要向系统的网络化这方面靠拢，现场总线技术和数字化技术为电气自动化系统实现网络化提供了基础。各种信号线集合成了现场总线，它成为控制模块之间、电力设备与模块之间信息交互的通道，是一种基于互联网的现场设备与各个分控制系统之间双向数字通信的综合网络。
双层网络是现场总线常见的结构，即第一层实现数据采集和数据传送，第二层实现控制。通常控制网络采用冗余结构，以保证系统的稳定性、可靠性。另外又可以将整个船体的电力自动化网络系统分解成管道系统、自动监控系统、导航系统、定位系统、动力系统等若干独立的子网，以避免某处出现故障影响整个船舶运行的情况发生。电力系统网络化的优势在于，采用数字化和信息化的自动控制技术方便了整个船体的操控，减少了人工管理的投入，提高了工作效率，未来甚至可能出现一个人单独操控整个船体运行的局面。
3 船舶电气自动化的发展前景
航运作为我国的主要运输方式之一，其拥有着广阔的发展前景。电子电力技术、智能控制技术等的发展必将继续提高电气自动化在船舶行业中的应用程度。如 PLC 技术应用到电气自动化中，一方面可以使设备运行的安全性提升，另一方面可以根据实际的运转需要设置参数，避免了能源不必要的浪费，使得设备的运行效率得到提高。另外新材料、新科技的出现也为船舶行业引领了新的方向，未来电力设备的运行效率和使用寿命必将提升。
4 结束语
自动遥控系统、远程监控系统和电站控制系统是船舶电气自动化系统的三个主要组成部分，我国虽然能够自主生产以上各大系统，但与欧美等发达国家还存在着一定差距，具体表现在我国自主研发的电力产品精度不够高，使用寿命较低等。因此我国各船舶企业还需要在提升产品标准性、实用性以及后期产品维护等方面加大投资力度，以实现我国船舶电气自动化发展现代化、国际化的目的。除自动化电力设备研发外，船舶企业还应该升级信息管理系统，争取实现整船信息化管理。
参考文献
船舶电子工程技术篇5
《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。
船舶电子工程技术篇6
随着集装箱运输行业得以快速发展，港口船舶工作也开始表现出船舶引航时间短、任务重以及航道资源逐渐受到制约等特点。当前港口营运环境要求我们提升港通质量与效率，而借助于现代电子技术可进一步优化传统的港口引航工作方法，进而提高港口引航工作管理效率。当然了借助于现代电子技术实现港口引航工作的信息化并非是仅仅应用计算机程序来取代过去的手动操作，而是应当对过去的引航工作流程实施深入分析、改造，重新对整个工作流程予以调整和组织，只有这样才能够获得实际效果。从现阶段实际情况来看，港口引航现代技术主要包含GPS定位技术、AIS以及计算机网络技术、通信技术等。基于此，笔者对现代电子技术在港口引航工作中应用作进一步分析。
2.港口引航工作中现代技术的应用
2 . 1引航导航中的现代电子技术
确保船舶及船员的安全是船长以及引航员在工作实践中的首要职责。在能见度相对较好的海域，船舶驾引人员根据工作经验对船舶进行操控，通常都比较容易控制船舶的航行安全，如果是在港内操纵受限水域尤其是在能见度不良条件下，即便是经验丰富的驾引人员也不能够完全的保证航行途中的安全性。对于引航作业而言，精准的船位、船艏向，控制好船舶航行速度是保障其安全的重要条件，传统引航作业中所采取的纸质海图定位方式因为其工作效率低、精准性差以及滞后性的缺陷，对引航作业的安全性带来较大隐患。
而电子海图技术拥有携带方便、更正及时以及支持实时缩放等特征，其定位更为精准。依靠电子海图以及DGPS的优势，对港口船舶实施监控是确保引航安全的重要手段。实践证明使用电子海图依靠GPS导航是切实可行的。GPS技术的应用有效的避免了过去引航系统存在的缺陷，其精准度、连续性作业以及抗干扰能力都是传统引航系统无法比拟的，不仅如此，且它还可以带来多维时空参数，不会受到恶劣气候的影响，现阶段该技术一般应用在港口的船舶引导作业中，保障了港口引航工作的有序性。
为做好引航导航，引航作业人员可配置导航仪，为船舶提供更高质量的引航服务。建议可在船舶驾驶台附近安装引航作业人员的工作平台，在其中设置好电源、AIS接口等常用工具，从而方便引航人员方便导航。导航仪通常来说由计算机、GPS以及无线身份识别卡组成，导航仪的主要功能与电子海图较为相似。引航人员还可以借助于导航仪与船舶引航管理中心进行信息沟通，将被引导船舶的信息直接传输给管理中心，由管理中心下发调度信息，引航员也能够借助于导航仪实时收取相关信息。
