船舶電氣自動化控制安全性問題探析

楊露露+蔡林聰+石永林

摘 要：近年來隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，船舶自動化的科學(xué)性越來越強(qiáng)，自動化系統(tǒng)目前已經(jīng)覆蓋了大部分船舶機(jī)構(gòu)，在這種情況下，一旦自動化系統(tǒng)有問題出現(xiàn)，船舶將會面臨著全面癱瘓的危險(xiǎn)。所以，目前怎樣對船舶電氣自動化控制的安全性問題進(jìn)行保證已經(jīng)成為非常重要的問題。本文首先對船舶電氣自動化控制的現(xiàn)狀進(jìn)行了簡單概述，然后針對船舶電氣自動化控制的安全性問題進(jìn)行了進(jìn)一步的分析和研究，希望可以為相關(guān)研究帶來一些借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：船舶;電氣自動化控制;安全性問題

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.182

0 引言

進(jìn)入新世紀(jì)以后，船舶電子自動化技術(shù)也隨之提升了一個新的臺階，自動化系統(tǒng)目前已經(jīng)覆蓋了很多大型船舶的整體，從船舶中的電器到導(dǎo)航再到與港口數(shù)據(jù)之間的連接與傳遞，以上這些過程中都對自動化控制進(jìn)行了充分的利用，并且近年來隨著技術(shù)的發(fā)展，船舶自動化控制系統(tǒng)發(fā)展也朝著網(wǎng)絡(luò)化與綜合化方向邁進(jìn)?；谝陨蟽?nèi)容，筆者結(jié)合自己多年來在船舶電氣自動化控制領(lǐng)域中的工作經(jīng)驗(yàn)，從不同角度針對船舶電氣自動化控制安全性問題展開了一系列分析，相信一定可以為同行的研究帶來一些啟示。

1 船舶電氣自動化控制的現(xiàn)狀

上世紀(jì)80年代自動化技術(shù)得到了顯著的提升，隨之在船舶領(lǐng)域中得到了應(yīng)用，船舶電子自動化系統(tǒng)主要包括電控系統(tǒng)、電子渦輪機(jī)等電子控制機(jī)構(gòu)，同時還包括駕駛室中的電子控制系統(tǒng)等。隨著技術(shù)水平的不斷提高，船舶自動化也朝著科學(xué)化發(fā)展，一旦自動化系統(tǒng)中有問題出現(xiàn)，就會造成大部分機(jī)構(gòu)癱瘓，因此怎樣對船舶電氣自動化控制的安全性進(jìn)行保證成為目前非常關(guān)鍵的問題，下面就針對目前船舶電氣自動化控制的情況進(jìn)行探討與分析。

1.1 電子自動化網(wǎng)絡(luò)覆蓋船舶

在電子技術(shù)沒有在船舶中應(yīng)用時，由船舶中的控制系統(tǒng)來完成對航線的指引，人工對船舶中各種電器進(jìn)行控制，一旦有問題出現(xiàn)很難快速得到解決。例如泰坦尼克號就是一個典型例子，當(dāng)時因?yàn)闆]有電氣自動化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)覆蓋船舶，只能依靠自帶的導(dǎo)航系統(tǒng)，在面對冰山時不能做到及時發(fā)現(xiàn)，不能及時避開冰山，這是釀成悲劇的最主要原因。當(dāng)船舶中電子自動化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)覆蓋實(shí)現(xiàn)以后，可以提前通過航線偵查發(fā)現(xiàn)冰山，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)覆蓋能夠幫助我們盡快發(fā)現(xiàn)冰山，并完成躲避。電子自動化網(wǎng)絡(luò)覆蓋為船舶提供了采集數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)，利用直接操作系統(tǒng)為船舶運(yùn)行提供重要保障。

1.2 朝著綜合化方向發(fā)展

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，船舶電氣化得到了產(chǎn)生和發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在船舶中的應(yīng)用，使得船舶中所有電器控制可以被整合到一個界面中，利用該界面就可以實(shí)現(xiàn)所整個電子系統(tǒng)的管理與控制，因此可以避免很多突發(fā)事件及誤操作、重復(fù)操作等相關(guān)失誤問題的發(fā)生，促進(jìn)船舶在運(yùn)行過程中穩(wěn)定性與安全性的提高。

