船舶电气

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出版者:第1版 (2002年9月1日)
作者:文元全
出品人:
页数:302
译者:
出版时间:2002-9
价格:40.0
装帧:平装
isbn号码:9787114042409
丛书系列:
图书标签:
  • 船舶电气
  • 电气工程
  • 船舶工程
  • 电力系统
  • 自动化
  • 电气设备
  • 船舶动力
  • 电气控制
  • 海轮电气
  • 船舶技术
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具体描述

本书根据中国海事服务中心的《船舶电气》计算机试题库编写而成,分为直流电路、交流电路、船舶机电、船舶电站等十章,2048道题目。

《海上传奇:巨轮的钢铁脉搏》 引言 浩瀚的海洋,自古以来便是人类探索与征服的舞台。从简陋的木帆船到如今遮天蔽日的超级巨轮,每一次航海技术的飞跃,都凝聚着无数先辈的智慧与汗水。在这些钢铁巨兽身上,涌动着一股看不见的生命力,驱动着它们跨越万水千山,连接起世界的每一个角落。这股生命力,便是船舶的“心脏”与“神经”——动力系统与导航系统。本书《海上传奇:巨轮的钢铁脉搏》将带领读者深入探索这机械心脏的奥秘,揭示巨轮如何在风浪中稳健前行,如何在茫茫大海中精准定位,成为真正的海洋霸主。 第一章:咆哮的巨兽——现代船舶动力系统概览 在现代船舶的世界里,动力系统无疑是其最核心的组成部分。它赋予了船舶前进的能量,是其海上生命的源泉。本章将从宏观角度,为读者描绘一幅现代船舶动力系统的全景图。 蒸汽机的遗风与柴油机的时代: 回溯历史,蒸汽机曾是船舶动力的主宰,但其低效率和笨重体积逐渐被更为先进的动力系统所取代。我们将简要回顾这一历史演变,并着重介绍柴油机如何凭借其高效率、大功率和可靠性,成为当前主流的船舶动力。从低速重型柴油机到中速、高速柴油机,它们各自的特点、应用场景以及技术发展趋势将一一呈现。 涡轮机的璀璨夺目: 除了柴油机,燃气轮机和蒸汽轮机也在特定领域扮演着重要角色。本章将探讨涡轮机在大型集装箱船、高速客滚轮以及一些特种船舶上的应用。我们将深入解析涡轮机的结构原理、工作过程,以及其在提供强大动力的同时,如何在节能减排方面做出贡献。 电力推进的未来潮流: 随着技术的进步,电力推进系统正逐渐成为船舶动力发展的新方向。本章将详细介绍电力推进系统的组成,包括发电机、电动机、变频器等关键部件,并分析其相较于传统机械传动的优势,如灵活性高、布局自由、易于自动化控制等。我们将展望电力推进在未来的发展前景,以及它如何引领绿色航海的新篇章。 推进装置的多样性: 船舶的动力最终通过各种推进装置转化为前进的推力。本章将介绍螺旋桨、喷水推进器、瓦锡兰涵道推进器等多种主流推进装置。我们将剖析它们的工作原理,比较它们在不同船型和航行条件下的适用性,并探讨新型高效推进技术的研发进展。 第二章:巨轮的血液——燃料与能源供给 驱动巨轮的动力,离不开稳定的燃料与能源供给。