浅谈数据对接技术在船舶电气设计中的应用

浅谈数据对接技术在船舶电气设计中的应用

杜秀菊杨鹏韩广俊

江苏新扬子造船有限公司江苏靖江214532

摘要：随着现代造船技术的含量日益提高，在船舶设计的过程中也引进了越来越多的技术，比如智能化技术、自动化技术等。数据对接技术在船舶设计中有着非常重要的地位，可以提高设计精准度、设计效率。本文主要介绍了船舶电气设计的具体内容以及数据对接在船舶设计中的具体应用，表明随着技术的发展，船舶设计和造船技术也与时俱进。

关键词：数据对接技术；船舶电气设计；应用

船舶设计是一个横跨了很多领域的设计，电气专业就是非常重要的组成部分。电气专业涵盖的内容很广，在船舶设计中具体用到哪一方面的知识还需要根据船舶设计合同来决定。在设计的过程中，设计者需要严格按照和业务签订的设计合同执行，最后设计方案的确定也是经过反复的琢磨之后才敲定的。

1.电气专业基本设计内容

（1）对全船的电力负重进行估计，并据此确定船舶使用发电机的容量和发电机的数目；

（2）明确船舶使用的配电系统；

（3）计算短路电流，目的是为设计保护系统和配电设备作参照；

（4）船舶电气设备大小的估算；

（5）设计主干电缆的布置方向；

（6）绘制船舶的主要电气设备储藏位置：比如驾驶室、蓄电池室等；

（7）根据船舶电气设备的选用，将所有设备集中编制，形成采办单据；

（8）制定相关船舶的试航试用文件；

（9）其他相关的计算。

2.船舶电气设计

电力系统、电力拖动系统、照明系统、电力推动系统、船内通信系统、导航系统等是船舶电气设备的主要系统。也可以说船舶电气设备系统由以上这几大系统组成。船上的每个电气系统的设计都属于电气设备设计的内容。对于船舶来说，每个系统的设计都关系着船舶的质量。如果在设计的过程中，存在不合理的地方，或不符合相关的规定，或者是违反了一定的规则，对船舶来说造成的损害都是致命的。

船舶供电系统的电压、频率和配电是由船舶的电力系统决定的。在船舶电源的设计的方面，不仅要考虑发电机的容量，还要考虑发电机的数目，除此之外，还要考虑应急发电机的容量和数目、照明变压器容量和蓄电池的容量。

船舶电力网设计主要包括以下几部分内容：整个船舶供电系统的设计，配电系统的设计、如何布置整个船舶的电力设备以及如何选择电缆等。此外，在船舶电力网设计的之外，还要设计电力系统的保护设计，这一部分主要包括发电机的保护装置设计、照明变压器的保护装置设计、保护电动机的装置设计和整个系统的保护协调设计等。

照明系统的设计包括两方面，一是供电系统设计，二是对供电的控制设计。照明灯具的动力供给是照明系统的电源通过配电盘给各个分电箱供电，然后再输送给照明灯具。在设计照明系统之前，首先要对分电箱的分电情况和供电情况有足够的了解，然后才能确定分电箱的数量和分电箱的安放位置进而选择恰当的照明灯具，照明灯具的选择可以从两个角度进行，一是照明灯具的类型，二是如何布置这些照明灯具。照明灯具的数量和位置影响了照明度，可以通过合理调节位置或者增加数量来实现对照明度的要求。最终确定照明系统接线图和位置布置。

航行指挥电话和部门专用电话以及日常的自动电话共同构成了船舶的通讯系统。部门专用电话是维持船舶运行重要部门之间的专用沟通工具。自动电话是为了正常的日常工作生活需求。此外，还需要在船舶设计时设计各种诸如传令钟、指示器和信号控制的装置。设计各种接收和发送信号装置，比如通用报警装置、失火装置等。

3.船舶电气设计中数据对接的应用

在船舶的电气设计中，有电气设备方面的信息，也有电缆方面的信息。在过去，这些需要设计人员手工输入到计算机中。数据对接技术，就是将电气设计过程中的详细数据直接提取出来然后上传到生产设计数据当中，这样一方面节省了人力、物力和财力；另一方面提高准确性。具体到数据对接技术在船舶电气设计中的应用，可以通过以下几个步骤实现：

第一步，数据提取，这是后期对接的前提。在提取数据的时候，一般是一次性提取，需要对电气设计数据进行集成处理。集成处理就是把每一根电缆看做一个数据源，设计师绘图中涉及到的所有数据都提取到电缆信息属性块中，这个过程就是对设计数据的提取。完成提取之后，将这些提取到的数据上传到设计模型中进行下一步处理。在数据集成到属性块的过程中需要对绘图工具进行二次开发。

提取出的数据如下图所示：

3-1数据表格

第二步，处理设计数据。数据提取之后，还需对原始数据进行二次处理，包括对数据的筛选和排列等，当然通过这些数据也可以看到电缆相关信息、设备型号等，这些数据本身就是设备的各种代码。在对数据进行进一步处理过程中，对数据进行判断。如出现错误，需及时排查原因并改正，在设计图中相应位置做处理，这样的改正才是有效的改正。确保所有信息的正确性之后，可以对这些数据进行合并处理，最后每根电缆上的数据只需要保留一条即可。

3-2设备电缆信息表的合并

然后，进一步处理数据表格。主要是对数据表格重新编号，编号的依据以设备的代号作为主要信息，将不同电缆上的数据信息集中在一起，作成适合导入模型的数据格式，如下图3-3。

3-3设备电缆信息表的重新整合

三是数据对接。将数据导入到生产模型中。将第二步中处理好的数据直接导入到模型中，系统会自动将数据和模型进行识别匹配，这个过程就是数据对接。在数据对接的过程中离不开模型软件的二次开发。如果在对接的过程中，数据表格中存在数据表示的设备型号不存在，系统就会自动提示，设计人员和技术人员要进行原因分析和查找。可能是以下几种原因导致了错误：第一，设备代号命名方式不一致，导致匹配不成功。这就需要更改设备代号命名方式，保持匹配双方设备代号命名方式一致。第二种情况是，表格中的信息和模型中的信息不完全一致。简单地说就是电气设备存在模型中，但是该电气设备的数据在表格中并不存在。解决方法是，在确保不是因为命名方式不一致的原因后，将表格中不存在的设备数据的设备在模型中去掉；第三种情况是，设备数据存在表格中，但是在模型中并不存在相应的设备，在排除了上述两个情况下，便可以处理第三种情况了，即在模型中补充相应的设备。

船舶电气设计和生产设计数据对接完成的标志是模型中的设备清单和信息数据表格中的数据完全匹配。上述数据处理和传输以及数据审核都是通过计算机完成，相关人员只需对结果进行确认。在这个过程中，人工参与度比较少，完成的效率很高。如果电气设计信息出现新变化，只需要按照上述步骤重新操作便可完成。

4.结束语

在船舶设计过程中引入数据对接技术，不仅可以提高设计效率还可以提高设计的准确性。特别是对于规模大的船舶设计，设计数据量更大，运用该技术可以大大节约时间和减少工作量，使得整个船舶设计控制在可以掌控的范围内，切实为船舶的制造提供更加有利的参照。

参考文献：

[1]李荣华.关于船舶电气设计的常见问题分析[J].科技风，2018（01）：146.

[2]明海涛，赵朋远.船舶电气设计中常见问题的处理[J].科技经济导刊，2017（23）：71.