船用柴油機用控制電纜

船用柴油機電子控制系統(tǒng)：柴油機因具有功率覆蓋面寬、效率高、能耗低、使用維修方便等特點，一直被廣泛應用于國民經(jīng)濟建設等各個領域。但隨著世界能源危機、環(huán)境污染及對動力裝置自動化水平要求的日益提高，對柴油機性能提出了更高的要求，也對柴油機優(yōu)勢地位提出了挑戰(zhàn)。為解決這些問題，柴油機行業(yè)的工程師采取了多種措施，但解決問題的根本就是采用綜合電子控制技術。目前，電子控制技術水平已經(jīng)成為衡量柴油機先進性的重要標志和提高柴油機產(chǎn)品核心  競爭力的主要措施。

當前，船舶動力仍以柴油機為主，而電子控制系統(tǒng)是柴油機的重要配套產(chǎn)品，存在的主要問題體現(xiàn)在：（1）缺少具有自主知識產(chǎn)權的品牌產(chǎn)品，產(chǎn)品長期依賴進口；（2）系統(tǒng)集成能力弱，且關鍵技術和核心設備受制于人；（3）產(chǎn)品和技術越來越不適應新規(guī)范、新標準的要求，有待升級換代與更新；（4）設備研制尚屬空白。

綜上所述，電控系統(tǒng)已經(jīng)成為制約我國艦船動力技術發(fā)展的瓶頸，開展柴油機控制技術的研究已迫在眉睫，有必要突破制約技術發(fā)展和產(chǎn)品應用的關鍵技術，提高我國在該領域的技術水平，并趕超，研制具有自主知識產(chǎn)權的柴油機綜合電控系統(tǒng)。柴油機電控系統(tǒng)的研制成功對于提高船舶動力裝備保障能力及性能都具有十分重要的意義，也是我國實現(xiàn)從造船大國向造船強國轉(zhuǎn)變的必由之路。

項目技術分析

目前我國艦用柴油機主要采用位置式供油系統(tǒng)，電控系統(tǒng)仍以電子調(diào)速系統(tǒng)為主，雖然有些機型同時應用了相繼增壓電子控制、狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷等系統(tǒng)，但各部分功能各自獨立，缺乏統(tǒng)一、系統(tǒng)的綜合優(yōu)化，對柴油機性能的優(yōu)化受到限制。針對這一問題，研制系統(tǒng)在研制中發(fā)揮系統(tǒng)集成的優(yōu)勢，對電子調(diào)速、相繼增壓、缸排斷油、狀態(tài)參數(shù)以及故障診斷信息等進行綜合處理，如相繼增壓和缸排斷油的切換控制需要參考柴油機轉(zhuǎn)速、增壓器轉(zhuǎn)速與負荷情況等因素，參考增壓壓力、進氣溫度和冷卻水溫度等參數(shù)對柴油機供油量進行優(yōu)化，根據(jù)故障診斷信息實施緊急停機、停機、降速、降負荷、維持狀態(tài)等不同的控制策略，實現(xiàn)燃油、增壓器和齒輪箱離合器綜合協(xié)調(diào)優(yōu)化控制，實現(xiàn)柴油機的穩(wěn)定工作，充分發(fā)揮柴油機的性能，有有效地保證柴油機的運行安全。

在柴油機綜合電控系統(tǒng)的結構設計上，按照模塊化、智能化和通用化的原則，對系統(tǒng)的功能進行合理分解，對于提高系統(tǒng)的工程化水平和可維性具有重要作用。

另外，為保證柴油機綜合電控系統(tǒng)的可靠性，根據(jù)個部分功能、工作條件與可靠性要求，通過采取關鍵部件冗余，以至控制器采用熱備份等冗余技術，使柴油機綜合電控系統(tǒng)的可靠性滿足應用要求。

針對傳統(tǒng)控制系統(tǒng)開發(fā)模式存在風險大、費用高和周期長等問題，采用現(xiàn)代“V”模式開發(fā)流程，建立控制系統(tǒng)從概念設計到試驗驗證的一體化仿真開發(fā)平臺，滿足現(xiàn)代柴油機控制系統(tǒng)高效、精確、快速的設計要求，可以zui大限度減少樣機系統(tǒng)試制次數(shù)，提高設計和開發(fā)效率。

