探究港口机械电气系统的可靠性设计

探究港口机械电气系统的可靠性设计

王鑫

宁波镇海港埠有限公司，浙江省 宁波市 315000

摘要：在工程机械领域中，港口工程机械是一个重要的分支。港口工程机械的安全运行直接影响到港口的调度、交付、卸载和船舶作业的安全。良好的日常保养可以有效降低机械设备的故障率。对港口机械电气系统的可靠性设计工作展开探究，基于电气安全控制系统设计分析，并提出行之有效的改进、保障措施。

关键词：港口机械电气系统；可靠性；设计

引言

本文结合港口机电设备特征以及电气安全控制系统设计分析，提出了港口机械电气系统的可靠性设计策略，仅供参考。

1港口机电设备特征

1)大规模。在社会和经济发展的背景下，港口在区域经济发展中占据着越来越重要的地位，港口功能多样化，推动了港口建设规模的不断拓展，而且工作区间逐渐密集化，这种情况导致港口机电设备的数量、种类逐渐增多，而且大量大型机电设备被应用。这些大型机电设备的容量较大，工艺较为密集，体积较大，可以有效提升港口整体生产效率，并控制运行成本，最大程度上降低能耗，为新技术、新工艺的应用发展创建了良好的条件，同时为现代化大型港口的建设奠定了良好基础，推动大型港口的可持续发展。2）快速化。在现代化科学技术支持下，港口机电设备的运行速度逐渐加快，有效解决港口机电设备大型化引起的单个生产装置占有面积减少与工作效率提升问题。

2电气安全控制系统设计分析

在具体设计中，鉴于机械设备的复杂性，首先要进行初步规划，保证设计过程符合规范和标准，并将初步设计、概念设计、内容设计等纳入电气控制系统，保证设计环节的有效合理。并且每个环节都要考虑成本、质量。港口机械电气控制系统必须以标准要求为切入点，保证初始设计符合规范与标准。电控装置则要根据港口机械设备的实际情况，明确设备运行的规范和标准，确保部件达标，为部件运行提供优质服务。从宏观角度来看，港口机械电气安全系统的开发要以机械电气控制要求、技术为标准。目前港口机械电气安全控制系统主要是机电产品，需要主动了解这一环节，让系统可以安全稳定运行，确保设备质量达标。其次，设计中要遵循电气装置符合经济技术指标这一原则，深入分析影响因素，提高机械的整体质量和水平。确保设计可靠合理。虽然电气控制系统比较复杂，但设计时不能盲目追求高目标、高性能，在基础阶段就要满足标准。系统设计中要了解设计可能存在的风险，引入新工艺、新技术时，不但要考虑新工艺和新技术的功能可提升港口设备电气控制系统的运行质量，还要与传统技术相比较，主动测算风险，尽量选择成熟的技术和系统。预估风险对港口机械安全控制系统的发展、使用带来的挑战[1]。

3港口机械电气系统的可靠性设计策略

3.1　门座起重机的电气控制系统

门座起重机的电气控制系统一般由三相交流异步电动机驱动，通过隔离开关传送到操作机构控制直流电源。为了保证电气控制系统的安全，有必要探索一种新的控制装置来取代传统的装置，传统线圈流量大很容易烧坏电路。因此，可引入可编程控制器，这是专门为在工业环境中使用而制造出来的系统，具备输出和输入功能可靠的特征。首先，系统编程方式简单，可编程控制器被广泛用于制作梯形图，这种图形的表达方式直观，电路符号原理图类似继电器电路原理图，方便设计人员直观地进行图形语言校对。因此，设计人员可深入研究这一方面，合理使用梯形图语言，合理编程使用。其次，可编程控制系统的性能较好、功能性强，一台小型可编程控制器具备极强的功能，包含继电器、计数器、定时器等，可实现复杂的系统控制。与功能相同的继电器相比，性价比更高。使用一台可编程控制器可同时控制多台设备，并使用联网通信来进行集中、分散管理。传统继电控制系统性能一般，中间要使用大量中间继电器、时间继电器，触点和接线多，很容易产生接触不良现象而影响生产，造成系统故障。可编程控制器具备极强的抗干扰能力，可使用软件代替系统中的大量继电器，节省设备、能耗，只需要少量的输入和输出设备即可完成，可以解决接线点接触不良的问题，提高港口机械设备运行效率。在当前现代化技术手段广泛使用，保证了机械设备的工作效率、使用安全。可编程控制器使用软硬件结合的抗干扰措施，可充分发挥自我隔离、屏蔽及诊断功能，整体上具备极强的抗干扰能力，设备可无障碍运行数万小时，广泛运用于工业控制中。可编程控制器的使用降低了设计、安装、调试的工作量，梯形图采用顺序控制设计法，有一定的规律性，而且方便掌握，设计简单。

