在世界經濟運行中，隨著各國之間商品貿易的增加，利用船舶進行遠洋運輸發揮著非常重要的作用。船舶運輸在運輸成本和運輸能力相比較于陸運和空運上都有著巨大的優勢，因此對船舶的需求也在不斷的增加。船舶的發展往往是依靠船舶研發與制造技術的進步而向前邁進，尤其是對超大型集裝箱船和超大型油輪的產生，更是推動著船舶研發與制造技術不斷增加投入，以此滿足世界貿易的需求[1]。而船舶的安全行駛則需要安全、穩定的電力推進系統，以此保證在*大海上安全地到達目的地。船舶電力系統為整個船舶所有電氣設備提供能源，保證了船舶在海上安全行駛。自動化程度也越來越高，對船舶電力性能及穩定性的要求也越來越高，但其結構變得更為復雜，出現故障后排除困難。因此，有必要對船舶電力系統自動化進行研究分析與探討。

1船舶電力系統的組成與特點

1.1船舶電力系統的組成

在船舶電力系統的組成中，船舶電力系統是船舶的核心部件，有效地將化石燃料轉化成電能，并將轉化的電能輸送給船舶的執行機構，以此來保障船舶的電力需求。船舶電力系統采用自動化技術、計算機技術原理，從而提高船舶電力系統輸出的穩定性和安全性，有效地降低了船員的工作量[2]。整個船舶電力系統主要由電源、配電裝置、電網和電力負荷等主體部分構成。現對各個主體部分進行介紹如下：①電源。船舶上的電源一般是由蓄電池與柴油發電機組構成，保證整個船舶所需電能的正常供應。②配電裝置。配電裝置主要由配電板、分電箱等部分構成，具有協調和控制的功能，主要是對電力網、用電負荷、電能進行監控，起到保護、分配、轉換、控制等作用。③電力網。船舶電網是電力傳輸的介質，是整艘船舶的電纜和電線的總稱，主要是將電能安全、穩定的輸送到需要的地方。④電力負荷。電力負荷是指船舶上所有的用電設備，包括各種電力拖動設備，如錨機、油泵、水泵，電氣照明設備，通訊設備等。如果電力系統的任何一個環節出現異常，都會直接影響電力系統的正常運行，導致整個船舶在海上無法按軌跡運行，出現諸多的安全隱患[3]。因此，研究船舶電力系統具有重要的意義。

1.2船舶電力系統的特點

在經濟快速發展的背景下，船舶的快速運輸給各國經濟貿易帶來了極大的便利。過去船舶電力的操作主要依靠一線操作人員的實際操作，利用經驗來判斷船舶的運行狀態。如果船舶在運行過程中發生安全故障，操作人員很難在短時間內排除，尤其是出現負載較大、欠壓、欠流等異常故障，需要操作人員及時地發現故障源，并較好地排除故障，盡快恢復船舶的正常行駛。現在隨著船舶制造技術、智能制造、計算機技術和智能化技術的不斷發展[4]，在船舶電力系統也得到一定的應用，因而船舶電力自動化系統在船舶應用上有較多的特點，具體特點如下：1）有效地提高了系統的穩定性和安全性，降低了工作人員的勞動強度和工作量；2）一旦出現異常情況，電力系統負載會突然增加，有效保證船舶行駛的安全；3）通過應用自動化，使得船舶電力系統能夠實時監控與管理，提高發電機使用壽命，降低運營成本。

2船舶電力系統的自動化

2.1電力系統自動化分析

船舶電力自動化系統主要分為工控機模塊、界面顯示模塊以及PLC監控執行模塊，如圖1所示。可以看出PLC模塊在船舶電力系統自動化起著重要的作用，不僅起負責監控與管理的作用，還對整個船舶電力系統自動化起執行作用，有效地對電力自動化系統中的電壓、電流以及機組的運行情況進行實時監控，與此同時通過設置大值與小值，一旦超過閾值，及時報警，提示管理人員，起到安全運行的作用[5]。

2.2船舶電力系統的優化

為了增加船舶電力系統的安全性與穩定性，需要不斷地對船舶電力系統予以提升，現可以從以下幾個方面對其進行提升：1）船用材料的研發，不斷采用新型材料，如：碳鋼與合金鋼、纖維增強塑料、復合材料以及納米材料的研發，主要用于船舶的整體結構，起到輕量化和穩定性的作用；2）在船體的建造方面，采用船舶通用的船體結構，利用模塊化進行設計，設計全新結構的船體，如：曲面鋼板；3）在船舶的涂裝領域，采用前沿技術，如：抵御太陽光輻射的冷涂料技術[6]，甲板上采用了該涂料技術，能反射近80%的太陽光輻射熱，與常規涂料涂覆的甲板相比，溫差能達到28℃，來代替惡劣的工作環境，包括除銹和涂漆，以此保護工人的身體健康，提高涂裝作業的效率。對于船舶結構和材料的改善，在一定程度上有效地優化了船舶的電力負荷，使得船舶的安全運行更為穩定和安全。對于復雜船舶電力系統，可以采用SQL查詢語句來處理電力系統的數據庫，實現了電力數據表創建、查詢等功能。與此同時，將電力系統的運行數據進行劃分，將其分割成多個的基本單元，大大地提升了每個數據單元的信息傳遞速度。對于船舶系統的不斷發展，船用電纜在結構上與陸用普通電力、控制、通信電纜有著很大的區別，采用金屬絲編織方式來進行傳輸電力，并采用鎧裝結構來節省敷設所占的空間；為了確保船舶發動機的正常健康運行，有必要對發動機的運行狀態進行遠程實時監控和管理[7]，主要有發動機的轉速、滑油壓力、排氣溫度、蓄電池電壓等參數的實時監視，不僅可以保障船舶的安全行駛，還可以對安全隱患進行實時調整，從而保證發動機的穩定運行。隨著科學技術與船舶制造技術的發展與進步，船舶電力系統的結構變得越來越復雜，單一依靠船舶上的人員難以解決復雜的電力系統故障。因此，實現船舶電力系統故障快速診斷是船舶電力系統自動化的新課題[8]。

2.3船舶電力系統未來的發展方向

隨著計算機技術、自動化技術、智能制造技術和互聯網技術的蓬勃發展，使得船舶系統在自動化化方面也得到一定的提升，使得電力系統朝著智能化、多功能化和自動化方向邁進；再加上信息技術和總線技術的快速發展，不斷的拓寬了船舶電力系統的網絡化，使其自動化水平不斷增加，甚至可以利用計算機對船舶的運行穩定性與安全性進行建模，模擬其行駛狀態，從而來判斷了船舶發展的可行性與正確性。通過新科技的不斷投入到船舶電力系統的發展中，有效的節省運行和維護成本，提高了船舶電力系統的穩定性和安全性，為船舶的行駛提供了重要的安全保證