简析港口机械电气系统的可靠性设计

简析港口机械电气系统的可靠性设计
摘要：电气系统设计在港口机械运行中发挥着重要作用，能有效保障港口机械
的稳定、安全运行。

因此，在港口管理工作中应针对机械电气系统进行合理的设计，保证可靠性与有效性，延长系统的使用寿命，为其后续发展奠定坚实基础。

关键词：港口机械；电气系统；可靠性设计
引言
港口机械电气与传统工业机械电气相比，具有更为复杂的结构和更专业的功能，港口机械电气的科学化设计关系着港口机械的稳定运行和高效率工作，因此，要将港口机械电气的系统化设计作为战略性研究问题，重点强化港口机械电气设
计的标准应用，做好照明、动力配电、消防系统、防雷接地等主要系统的规划与
应用，推进港口机械电气设计的科学化、功能化发展。

1港口机械电气设备的配置要求以及工艺特性
大多数的重要港口码头上，门座起重机都发挥着重要的作用，需要利用该类
设备对机械进行装卸，其使用的工序可以分成四个部分，其分别为起升、行走、
变幅和旋转。

在开展抓斗作业时，可以使用两套起升机构，让这两套起升机构共
同进行作业，其开合的作业方式比较简便，同时维修的工作量也比较少，其设备
机构的类型具有高度的一致性，可以按照换装的索具等开始抓斗等工作，实施空
间立体的作业，最大限度的提升机械设备的生产效率，赋予该类设备一定的灵活
性的特征，合理的进行驱动开关的设计，让变压器等各类元件都能满足相应的施
工设计要求。

除此之外，起重机作业的开展需要在室外进行，是一种露天性的作业，所以其工作的环境对其工作的开展质量影响程度比较大，很容易就会受到天
气气候等的影响，导致其作业无法顺利的进行，与此同时，三维作业中，其具有
一定的随机性，所以，想要优化电气安全控制系统，就需要升级其报警以及故障
诊断等性能，让其元件的性能可以有效的发挥出来，提高其诊断的精准程度。

2港口机械电气系统的可靠性设计
2.1PLC技术在港口电气系统优化设计中的应用
在控制系统中，PLC控制系统与计算机的运行原理相差无几，而且它的构成
部件与计算机也没有太大差别。

在PLC控制系统的实际使用中，技术人员需要采
入样本，样本形式可以是各种压力、极限开关等信号，采集完信息样本后，技术
人员再执行下一步的运转程序，循序渐进完成输出夹断过程。

将PLC控制系统运
用在港口机械中，极大降低了传统港口机械运行中高能源的消耗，而且还可降低
电能的消耗，提升港口机械的工作效率。

技术人员将PLC控制系统融入到港口机械中，对港口机械的作用非常重要。

以港口机械中的起重机电气控制系统为例进行分析，在港口起重机电气系统中引
入PLC控制系统可以让起重机的输入点和输出点来作为主要的执行指令，运用这
一执行指令来实现港口机械起重机的控制等功能。

随着PLC控制系统的不断改进，港口起重机不管是运行效率还是速度都有了极大提升。

当前的港口机械设备基本
上可以满足港口的实际运转需求，而随着市场需求的增加，使得这一控制系统的
种类也呈现出了多元化的特点，因此，在港口机械运行中引入这一系统时需要找
寻一个合适的控制系统种类，这样才能够针对系统的实际工作原理进行有限元分析，满足起重机的实际运转需求。

除此之外，技术人员还应根据港口机械的抗干
扰系统，对PLC控制系统运行时的相关干扰因素进行控制。

2.2电气动力配电系统的的优化设计
港口机械电气优化设计人员在动力配置实际设计的过程中应树立正确观念，
明确动力配电系统的设计内容与标准，编制完善的设计与规范方案，提升整体工
作的可靠性。

在设计工作中应结合配电系统的实际运行特点，实现基础结构与其
他结构的合理管理，在设计之前还需全面分析电力系统的实际情况，在明确实际
运行状况之后针对性的开展设计与改造等工作，总结丰富经验，全面提升整体设
计工作效率与水平，满足当前的实际管理与维护需求。