2 . 2引航调度中的现代电子技术
所谓引航调度，通常而言即是利用通信网络，由港口管理人员或船舶人向船舶引航监管中心提出引航作业申请，或引航监管中心根据申请进行手工输入，引航管理部门根据港口的具体情况、船舶数量以及引航人员具体情况，合理的指派引航操作人员，制定出有针对性的引航方案。在传统的船舶引航中，通常都是由港口管理人员根据船期要求，借助于电话或者传真的方式向引航管理机构提出申请，引航监管中心根据船舶的具体船期，委派引航人员，合理的做好引航人员的衔接。以前港口船舶一般数量不多且通常引航方案存在变更不多的情况下，这种方式还能够符合港口引航工作任务的实际需求，但是随着港口的发展，船舶数量越来越多，过去的方式已经不再适应新的情况，因此要求我们应当利用信息技术来设计出一个更加合理的船舶引航调度体系，真正实现港口船舶引航作业的信息化处理。主要流程为：港口管理人员得知船期后利用现代信息系统能够自动给出引航计划，并通过短信平台或者手机专用网进行实时信息的，让引航作业人员能够借助于网络等渠道直接主动地查询船期。在建立了引航调度中心后再进一步完善诸如引航费用收缴等子系统，进一步规范引航费的收取，同时也实现了对引航作业人员自身的规范化管理。
从港口调度的角度而言，船舶轮廓按比例显示于图中可以更加直接的呈现出船的实际尺寸大小，可以了解相关泊位的使用情况。我们知道，在海上避碰时，船舶具体尺寸应当按比例予以显示，特别是对于大型船舶来说，不应当用简单的一个点来代表。大部分港口的船舶交管系统都处于良好的运行状态，如果能够和AIS系统相互融合，和引航管理部门进行数据信息共享，可大幅增加调度作业的精准度，这是确保港口引航作业安全的有效保障。
2.3引航监测中的现代电子技术
随着港口吞吐量的逐渐增加港口通航密度也越来越高，对于引航人员的安全监控属于引航作业过程中的核心内容。一些引航管理部门曾经借助于VHF方式实施监控，现阶段我们可以依靠电子海图、AIS和信息通信技术等，能够实施的掌控海上船舶引航的具体情况。详细方法如下：引航作业人员配置定位仪上传，借助于无线通信网如CDMA和GPRS等发送自己的位置信息，与电子海图实现叠加。AIS进行信息发送时会同步传送出其在船舶中的具置。这样做，凭借设置于陆上的AIS接收设备便能够更加便捷准确的对到港船舶实施监控，另外还可以大幅提升船舶位置信息的准确性。
做好港口船舶引航监控作业的一大前提是构建港口船舶动态化监控系统，利用DGPS技术实现船舶精准定位，利用AIS来获取海上安装有AIS设备的船舶位置，同时根据其实际尺寸结合电子海图比例尺予以叠加呈现，将本船信息和引航人员的信息进行压缩编码，依靠GPRS网络进行传输。引航管理中心把获得的信息进行处理之后存入Oracle数据库同时确保其和服务器连接的监控可以进行同步显示。这样做在很大程度上提高了监控作业的效率。目前，该系统在部分引航管理中心已经得到应用，实践经验说明，借助于现代化信息技术能够保障引航作业人员在船舶经过狭窄航道或者浅水区域时的安全航行。
3.引航管理综合系统的建立
为了进一步做好港口引航工作，笔者建议尽快构建港口船舶引航管理综合系统，此系统之内主要包括计算机软件、GPS定位、GIS、GPRS等技术，构建集港口船舶引航管理、拖轮管理、GIS管理和船舶动态化管理于一身的港口船舶引航管理综合系统。在这样的综合管理系统中主要包含了船舶电子海图系统、导航系统、海图监管系统、船舶引航作业管理系统以及VTS等部分。在系统内部综合应用了GPS定位技术、无线通信技术、AIS技术以及视频监控技术等按照国家相关标准所搭建的海上GIS系统，能够真正实现船舶海上导航、陆地监控和港口船舶引航的统一化、动态化、实时化管理。引航管理综合系统能够提供海图、航海和作业信息数据的处理，可以利用该系统进行港口船舶引航具体方案的规划设计，能够准确的模拟出港口船舶引航工作主要流程，借助于通信网络的接入和DEI技术进行船期预报或提出引航申请。利用该系统可以搭建一个更加科学的港口船舶往来情况和港口船舶的监控中心，实现对所有引航船舶、拖轮以及附近海域AIS船舶的有效管理。对于港口以及附近海域的所有船只具体状态（如停泊或者在航等）进行二十四小时实时监控，能够帮助港口管理中心对船舶引航工作进行有效控制。