本章将深入剖析船舶的“血液循环”系统,揭示其能量的来源与输送。 重油的统治与清洁燃料的兴起: 传统上,重质燃料油(HFO)是船舶最主要的燃料。本章将分析重油的性质、燃烧特性及其在船舶动力系统中的应用。同时,我们将关注日益严格的环保法规对船舶燃料提出的挑战,并重点介绍目前正在兴起的清洁燃料,如液化天然气(LNG)、甲醇、氨以及未来可能的氢能源等。我们将探讨这些清洁燃料的物理化学性质、储存与供应方式,以及它们在船舶上的应用前景与挑战。 燃料储存与输送系统: 庞大的燃料舱、精密的输油管路、高效的燃油泵……这些构成了船舶的燃料储存与输送系统。本章将详细介绍船舶燃料舱的设计原则、安全要求,以及不同类型燃料的储存方式。同时,我们将剖析燃料输送管路系统的工作原理,探讨燃油预处理(如加热、过滤)的重要性,并介绍相关的安全措施和应急处理机制。 辅机系统:生命的维持者: 除了主推进动力,船舶的正常运行还需要各种辅助设备的支持,这些设备由辅机系统提供动力。本章将介绍发电机组、锅炉、热交换器等关键辅机设备。我们将解析它们的功能,探讨它们如何为全船提供电力、蒸汽、淡水等必需品,以及它们与主推进系统之间的协同关系。 第三章:指引方向的眼睛——现代船舶导航与控制系统 茫茫大海,未知风险与复杂航况并存。精准的导航与可靠的控制系统,是巨轮在惊涛骇浪中安全前行的“眼睛”与“大脑”。本章将带您领略这些先进技术的魅力。 海上的眼睛——雷达与电子海图: 雷达系统是船舶在低能见度条件下探测障碍物、评估态势的 vital instrument。本章将深入介绍雷达的工作原理,包括脉冲发射、回波接收、信号处理等环节,并重点分析不同类型雷达(如导航雷达、气象雷达)的应用。电子海图显示与信息系统(ECDIS)则彻底改变了传统的航海方式,本章将解析ECDIS的构成,包括电子海图数据、定位信息、航线规划等,并探讨其在提高航行安全和效率方面的优势。 定位的基石——GPS与北斗导航系统: 全球定位系统(GPS)和北斗卫星导航系统(BDS)为船舶提供了精准的实时定位信息。本章将介绍这些卫星导航系统的基本原理,包括卫星信号的接收、位置解算等。我们将对比不同导航系统的优劣,并探讨其在船舶导航中的应用,包括实时航迹显示、航线跟踪、锚地管理等。 罗盘的传承与陀螺仪的革新: 传统磁罗盘虽然简单可靠,但在现代船舶上,更为先进的陀螺罗经仪(GYRO COMPASS)已成为重要的航向参考。本章将介绍磁罗盘和陀螺罗经仪的工作原理,分析它们各自的优缺点,并探讨它们在船舶航行中的配合使用。 自动驾驶的神奇——自动舵系统: 自动舵系统能够根据预设航线或人工指令,自动调整舵角,维持船舶航向,极大地减轻了船员的劳动强度。本章将详细介绍自动舵系统的组成,包括传感器、控制器、执行器等,并解析其工作逻辑和各种操作模式。我们将探讨自动舵系统在提高航行精度和燃油经济性方面的作用。 通信的桥梁——无线电与卫星通信: 船舶需要与陆地、与其他船舶进行及时的信息交换,无线电通信和卫星通信是其重要的“声带”。本章将介绍甚高频(VHF)无线电、中波、短波以及各种卫星通信系统(如Inmarsat)的应用。