項目市場分析

柴油機是船舶的基本動力，我國現(xiàn)役柴油機的電控系統(tǒng)一直依賴進口。

    目前研制的柴油機綜合電控系統(tǒng)已經(jīng)批量裝船使用，該系統(tǒng)的功能、性能指標達到，且在柴油機運行數(shù)據(jù)記錄、操作使用、售后服務、滿足顧客需求等方面優(yōu)于同類進口產(chǎn)品。

    哈爾濱工程大學研制的柴油機電控系統(tǒng)用于110噸和32噸鐵路起重機機車控制。實現(xiàn)了發(fā)動機啟動怠速自動保持、發(fā)動機轉(zhuǎn)速自動調(diào)節(jié)、運行狀態(tài)檢測和數(shù)據(jù)遠程傳輸?shù)裙δ堋＝?jīng)長時間的實際車輛測試和與客戶的實際溝通，系統(tǒng)運行穩(wěn)定、性能大大優(yōu)于原機械控制方式，實現(xiàn)了發(fā)動機的性能優(yōu)化控制，提高了節(jié)能和減排效果，對鐵路起重機關鍵部件的國產(chǎn)化打下堅實基礎。

21世紀是海洋世紀，人類將越來越多地向海洋這個人類巨大寶庫索取物質(zhì)資源以及廣闊的生存空間。探索和開發(fā)海洋將成為重要生產(chǎn)活動之一，船舶將成為這一生產(chǎn)活動中的重要工具和得力助手。未來相當長的時期內(nèi)柴油機在我國海洋開發(fā)與船舶運輸及國防建設中仍將占有十分重要地位，采用電控系統(tǒng)已經(jīng)成為保持柴油生存力的主要方法，也是實現(xiàn)我國從造船大國向造船強國轉(zhuǎn)變的重要標志。

項目經(jīng)濟和社會效益分析

21世紀是海洋世紀，我國作為一個經(jīng)濟騰飛中的發(fā)展中國家，必將在21世紀進入高速發(fā)展階段。我國將越來越多地向海洋這個人類巨大寶庫索取生物、礦產(chǎn)、化學、動力和能源等物質(zhì)資源和廣闊的生存空間，探索海洋和開發(fā)海洋將成為我國的重要生產(chǎn)活動之一，船舶將成為我們在這一生產(chǎn)活動中的重要工具和得力助手。目前我國在役船舶中以柴油機作為主動力的約占90%左右，因此柴油機作為一種原動力在我國海洋開發(fā)與船舶運輸及海洋開發(fā)中占有十分重要地位，是我國船舶的基本動力。開展船舶配套設備的研究具有巨大的經(jīng)濟效益和良好的發(fā)展前景。

我國是船用柴油機生產(chǎn)大國，據(jù)統(tǒng)計，我國已有和在建船用柴油機生產(chǎn)能力將突破3000萬馬力/年，如果采用綜合控制系統(tǒng)，按照目前的市場行情100-200元/馬力計算，將造成年均30-60億的外匯支出，顯然這是一個很可觀的數(shù)字。

柴油機綜合控制系統(tǒng)在提高動力裝置經(jīng)濟性、動力性、可靠性和改善排放方面蘊含著巨大潛力。通過該項目的研究掌握有關技術，對現(xiàn)有機型進行更新和技術改造，提高裝備的技術性能，以適應船舶產(chǎn)品配套能力發(fā)展的要求。

該技術有利于打破柴油機電控系統(tǒng)依賴于進口和受制于人的被動局面；縮小我國船舶柴油機電控系統(tǒng)研發(fā)水平與國外的差距，躋身同類產(chǎn)品先進行列；形成自主研發(fā)艦船柴油機電控系統(tǒng)的能力，實現(xiàn)產(chǎn)品國產(chǎn)化，提高國產(chǎn)化配套能力；為進口產(chǎn)品的功能替代和備件供應提供解決方案；可為新一代柴油機電控系統(tǒng)研發(fā)提供指導。有利于強化多學科集成，提高教學與科研、產(chǎn)學研相結合的廣度和深度，促進高層次人才的培養(yǎng)和技術成果的轉(zhuǎn)化；可以減少外匯開支，增加就業(yè)機會，促進相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

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