4.结语
总而言之，近年来国内进出口贸易得到飞速发展，国内各大港口的吞吐量也逐渐增加，这对于港口引航工作提出了新的要求。过去的引航手段工作强度较大，受影响因素较多，而现代化技术在港口引航工作中的应用为我们带来了新的契机。在港口船舶引航工作中，我们应当进一步的应用更多的现代信息化技术，积极探索出更多的创新应用手段，在实践工作中尽可能的发挥出信息技术的价值与优势，努力做好港口引航工作。
参考文献：
船舶电子工程技术篇7
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。
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
船舶电子工程技术篇8
现代船舰和民用的船舶中电气系统是船舶当中关键的构成部分，随着自动化技术水平的日趋增高，在电气系统控制方法与控制的技术在理论性的知识和实际情况的应用当中，在不断的提高和进步。随着控制理论性知识的进步和电子计算机技术的不断发展，形成了一种新型的控制技术是数字控制技术，在船舶电气系统当中广泛的应用这也是实现数字控制技术的一个主要的方面。数字控制技术取代了原有经典的控制技术，在理论知识和实际的操作方面都在弥补原有控制技术的不足之处，数字控制技术在船舶电气系统中的应用有着重要的前景。
船舶辅助机以及综合导航系统在船舶中应用
在船舶的辅助机当中存在着大量的泵类和风机类性质的负荷，这样负荷之间共同之处了运用电机当做电能向机械能装变的装置，进一步的提升了电机在运行当中经济的效益和功率具有一定的作用和意义。
变频调节速度可以大大的改善了泵类和风机类性质的负荷，在功率和经济性质方面有着显著的作用。数字技术当中的变频调节速度的技术是先进研究控制技术的重点，在地面应用的场合中，伴随着我国能源和效益的不断的提高，变频冰箱和变频空调广泛问世，在提高高效率和减少能源的基础之上起到了重大的作用。
德国公司生产的综合性导航系统现今在船舶电气系统中被广泛的应用，这种导航系统是船舶在电气计划当中不可或缺的系统。综合性导航设备可以对船舶中驾驶室中电子海图的系统进行监控，在控制方面上可以达到更高的自由的程度。综合性导航系统系统可以准确的确定船舶的方向、速度、位置以及雷达影像，随后主机将会立即传输出去， 传送给每一个监测的实物当中，可以促进船舶的自动的航行，在确保安全航线的基础上可以自动的区分和采集危险目标，进一步有效的避免碰撞现象发生。在船舶航行过程中装备这种综合性质的导航系统可以减少航行操作的人数，带来了方便。
船舶中电流转换直流电应数字控制化技术的应用
一次电源指的是根据其他的形式进行能量转变成电能的一种装置，船舶电气系统当中的一次电源通常是在每一个船舶的电站当中的发电机。船舶电气系统中一次电源是一种闭环式的控制系统，它是阻止原有发电机承载的波动与突然变化而导致的电能质量发生改变。在数字控制技术没有引进到船舶电气系统之前，运用的都是经典模拟形式的控制技术。按照反馈控制的发电机的调节电流和原有发电机的转动速度进一步的满足电气系统中电压和频率数值上的需求。
通过上述进行调节的过程的需求采样和电气中电能的质量有关电气的参数。例如频率，相位，电压，这些都会被提到和传感器设计相关及在电气参数上的转送，但是往往船舶电气系统中的一次电源都面对的环境都是非常的恶劣。高温低温，振动和噪声以及电磁这些因素的干扰都非常的严重，但是对于数字控制技术当中参数精准的程度就会有一定的影响，对一次电源产生合格的电能带来了不利的影响。数字控制技术针对采集的船舶电气参数采用了数字化的样本并且通过微型的处理器进一步的进行信息技术的反馈和控制，合理的阻止了由于干扰所带来的不利的因素。除此之外，船舶当中一次电源系统并不单单是简单的线性的控制性的系统，原有模拟式系统控制技术是在以线性控制技术理论性知识基础之上进一步的实现的，但是本身具有一定的缺点。针对这种新型的数字控制技术辅助微型处理器进一步的实现电气系统最终控制的目的，通常的情况之下适用于各种非线性实现控制的计算，不仅提高平稳和稳固的控制，还在各种的短时间的条件之下增加了非线性电气系统的控制，在有一定程度上提高了船舶电气系统中一次电源的可靠性和可行性。