我们将解析它们的工作频段、通信方式,以及在海上搜救、航行安全信息传递等方面的关键作用。 第四章:智慧的海洋——自动化与智能化技术在船舶上的应用 科技的进步正在让船舶变得越来越“聪明”。本章将聚焦于自动化与智能化技术在船舶上的最新应用,展望未来船舶的发展方向。 船舶的“大脑”——集成自动化系统: 现代船舶广泛应用集成自动化系统(IAS),对船舶的各个系统进行集中监控和管理。本章将介绍IAS的架构,包括数据采集、信号处理、人机交互界面等,并分析其在提高操作效率、降低人为失误、实现远程监控等方面的价值。 船舶的“神经”——传感器网络与数据融合: 传感器是IAS的“感官”,它们负责采集船舶运行过程中的各种数据。本章将介绍各种应用于船舶的传感器,如温度传感器、压力传感器、液位传感器、振动传感器等,并探讨数据融合技术如何将来自不同传感器的数据进行整合与分析,从而提供更全面、准确的船舶状态信息。 无人船的曙光——自主航行技术: 无人船是船舶智能化发展的终极目标之一。本章将探讨无人船的关键技术,包括自主感知、决策规划、路径跟踪以及远程监控等。我们将分析当前无人船技术的发展瓶颈和未来应用前景。 大数据与人工智能的应用: 船舶运行产生海量数据,大数据分析和人工智能技术正在为船舶的管理和运营带来革命性的变化。本章将探讨如何利用大数据分析优化船舶的航线规划、燃油消耗,以及如何利用人工智能进行故障预测、设备维护等。 第五章:安全的守护者——船舶安全与应急响应系统 在复杂多变的海况下,安全永远是船舶的首要任务。本章将深入探讨船舶的安全保障体系,以及在紧急情况下的应对策略。 消防系统:海上长城: 火灾是船舶最严重的威胁之一。本章将详细介绍船舶消防系统的组成,包括灭火器、消防栓、喷淋系统、气体灭火系统等,并分析它们在不同火灾场景下的适用性。 救生设备:生命的最后一道防线: 救生艇、救生筏、救生衣等救生设备是保障船员生命安全的关键。本章将介绍各种救生设备的设计、使用方法以及日常维护要求。 防污染措施:守护蔚蓝海洋: 船舶对海洋环境的影响不容忽视。本章将重点介绍船舶的防污染措施,包括油水分离装置、生活污水处理装置、生活垃圾处理装置等,以及相关的国际法规和环保标准。 应急通信与搜救:绝境中的希望: 在紧急情况下,高效的通信和协同的搜救至关重要。本章将介绍船舶应急通信设备,如EPIRB(应急无线电示位标),以及国际搜救体系的运作机制。 船舶的“体检”——定期检查与维护: 船舶的安全运行离不开定期的检查与维护。本章将介绍船舶的日常维护、季度检查、年度检查以及特检等内容,并分析这些检查对保障船舶技术状况、预防事故发生的重要性。 结语 《海上传奇:巨轮的钢铁脉搏》犹如一扇窗,带领我们窥见了现代船舶那复杂而精密的内在世界。从驱动巨轮前行的澎湃动力,到指引航程的智慧之眼,再到守护生命安全的严密防线,每一项技术都承载着人类对海洋探索的无限渴望与对生命安全的坚定承诺。随着科技的不断发展,未来的船舶将更加绿色、智能、安全,它们将继续书写着属于人类的海洋传奇,为全球贸易与文明交流贡献着不可或缺的力量。