同时，在电缆设计工作中还需保证机械电气系统的安全性与稳定性，在提升
设计结构质量的情况下，更好的进行协调与管控，优化整体设计内容。

为了更好
的开展电气动力配电系统的优化设计工作，设计者应加大配电系统的分析与研究
力度，采取科学合理的方式进行分析与探索，形成现代化与先进性的管理体系，
优化整体工作模式，达到预期的管控目的。

2.3消防系统的优化设计
港口机械电气的长时间、高负荷运行特点，使其容易出现电气的渗漏、燃烧、爆裂等火灾风险，因此，要增加系统的消防安全设计，特别是要以《港口机械电
气消防系统设计准则》和《港口机械电气火灾警报系统设计规范》为出发点，强
化容易出现火灾风险的区域设计，添加温控装置、可燃气体探测装置、火灾警报
装置、消防设备等功能系统，全面消除火灾风险，保障运行安全。

2.4电气照明系统的优化设计
在选择照明灯具的过程中，由于港口机械电气照明系统在运行中受到机械与
设备的运行影响，应选择功率较大的灯具，保证能够拓宽照明区域范围。

例如：
在结构区域之内设计人员可以使用金属卤化物灯具，在电气辅助区域设计人员可
以选择节能灯具，在满足照明要求的情况下，提升系统的节能效果，以免影响其
设计效果。

在港口机械电气照明系统长期运行的过程中，会消耗很多电力能源，
不仅会导致成本增加，还会违反绿化环保等经营生产要求。

因此，在设计工作期间，设计者应遵循节能性的设计原则，使用系数类型、点算类型、控制类型与估
算类型的设计方式，全面降低电气照明系统的能耗，保证做好各方面的优化设计
工作。

通常情况下，港口机械电气照明系统都可以正常的运行与熄灭，还可以应
用在值班与应急运行工作中。

在设计期间需考虑各方面的照明运行状态，划分系
统的种类，在严格管理的情况下，全面提升照明系统的设计工作效果。

对于港口
机械电气照明系统而言，在实际运行期间属于强电类型的系统，经常会发生触电
方面的安全隐患问题。

因此，在设计工作中，设计者需结合当前的实际要求与内
容等，创建科学化与合理化的管控体系，确保整体电气照明系统的安全性与可靠性。

2.5动力配电的优化设计
现代化的港口机械电气系统一般是以动力电作为基础供能方式，设计港口机
械电气系统时，要严格控制动力配电环节。

要确立港口机械电气动力配电的基本
原则，使港口机械电气动力系统的设计符合规范和实际运行要求。

要确定港口机
械电气动力装置的供电方式，在复杂的港口机械电气系统中，动力设备和配电装
置处于分散状态，必须通过供电方式的控制才能有效提升港口机械电气功能的稳
定性和安全性，以确保设计质量，提升效能。

要确定港口机械电气动力线缆的链
接方式，动力配电的链接需要严格遵守《港口机械电气动力配电设计规范》，特
别是要控制接口形状、链接方式、防护措施等关键过程，提升设备的稳定性和安
全性。

要明确港口机械电气动力系统和其他系统的关系，根据功能需要，有效化
解动力系统和其他系统之间的矛盾，提高整个港口机械电气的美观性、完整性，
进而控制港口机械电气的规模、尺寸和费用，保障设计质量与水平。

结语
港口机械电气系统属于重要的运行支撑结构，在优化设计的过程中，设计者应充分意识到设计工作的重要性，并结合当前的工作内容与要求等开展多元化的设计工作，合理进行电气照明系统、消防系统与其他系统的优化设计。

参考文献：
[1]张辉，易川.浅谈港口机械的电气设计[J].黑龙江科学，2017，（6）：150-151.
[2]郑允殿，王万林，张延垒.港口区域大型机械电气自动化控制模型设计[J].电子测试，2017，（23）：48，35.。