主电源电能转换装置在船舶电气系统中的应用
和船舶电气系统一次电源相比，二次电源在种类和数量上更加的多样和复杂，船舶的二次电源可以利用多种形式的电子功率进行装置电能转换功能进一步的满足承载负荷的需求。
目前，用于衡量军用船舰先进性技术的重要的标准是船舰当中先进是电子设备的技术程度，这个标准直接的决定了军用船舰在作战时的能力和生存的能力，但是在民用的船舶当中电子设备导航，船舶多功能的雷达，这些设备对民用的船舶电子设备都起到了决定性的作用和意义，可以提高船舶特别是远航时的航行能力和确保远航的安全性。
种类不同的电子设备同时也需要种类繁多的二次电源，全天候电子设备的工作能力就需要可靠性高，维护性高的电气二次电源和高度正常运行的能力。针对民用船舶电气系统中二次电源应该严格的控制成本的预算的前提之下使用模拟行驶的控制电气系统的技术。在一般条件之下工作的寿命在5~8年，但是工业上使用二次电源的工作寿命通常是在10~20年。在民用船舶使用基础上，可靠性和可行性是最主要的内容。在远航中气候的变化是非常复杂多样的，湿热，严寒和振动这些因素都会对船舶电气系统中二次电源善生影响，影响着二次电源中半导体电子元件使用的寿命。所以在船舶电气中二次电源在降低电子设备元件的基础上提高电气系统的可靠性。
数字控制技术为技术支撑提供了有效的条件。
、船舶当中电力系统是一个独立的电源系统，在远航的过程中不能有效的供给能量，必须要高效合理的运用电能。数字控制技术可以充分的实现二次电源在整个承载范围中电能转换的高效率性。
、数字控制技术的应用减低了半导体电子设备元件使用数量，提升了二次电源可靠性和集成性。按照二次电源进行反馈调节为实例，表明数字控制技术的优越的性质，如图所示：
由上图可见，数字控制技术之下的信息反馈调节器是一个多方的进行调节器，可以充分的实现数字控制技术线性的控制。物理单元通常是微型控制器，因为数量比较少，往往一个电源只有一个。但是传统模拟控制技术之下的反馈控制的单元就可以需要若干个电池、电容和电阻等元件构成，它是一个一维线性的调节控制器，元件的数量多而复杂，但是统一性比较差，对提高继承度和可靠性提出了不利的因素。
（三）、数字控制技术在船舶二次电源电气系统中应用增强了电子设备实现自动化的程度，降低了维修人员进行维修的工作的强度。实现数字控制技术的方法主要是：采用微型的处理器取代了分立器。这种取代不是简单的交换那么容易，但是基本的功能没有发生太大的变化基本保持一致。在数字控制技术之下的二次电源主要的工作内容还是进行高效率的电能变换，但是由于采用的是微型处理器，因此采集数据信息和储存，故障的诊断和隔离的功能不断的提升，根据船舶数据的综合性质处理系统进行数据信息的交联，不断的提高了船舶中控制技术智能化的水平。
总结：
本篇文章针对船舶电气系统当中一次电源和二次电源，船舶辅助的机器进行了简要的分析，并且通过运用数字控制技术进一步的探析了这种技术在船舶电气系统控制技术当中的可靠性和可行性的分析。数字控制技术是一种新型的技术，在很多的行业系统当中都在广泛的应用和高速的发展前进，本文章认为数字控制技术在船舶电气系统当中的应用具有一定的研究的意义和重要性，适应了船舶电气系统的前进的趋势和发展的前景动态。
参考文献：
船舶电子工程技术篇9
一、我国船舶电子与导航设备的研发、生产和本土化的契机
随着中国经济的高速发展，中国船舶电子及导航设备产业正在面临着一次千载难逢的发展机遇。据称，未来10年里中国有望成为世界第一造船大国[1]。但是，作为附加值很高的船舶电子及导航设备仍然依赖进口，目前我国船舶电子及导航设备本土化率不到10%，这无疑是中国造船产业的缺憾，中国船舶电子及导航设备产业化已迫在眉睫。
二、中国造船跨入高速增长 时代
从改革开放二十多年的历程来看，中国已经迎来了造船业的蓬勃发展时期，未来20年将是中国造船业的黄金时代。造船工业的高速发展掀起了对船舶配套设备的极大需求，包括对船舶电子及导航设备的需求。
三、船舶配套设备落后是我国目前造船工业发展的瓶颈