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这本书的章节逻辑安排得非常巧妙,它遵循了一个从宏观到微观,再到系统集成的递进过程。开篇从船舶电力负荷的分类和预测入手,建立了基础的负荷模型,接着就自然而然地引出了发电机组的选择与并联控制,这个顺序非常符合工程实践中的系统设计流程。最精彩的是它对于电缆路由和电磁兼容(EMC)的独立章节,这两块内容往往在其他教材中被一带而过,但在这本书里,作者用了近乎一成的篇幅来详细论述如何在高电磁干扰环境下保证信号和电源的纯净性,这体现了作者对船舶系统可靠性最高要求的深刻理解。阅读时,我感觉自己仿佛站在船桥上,由总工程师一步步指导我完成整个电力系统的规划与调试。它不仅是知识的传授,更是一种思维方式的培养,教会读者如何在受限空间内,以最高的安全冗余度,设计出最经济高效的电气架构。这使得这本书不仅适用于在校学生,对于有多年经验但希望系统性更新知识体系的资深工程师也具有不可替代的价值。

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我一直很关注新能源在航运业的应用,所以这本书中关于替代能源接口的部分尤其吸引我。作者用了大量的篇幅来分析锂电池储能系统集成到传统柴油发电机组的混合动力方案中,这对我理解未来的绿色船舶至关重要。他不仅仅是列举了电池的优点,而是深入剖析了电池管理系统(BMS)在海洋环境下的可靠性挑战,比如温度漂移、高湿度下的腐蚀问题,以及最关键的——如何设计冗余回路以防止热失控引发火灾。这种立足于安全和实操的分析,比那些空泛谈论“零排放”的宣传材料要实在得多。更让我惊喜的是,书中还涉及了燃料电池技术在船舶上的应用潜力,从电化学反应的效率到氢气储存的法规限制,描绘了一幅清晰的未来能源蓝图。这本书的价值就在于,它能把我从一个宏观的“概念层面”拉回到微观的“工程细节”层面,让我看到理论如何一步步转化为可航行的现实。

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从编辑和排版的角度来看,这本书的质量绝对达到了教科书级别,甚至超越了许多大学出版社的出版物。纸张的质感非常厚实,即便是经常翻阅和做笔记,也不容易出现磨损;印刷的清晰度也令人称赞,那些复杂的电路图和三维模型渲染图,色彩还原度极高,细节纤毫毕现。这对于需要频繁对照图纸工作的工程师来说,简直是福音。我个人习惯在阅读时进行大量批注和标记,这本书的版心设计和页边距处理得恰到好处,留白充足,使得我的阅读痕迹不会影响到正文内容。另外,这本书的索引部分做得非常详尽,我尝试查找了几个专业术语,比如“隔离变压器”和“电弧故障检测”,都能迅速定位到相关的章节和页码,极大地提高了学习和查阅的效率。一本好的技术书籍,不仅内容要硬核,载体本身的设计也必须服务于使用体验,而这本书在这方面做得堪称典范。

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这本书的封面设计很有冲击力,那种深邃的蓝色调和金属质感的字体,一下子就把我带入了那种充满力量感的机械世界。我原本以为这会是一本枯燥的技术手册,结果翻开目录才发现,它涵盖的内容竟然如此广泛而深入。从最基础的电力学原理到现代船舶的自动化控制系统,几乎是一部浓缩的航海电力发展史。作者的叙述方式非常老练,他不仅仅是罗列公式和规范,更是在讲述技术背后的故事,比如某一个关键技术的突破是如何解决了远洋航行中电力稳定性的世纪难题。我尤其欣赏其中对“环境适应性”的探讨,船舶作为特殊的移动平台,其电力系统必须应对极端的海况和气候变化,书中对电缆敷设的特殊要求、绝缘检测的先进方法,都有非常详尽的案例分析,让我这个非专业人士也能感受到设计者在细节之处的匠心。这本书的图文排版也十分考究,那些精细的电气原理图和实船接线图,清晰得让人一目了然,即便是复杂的配电网络拓扑,也能被拆解成易于理解的模块。看完前几章,我感觉自己对海上移动平台的“神经系统”有了全新的认识,它远比我想象的要精密和复杂。

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这本书的阅读体验,坦白说,是一种高强度的智力挑战,但回报是巨大的。我得承认,在某些涉及高压直流输电和船载电能质量控制的部分,我不得不反复查阅附录中的术语表和相关的工程标准,才能勉强跟上作者的思路。这绝不是一本适合“泛泛而读”的休闲读物,它更像是一份需要带着计算器和笔记本电脑才能啃下来的“硬骨头”。但正是这种深度和专业性,让它在同类书籍中脱颖而出。它没有回避那些最棘手的问题,反而将焦点集中在如何用创新的方法解决实际工程中的痛点,比如船舶并网运行时的频率同步控制,以及大型邮轮的电力推进系统的动态响应特性。作者对现有国际规范的引用非常精准,并且总能提出超越规范的“前瞻性”设计思路,这表明他显然是站在行业前沿的实践者。读完这些章节,我深刻体会到,现代船舶电气工程已经不再是简单的电线连接,而是一门涉及电磁兼容、热管理、以及复杂系统集成的交叉学科艺术。

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