2 船舶電氣自動化技術(shù)安全性問題分析

雖然船舶電氣化系統(tǒng)存在很多優(yōu)點(diǎn)，可以對船舶運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性和安全性進(jìn)行保證，但是這種電氣自動化覆蓋會使員工產(chǎn)生一種依賴感，如果有系統(tǒng)問題出現(xiàn)，勢必會造成非常嚴(yán)重的損失，因此，安全性問題是船舶運(yùn)行安全性的首要前提。

2.1 電磁的安全性問題

電磁技術(shù)是船舶電氣自動化技術(shù)實(shí)施的首要前提，而在船舶運(yùn)行過程中電磁的安全很容易被天氣情況所干擾，因?yàn)榇岸鄶?shù)情況下的運(yùn)行在大海中，遇到一些極端天氣時，船舶整體電磁系統(tǒng)會遭到破壞，進(jìn)而出現(xiàn)電磁干擾。同時船舶內(nèi)部的空間比較小，在設(shè)備安裝過程中很多電子元件安裝的非常緊密，這種情況下使得電子干擾問題的發(fā)生概率大大增加。

2.2 控制線路單一問題

電氣自動化在船舶中的應(yīng)用具有操作便捷、簡單等優(yōu)勢，同時還能利用駕駛艙中的總操作系統(tǒng)展開具體的操作，然而如果總操控系統(tǒng)中有相關(guān)問題出現(xiàn)，那么船舶電氣設(shè)備系統(tǒng)將會出現(xiàn)群龍無首的情況，也就是說如果總操控系統(tǒng)中有線路故障發(fā)生或者有誤操作情況出現(xiàn)，將會對船舶帶來無法逆轉(zhuǎn)的危害。與此同時，因?yàn)榭刂凭€路單一，很容易會出現(xiàn)某個設(shè)備必須關(guān)閉系統(tǒng)的情況，這時整個設(shè)備的控制與操作能力都會失去，這樣一來，不僅無法對現(xiàn)有的問題進(jìn)行解決，同時還會進(jìn)一步擴(kuò)大現(xiàn)有故障，進(jìn)而造成非常嚴(yán)重的、無法換回的后果。

2.3 系統(tǒng)設(shè)備錯誤率問題

隨著電氣自動化技術(shù)的快速發(fā)展，電氣自動化技術(shù)這項(xiàng)技術(shù)以其運(yùn)行快捷、方便等特點(diǎn)被大眾所接受，但是，在運(yùn)行過程中也會存在一定的容錯概率，且這個概率的出現(xiàn)是不能逆轉(zhuǎn)的，根本無法通過相關(guān)措施進(jìn)行改變。一般情況下容錯概率在電氣設(shè)備的安裝及運(yùn)行過程中出現(xiàn)，大家都知道，電氣設(shè)備在制造及安裝過程中并不能做到百分之百的不出錯，在運(yùn)行過程中遇到的錯誤率，在制造設(shè)備及系統(tǒng)時就已經(jīng)被確定，同時這種錯誤發(fā)生率會隨著時間的延長而增加。可以說這種故障的發(fā)生是不能通過人為方式避免的，雖然可以在后期運(yùn)行過程中加以維護(hù)，以此來降低錯誤發(fā)生的幾率，但是容錯率始終不能做到全部避免，一旦在船舶運(yùn)行過程中出現(xiàn)了錯誤，整個船舶電子系統(tǒng)將會面臨崩潰。

3 結(jié)語

綜上所述，自動化控制實(shí)際上就是由一個系統(tǒng)控制很多電子元件，在特定環(huán)境中對各項(xiàng)操作進(jìn)行完成的過程，船舶電氣自動化系統(tǒng)主要包括機(jī)艙中及駕駛室中的電子控制系統(tǒng)兩部分，這些都是船舶電氣自動化需要處理與控制的內(nèi)容?？傊?，船舶電氣自動化的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，對船舶的安全運(yùn)行起到了幫助性的作用，但是還有很多隱藏于深處的危險(xiǎn)，因此，全面評估船舶電氣自動化的安全性非常重要。電磁的安全、線路控制、設(shè)備容錯等相關(guān)問題都是不能忽視的，這些問題的存在對船舶電子自動化系統(tǒng)產(chǎn)生了極大的影響，只有在制造、安裝及使用設(shè)備的過程中，將提前的檢測工作做好，并積極找到這些問題的重點(diǎn)所在，利用有效的對策對這些問題進(jìn)行解決，這樣才能對船舶電氣自動化的穩(wěn)定性和安全性進(jìn)行保證，最終有效保證船舶在運(yùn)行過程中的安全性。

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