与造船业正在建设世界第一造船大国的快车道上飞奔相比较，作为造船业重要支撑的我国船舶设备配套业一直在走下坡路，国产船用设备的实际装船率持续下降，我国船舶配套对进口的依赖程度越来越大。例如，在柴油机发电机组、机舱自动化及遥感、通信导航和吊车锅炉等方面设备基本依赖进口；新船重工建造的30万吨VLCC，国产设备仅占11.7%。技术含量越高的船舶国产设备的装船率越低。据统计，我国船用产品的装船率不到30%，而日本是98%，韩国是90%。船舶配套产品的落后，不仅将使国内船厂在参与国际竞争和承接出口船订单时受制于人，同时大大降低了造船业的附加值水平，并且将对我国争创世界第一造船大国的进程造成严重制约。例如，一艘船其配套设备产值占整艘船产值的65%，其主要利润从配套设备进口流了出去。表面上看，中国造船位居第三，可从利润上看，中国则是处于倒数的位置。专家指出，中国船舶配套业（其中，包括船舶电子及导航设备的配套，而且是技术含量较高的配套。）发展不上去，劳动力价格优势将会逐渐被抵消，从而降低国际竞争力。
四、我国船舶 电子 及导航设备的 发展 现状和市场机遇
船舶电子及导航配套设备的制造是我国船舶配套 工业 中最薄弱的环节之一。我国船舶电子及导航设备自主研制的项目仅有，磁罗经、陀螺罗经、计程仪、测深仪等，不到整船电子及导航设备的1/3，且国产设备均存在没有核心技术、没有品牌、没有 网络 ，设备单一、不成系统、技术老化、工艺落后、没有维修网点等突出 问题 ，仅能在部分国内船舶上使用。海外少数发达国家的电子及导航生产厂商由于相对垄断，在雷达、GMDSS设备[3]、罗经、自动舵等方面不愿意签署专利协议，使电子及导航设备的生产引进专利协议谈判具有一定的难度。
五、中国 企业 进入船舶电子及导航设备产业之设想
欧洲是 现代 航运业和现代造船业的发祥地。经过几百年的发展，逐步形成了强大的造船工业及船舶配套工业体系。近年来，虽然世界造船中心向东方转移，但欧洲仍具有强大的船舶配套工业势力，仍处于领跑地位。
日本自上个世纪70年代以来，取代欧洲成为世界造船大国。主要是通过引进欧美国家的先进技术，实施保护改革，将船舶配套企业逐步整合，按专业分工形成集中生产优势，加强协调，才得以使造船配套设备国产化率大幅度提高。目前，日本造船配套设备国产化率达98%。
韩国70年代建造的船舶几乎全部使用进口材料和设备，到80年代韩国在引进设备和技术的同时，积极推进船用设备国产化，采取相应的保护措施，减少进口，促进船舶配套工业的发展。目前，韩国造船配套设备国产化率已达90%。
中国船舶电子及导航产业化可以吸收日、韩发展船舶配套业的思路，采取统筹规划、突出重点、分类指导、梯队推进的 方法 。具体措施是：一、建立高水平的船舶电子及导航研发技术平台；二、培育具有国际竞争力的电子及导航设备生产企业；三、协调电子及导航设备生产企业与造船、航运企业建立信息交流平台；四、选择引进国外电子及导航先进技术和知名厂商，五、推进电子及导航企业体制整合和多元化，六、以本土化扩充国产化内涵。充分利用国内外资源，提高研发和生产的能力和规模，规范市场准入标准，从发挥劳动力优势的环节入手，加快形成和提高核心竞争力，争取占据国际船舶电子及导航产业的制高点。
六、结束语
面对复杂多变的内外部环境，面对国外强劲的竞争对手， 从事船舶电子及导航设备研发、生产、销售和服务的中国企业应当采取适合本企业战略目标，增加投入, 提高竞争力,赶超世界先进企业,才能够在市场 经济 和全球经济一体化的浪潮中赢得先机，保持企业的长期发展，为中国在船舶电子与导航设备的生产领域占一席之地作出贡献。
船舶电子工程技术篇10
什么是船舶电子人才？船舶电子人才必须具备包括电气、电子和控制工程，其内容主要有电气电子控制设备和系统、主推进装置和辅机的自动控制系统、船舶电站，船上计算机和计算机网络的应用能力，测试、维持和恢复电气电子控制设备的能力等等，其次是传播得维修和保养，包括维修保养主推进装置和辅机的自动控制系统，驾驶台导航和通信系统，甲板机械和货物装卸设备的电气、电子控制系统的能力；最后还应该具备与轮机员同等的安全、防污染、消防、救生急救等能力。
（一）船舶电子人才的市场需要
