Điều khiển tự động và tự động hóa đã phát triển như một sự tất yếu cho trạm phát điện chính tàu thủy. Trước đây, trạm phát điện chính tàu thủy thực hiện việc vận hành, điều khiển bằng tay như khởi động, dừng, phân chia tải các máy phát điện bằng cách quan sát trạng thái hiện tại của lưới điện tàu thủy, với các thiết bị đo công suất tác dụng, phản tác dụng, ampe kế, tần số kế, vôn kế… Việc điều khiển bằng tay, có thể dẫn đến thực hiện không chính xác gây sai số lớn và có thể nhầm lẫn ảnh hưởng dến quá trình lựa chọn thời điểm hòa đồng bộ, sự phân chia tải không đều giữa các máy phát điện công tác song song dẫn đến sập lưới điện, mất điện toàn tàu, gián đoạn nguồn cung cấp điện năng, do đó sẽ gây ra hiểm họa khôn lường, đây cũng là nguyên nhân dẫn đến tai nạn hàng hải, đắm tàu.

Vào những năm đầu của thế kỷ 21, các hệ thống truyền động điện, hệ thống tự động trên các con tàu được phát triển mạnh mẽ, đặc biệt là các tàu hàng, tàu khách, tàu du lịch, tàu phá băng, tàu công trình, tàu dầu…với hệ thống năng lượng điện có cấu trúc phức tạp, các thiết bị bảo vệ và điều khiển hiện đại, đã đặt ra một yêu cầu mới đối với việc tự động hóa và điều khiển tự động trạm phát điện chính tàu thủy.

Việc điều khiển điều khiển tự động trạm phát điện chính tàu thủy và tối ưu hệ thống năng lượng điện trở thành hết sức cần thiết cho hoạt động an toàn của con tàu. Hơn nữa, việc sử dụng năng lượng điện hiệu quả hơn, dẫn đến tiêu thụ nhiên liệu ít hơn, giảm chi phí vận hành và nâng cao hiệu quả kinh tế vận tải biển.

Do tính chất quan trọng như vậy, mà việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống điều khiển tự động trạm phát điện chính tàu thủy ứng dụng kỹ thuật số là rất cần thiết, quan trọng, nhằm nâng cao độ chính xác, tin cậy, đảm bảo cung cấp năng lượng điện một cách liên tục, ngăn ngừa các khả năng xảy ra mất điện toàn tàu, nâng cao hiệu quả kinh tế trong khai thác trạm phát điện chính tàu thủy và giải phóng con người trong quá trình khai thác, vận hành trạm phát điện chính tàu thủy và hạn chế tai nạn đắm tàu do nguyên nhân gián đoạn năng lượng điện gây nên.

Xuất phát từ những cơ sở quan trọng trên, vấn đề thiết kế, chế tạo hệ thống điều khiển tự động cho trạm phát điện chính tàu thủy, nhận được sự quan tâm của các nhà khoa học trong và ngoài nước. Chính vì vậy, chủ nhiệm đề tài PGS.TS Hoàng Đức Tuấn cùng nhóm nghiên cứu tại Trường Đại học Hàng hải Việt Nam thực hiện đề tài “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống điều khiển tự động cho trạm phát điện chính tàu thủy” với mục tiêu làm chủ thiết kế và công nghệ chế tạo hệ thống điều khiển tự động cho trạm phát điện chính tàu thủy, phù hợp với trình độ công nghệ chế tạo trong nước, nâng cao hiệu quả kinh tế trong khai thác vận tải biển và phục vụ tiến trình nội địa hóa sản phẩm.

Đề tài tập trung đi sâu nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống điều khiển tự động cho trạm phát điện chính tàu thủy, nhằm tăng tính an toàn hàng hải, nâng cao hiệu quả kinh tế trong khai thác vận tải biển. Đề tài đã thiết kế, chế tạo thành công hệ thống điều khiển tự động cho trạm phát điện chính tàu thủy với bộ điều khiển sử dụng vi điều khiển. Đề tài đã đạt được những kết quả quan trọng sau đây:

 - Phân tích các công nghệ, đã được ứng dụng cho hệ thống điều khiển tự động cho trạm phát điện chính tàu thủy và nguyên lý hoạt động của hệ thống, làm nền tảng cho việc thiết lập phương án thiết kế hệ thống.

- Thiết kế được các mạch điện cấp nguồn, đo lường, điều khiển hệ thống điều khiển tự động cho trạm phát điện chính tàu thủy, đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật.

- Trên cơ sở xây dựng thuật toán điều khiển, lựa chọn, thiết lập cấu hình phần cứng, cùng với việc sử dụng phần mềm Keil C V5, xây dựng chương trình điều khiển cho vi điều khiển theo yêu cầu đặt ra.

- Chế tạo thành công hệ thống điều khiển tự động cho trạm phát điện chính tàu thủy theo như thiết kế và thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật.

- Xây dựng qui trình hướng dẫn vận hành, khai thác hệ thống.

- Kết quả thử nghiệm cho thấy hệ thống đã chế tạo hoạt động tin cậy, đáp ứng được các yêu cầu đề ra cho hệ thống điều khiển tự động trạm phát điện chính tàu thủy.

- Hệ thống hoạt động tin cậy, đã được đơn vị kiểm định đo lường chất lượng đánh giá, đo lường, thử nghiệm kiểm tra các chỉ tiêu chất lượng đề ra.

Có thể tìm đọc toàn văn báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 20725/2022) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

Đ.T.V (NASATI)