3.2照明设计

在港口设备中，各种机械设备的功率较大，整体使用较为广泛。在港口现场环境中，良好的照明系统可以辅助设备系统的高效运行。因此，照明系统的设计也是港口机械电气安全控制设计的一部分。照明系统设计是非常重要的，为了做好照明设计，我们需要做好以下几个方面的工作。（1）照明灯具的选择，在选择照明灯具时。一方面要根据港口的具体功能、区域分别进行选择设计。在较关键的区域，建议选择金属卤化物灯具，这种灯具亮度较强。另一方面，对港口区域的电气辅助区域，选型时要考虑有节能性质的灯具，而且设计时要明确照明的强度。（2）做好照明系统的节能设计。港口机械电气照明系统有运行时间长、能耗大的特征，会对企业造成成本消耗，严重的甚至制约港口的可持续发展。在照明设计中，将节能设计运用其中，可以解决能耗大的问题。在设计中可根据国家规范标准，对机械电气设备的照明强度进行调整，根据灯具数量对整体照明能耗进行计算，结合计算结果，充分使用新型技术来进行节能降耗设计

[2]。

3.3消防设计

港口内机电设备较多，发生火灾的危险较大。在运行过程中，由于设备长时间、高负荷运行，设备本体产生大量热量，使机电设备容易发生爆裂、燃烧、漏电等危险，对港口运行构成威胁。因此，在进行港口机械电气安全控制系统设计时，电气消防设计十分重要。需要严格按照设计标准及设计规范进行港口机械电气消防系统设计。其次在消防系统的设计中，对于薄弱部分要进行强化设计，而且要及时将温控装置、火灾报警装置、可燃气体探测装置安装到消防设备系统中，只有这样才可以全面消除火灾，保证港口运行安全。

3.4提升作业可靠性

对于管理层来说，其需要对维护工作的环境因素、人为因素等不可靠因素进行分析，把维护源和与之对应的维护方式列出来，以此有效降低由于人员不可靠因素导致的维护源。另一方面，需要对现场维护作业监督进行强化，防止维护人员不重视维护工作，或者因操作失误而造成的安全事故[3]。

3.5提高工程机械的检修与维护能力

港口工程机械设备的运行故障或损坏，不仅会给企业带来极其严重的经济损失，而且还会延误工期，造成不必要的费用。因此，企业必须树立长远的眼光，加强对港口工程机械的检查和维护水平。首先，对机械设备进行科学的检查和维护，将安全隐患消除在萌芽状态。其次，科学合理选择、配备工程机械设备，提高管理水平，延长机械设备使用寿命。再次，企业还需注重对港口工程机械日常维护保养费用的核算和成本的控制，严格按照工程机械设备维护保养制度和要求开展工作，核算港口工程机械设备零件的更换、设备的工程量、设备操作的成本和维护成本等，以便最大限度发挥设备的效能，确保港口工程机械设备的稳定运转 。

结束语

综上所述，近年来，随着现代科学技术不断进步，生产自动化水平显著提升，诸多新技术被广泛运用在机械设备电气安全控制中。在现代化技术的支持下，将变频调速技术应用在港口电气安全控制的设计、改造中，保证设备生产效率，促进行业的可持续发展。

参考文献：

[1]曹胜伟.探究港口机械电气系统的可靠性设计[J].科技创新与应用,2018(33):92-93.

[2]陆惠杰.简析港口机械电气系统的可靠性设计[J].中国设备工程,2018(13):121-122.

[3]张天宇,宋天佑.港口机械电气系统的可靠性设计[J].黑龙江科学,2017,8(06):158-159.