1、船舶电子人才可以负责电子、电器设备的管理，保障行船安全。在现在的新型船只的内部，往往与以往的船只情况大不相同，所以，使用专业的船舶电子人才，可以给行船带来极大的安全保障，随时解决突发的船只问题，避免隐患的发生；2、专业分工带来的工作中大量劳动的减轻。以往的船舶电气、电子方面的任务大多数由电机员和电报员承担，在2007年1月11日到26日在伦敦召开的国际海事组织培训和值班标准分委会，简称stw，提出了对增加电子船员的要求，随后在2008年提出了轮机员的适合从事船舶电子工作。这样一来，可以将电机员和电报员从工作的繁重之中解脱，专业分工，有利于效率的提高；3、可以缓解目前船舶运输业的就业压力。目前我国大学生就业困难，劳动力过剩是不争的事实，而一份船舶电子的工作，既需要一定的工作技术含量，也是专业人才，因此，对于就业有一定程度的帮助；4、其专业性要求了更高级职位不能担当这一任务。
（二）我国船舶电子人才目前的培养研究状况
在 2005年以后，我国船舶电子人才培训已经有了初步的起步现象，在2005至2011年6年时间内，不断有学者在对船舶电子专业进行探讨和实践，例如 2008年《船舶强制配备专职电子船员的探讨》，（王瑾辉等人），2009年《航海高职院校开设船舶电子专业的分析》，（张哲，杨斌），2010年《具有船舶电子特色的电子信息工程专业人才培养方案的研究》，2011年《船舶电子电气人才培养措施的探讨与研究》，（胡冠山，周应兵），分别从船舶强制配备专职人员的初步探讨，渐渐走向实际上船舶电子人才开设的教育环节分析，再进一步走向人才培育方案以及专业的改良和具体教育方法，例如实验室、课程设置等研究。
目前，江苏科技大学（原华东船舶工业学院），山东交通学院等等大专院校都开设了船舶电气专业，并且取得了一定的初步成就和办学特色，例如，江苏科技大学在专业课之外开设第二课堂，主要包括科技训练，学科竞赛，论文或者著作，专利，荣誉称号，等级考试等等内容。在开设专业课的时候，主要将船舶电子专业分为两个方向，船舶电子系统与设计和船舶通信技术与应用，主要专注于船舶电子系统和船舶通信技术两个方面，发挥学校本身的船舶专业优势，培养宽口径人才，“厚基础，高素质，强能力”。同样开设船舶电气专业的山东交通学院的特色是对实验室建设采取重点首先推出，资源优化配置的方式，尽可能让学生提早感受到船舶电子的魅力，提高师资力量，建立实习基地，实行3+1模式，最后的学期到相关企业进行实习。
二、船舶电子专业的开设
以下内容将以江苏科技大学（原华东船舶工业学院）为例，详细介绍船舶电子专业的开设特色以及其优势内容。
电子信息工程是目前大多数学校开设的一项专业，但是江苏科技大学在开设这一项内容的时候，有着其自身的特色领域，从而具备了就业优势。作为一座以船舶为特色学科的大学，多年来培育了在船舶方面的众多人才。其课程设置包括公共基础课，学科基础科和专业课，公共基础科是包括必须修的一些课程，学科基础科是电子专业的基础课程，专业课程则是根据行业特色所设置，在实践性环节上，学分大约为35%，提高了实践教学环节，同时，开设了创新计划中的“第二课堂”，培养了学生的兴趣。可以说，是在过去的专业课基础上进行了不断
地改良。对一些船舶电子专业人才的再学习的要求来讲，英语是非常重要的。因此，英语在专业课程中占得分数也比较高。
三、船舶电子人员教育现状
我国在航海院校正在研究制定电子船员的培训教育大纲，也就是说，目前已经工作的船员中，很有可能通过培训，提高船员的电子知识和系统知识，最终适应stcw在中国的电子船员培训要求，最终适应船上工作。
四、一些建议和意见
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近年来，随着我国微机控制技术与交流变频技术和电力电子技术的不断发展，交流电机的应用技术得到推广。在此发展背景下，我国的船舶电力推进自动化控制系统在推进功率以及实际的运行效率和运行系统稳定性、可靠性等方面都发挥了重要作用。其应用范围在不断扩大的同时，我国船舶电力自动化控制系统也从传统的军用系统逐渐扩展到民用系统及河运和海运系统中，从而展示了其巨大的市场发展前景。
在我国大型的船舶控制自动化系统中经常采用永磁式同步电动机作为其推进器的推进电动机，但与中小功率电力推进系统相比，船舶电力自动化控制系统需要综合考虑其性能的优越性以及性价比等相关影响因素。就我国目前的实践应用情况看，采用较多的电力推进系统是专用型的变频异步电动机。这类中小型的电力推进自动化控制系统一般主要由配电装置系统以及柴油系统和含滤波器的变频控制系统及异步电动机等不同运行装置组成；其中还包括了其它相关的负载系统以及操作控制系统单元。本文重点研究设计的船舶电力推进自动化控制系统中还包括了模拟负载系统。
2 船舶电力推进自动控制系统推进设计要求
2.1 船舶电力推进自动控制系统推进功能要求
由于船舶电力推进自动化控制系统直接面向电力主推进变频控制器装置，因此在设计过程中主要实现的自动化控制功能如下所示：
2.1.1 船舶电力推进自动控制系统操作指示功能
启、停控制系统：船舶电力推进自动化控制推进系统既可以在驾驶室进行遥控操作控制， 也可以在变频器柜展开就地操作控制。
船舶电力推进工作模式选择：船舶电力推进控制输出信号的变频器工作模式选择主要包括功率模式、转矩模式以及速度模式三种。为了确保船舶电力推进控制器在同一时刻只能输出一种模式选择信号，该系统中可以通过转速连续调节推进控制器，就能够根据车钟的实际运行转速指令，对螺旋桨转速进行连续调节， 在这一控制过程中还包含了临界转速避让功能。因此，船舶电力推进自动化控制系统的实际工作状态指示、变频器、电动机还有控制系统的工作状态检测及显示都能够实现自动化推进控制。除此之外，系统还可以对各种故障状态进行实时显示及报警等。
2.1.2 船舶电力推进系统的连锁控制功能
船舶电力推进系统的联锁控制：船舶电力推进系统可以实现变频器的启、停控制，但是在此运行过程中必须与车钟“手柄不在零位”的信号进行联锁控制， 因此船舶电力推进系统能对实际的运行错误操作流程发出声光报警信号。
船舶电力推进系统的安全保护功能：船舶电力推进系统在驾控台可以设置相应的紧急停车按钮， 当系统运行时一旦出现危险，可立刻强制停机。
2.2 船舶电力推进自动控制系统推进性能设计要求
推进船舶自动化控制系统运行和工作的重要组件是螺旋桨，因此在设计时要确保螺旋桨的运行工作特性与船舶电动机的运行工作特性频率一致，从而提升整个船舶电力推进自动化控制系统的运行性能。但通过设计研究发现，电动机的机械特性以及螺旋桨的运行特性存在很大差异，因此在设计过程中应该重点满足螺旋桨反转性特征以及系缆性特征和自由航行特征等三大设计要求，从而结合螺旋桨的不同设计性能参数要求进行空载设计。
3 船舶电力推进自动控制系统设计与研究过程
结合上述两种系统设计性能要求和系统推进功能要求，本文设计研究中采用一种的ACS-800矢量自动控制变频器，通过对船舶中的异步电动机定子中的电流矢量进行科学控制和测量，利用电磁原理分别对船舶电力推进自动化控制系统中的转矩电流以及异步电动机的励磁电流进行有效控制，最终达到对电动机转矩进行自动化控制的设计目的。因此，从其设计以及应用原理分析，这种自动化控制系统能够对船舶电力推进异步自动化控制系统进行参数监测以及动适应、识别等，该设计系统在对自动异步电动机系统运行参数进行辨识之前能够对系统中的有效矢量以及系统运行组件进行算法控制及转矩切换控制、运行功率控制等。
从总体的设计思路中可以看出，船舶电力自动控制系统中的变频器是通过系统中相关的模拟量输入板块进行有效控制，而该系统结构中的设计经过实践表明，模拟量板块中的标准信号输入是通过PLC自动化控制系统来实现的，首先系统中的模拟量通过网络输入到系统的端子中，经过自动化控制系统的数据信息采集以及控制实时传输通信，使PLC中的信号经过系统传输发送至上位机中，由此通过上位机的信号传输，经过PLC电力推进自动控制系统实现变频器信号的传输和控制，从而使我国船舶电力推进自动控制系统高效安全运行。
4 结束语
综上所述，随着我国经济水平的不断发展以及航海技术的进一步提升，人们对于船舶的舒适性以及操纵性和推进功率等相关的要求在不断提高，特别是对于一些特大型的邮轮以及工作船舶等，传统的柴油动力系统已经难以满足当前船舶运输事业的发展，因此需要通过对船舶电力推进自动控制系统进行研究，从而促进我国航海事业的不断发展。
参考文献
[1]郑元璋，冯宁，李海量.全电力推进船舶推进控制技术研究[J].中国航海，2007（04）：92-95.
船舶电子工程技术篇12
数据融合即是对多源信息进行综合处理分析，得到结论的过程，其原理如图1所示。近年来船舶自动化迅速发展，多传感器系统成为船舶自动控制系统中不可或缺的一部分。船舶上的传感器种类和数量众多，获得的信息也多样而复杂，如机舱各种设备的运行状态、船舶航行的各种参数等，另外还有经过雷达、声呐、卫星等传送的关于海况、气象、障碍物等各种不同信息，这信息有实时的和非实时的、确定的和模糊的、变化快的和变化慢的等。数据融合技术就是在多传感器系统的基础上产生和发展起来的。数据融合即是通过对传感器的信息及其他已经掌握的信息进行充分利用和合理支配，对各种冗余和互补信息进行组合，从而得到对被测对象更加准确和详尽的描述，进而提高了多传感器系统的监测效果，扩展了多传感器系统的监测功能。
1.数据融合在船舶信息综合处理中的应用
利用数据融合技术实现传播信息综合处理的流程如图2所示。在对船舶数据信息进行综合处理时，首先对各种数据进行分类。分类的方法有Bayes统计理论法、D-S证据推理法、聚类分析法、自适应神经网络法等。
其次，在数据分类的基础上，通过对数据的融合来完成目标追踪、目标识别，最终完成信息决策。船舶航行过程中的目标追踪主要克服数据信息的杂波干扰和目标的机动性，可以采用报告-航迹关联的方法。通过对逐次接收到的数据信息之间的递推关联对数据进行处理；或者通过关联处理的方法，从成批观测数据建立航迹集合的所有可能假设中，选择出一个能最佳解释被观测数据的假设。船舶目标识别的方法有根据物理模型与计算对象特征相比较的物理模型识别方法，以及借助先验知识库信息分析多传感器系统的数据进而确认识别目标的基于知识方法的识别方法。
最后，更加重要的环节是通过对信息的数据分析处理，根据特征信息进行加工和合成，从而产生最终的正确决策。通常船舶上的决策体现在航线选择、防台避风、船舶避让、船舶运转等方面。其中的关键技术有信息优化技术、数据转换和相关技术、融合推理技术等。
2.数据融合在航海避碰决策系统中的应用
解决船舶避碰问题是保证航线安全的重要环节，现代化船舶配置了采用模糊控制、神经网络等多种方法的航海避碰决策支持系统。这种系统是综合利用各种避碰信息和知识，通过推理获得最佳避碰方案的安全航行辅助系统。采用数据融合技术的航海避碰决策系统已经得到了广泛关注，并得到了一些研究成果。
采用数据融合技术的航海避碰决策系统工作过程如图3所示。首先通过将多传感器系统（导航仪、雷达、VHF等）采集到的原始数据进行初步的分类、关联、识别、跟踪等融合处理。然后提取信息特征进行综合分析和处理，从而进行状态估计和目标识别。在航海避碰决策系统中，状态估计主要是通过前期的数据融合得到目标船的航向、航速、船位等相关参数，进而估计会遇双方船只的会遇态势，并得出船舶间碰撞危险程度估计。在航海避碰决策系统中，目标识别主要是利用前期融合数据中对来船的观测信息（来船信号灯的特点等信息），在船舶类型识别规则的基础上判断出来船类型，可利用神经网络方法实现模糊识别或推理，增强识别的容错性。
3.数据融合在船舶故障诊断中的应用
船舶机舱中的动力设备的运行状况直接关系到船舶的航运安全和效率。随着机舱设备的现代化，动力设备诊断技术由较简单的状态监测、故障诊断发展到了故障预测预报和智能诊断，人工智能技术和神经网络都被应用到了智能诊断过程中，得到了不错的应用效果。而数据融合技术可以实现故障的综合诊断，将单维信息融合成多维信息，克服了单维信息的局限性，使得信息量大增，诊断结果更加准确和详尽。
目前采用数据融合技术进行故障真能诊断的方法主要有Bayes推理、D-S推理等。Bayes方法是以概率密度函数为基础，综合分析各种信息进行故障诊断。船舶设备的大量故障是随机出现的，但也受一定规律支配，Bayes方法即是用概率密度函数来描述这种规律，进而诊断故障类型。D-S推理方法是根据故障发生后的结果来探求故障发生的原因。比如在设备故障诊断中，故障产生的各个征兆下各个故障都有对应的一定的发生概率，通过对征兆信息的融合，获得发生概率最大的故障即为主要故障。Bayes方法需要先验信息，而D-S推理方法不需要，但其计算量却比较庞大。
4.数据融合在岸船一体化系统中的应用
岸船一体化是现代化航运的发展方向。实现岸船一体化的基础是船舶的高度自动化和船队管理控制的现代化。岸船一体化系统包括船舶动态系统、船舶调度信息系统和船舶气象导航系统三个主要系统。随着计算机网络和多媒体技术的发展，岸船一体化的发展已经实现了利用计算机网络和多媒体广泛传递和直观展示船舶的信息动态，目前面临的紧迫任务是通过对信息的深加工和处理迅速做出正确的决策。对于越来越庞大的数据信息，对信息的处理技术成为有效实现岸船一体化的关键技术。数据融合技术可以根据多传感器系统中的信息特征，采用不同融合方法，快速有效地筛选信息，大大提高数据信息处理过程，从而使决策的得到更加快捷和准确度。
5.结束语
随着测控技术的不断发展，船舶自动化水平有了显著提高，对信息处理和设备控制上的要求也越来越高。从今年的研究成果来看，数据融合技术可以解决船舶控制系统中各种信息集成度低、共享性差、智能化程度低等缺点，因此数据融合技术在船舶自动化中有着巨大的研究价值和应用潜力。
参考文献
[1]孟宪尧.数据融合技术与船舶自动化[M].大连：大连海事大学出版社，2003：12.
[2]刘宇宏，刘勤贤.数据融合技术在航海避碰决策支持系统中的应用[J].上海海运学院学报，2000（4）：102-107.
船舶电子工程技术篇13
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。
