基于船舶電氣自動化系統可靠性的保障技術探究

楊淑娟

（山東交通職業學院 山東 261100）

基于船舶電氣自動化系統可靠性的保障技術探究

楊淑娟

（山東交通職業學院 山東 261100）

在船舶的使用過程中，船舶電氣自動化系統是非常重要的部分，只有保證了船舶電氣自動化系統的運行可靠性，才能夠保證船舶運行的安全性。本文主要探討了船舶電氣自動化系統的可靠性問題，分析了可靠性的保障技術要點和具體的實施策略，希望能夠為今后的船舶電氣自動化系統使用帶來參考和借鑒。

船舶電氣自動化系統 可靠性 保障技術

引言

針對船舶電氣自動化系統的可靠性保障技術，對其展開深入的研究，才能夠提升船舶電氣自動化系統的可靠性，從而發揮船舶電氣自動化系統的優勢，推動船舶電氣化技術的進步。

一、電氣自動化可靠性的內涵

電氣自動化的程度是一個國家電子行業發展水平的重要標志。作為當今經濟運行不可或缺的技術手段，電氣自動化帶來的福利也越來越多，它可以提高工作質量、讓工作成本更低。早在20世紀70年代，我國就已經針對電子產品的可靠性研究設立研究所和一系列單位，隨著經濟的發展，電氣自動化逐漸得到普及，電氣設備該具備的可靠性也引起更多使用者的重視。伴隨著電氣自動化的不斷擴展，其中的可靠性就變得異常突出。[1]

二、船舶電氣自動化系統的技術現狀分析

隨著計算機輔助設計與通訊技術的快速發展，電子計算機在船舶行駛、裝貨、機艙管理等方面得到了全盤應用，逐步實現了船舶電氣自動化控制。船舶電氣自動化是集航行自動化、機械自動化、機艙自動化、機械自動化等多功能于一體的綜合系統，在該系統中，一般由兩個工作母站以及若干個工作分站和控制系統構成。兩個工作母站分別設置在機艙控制室和駕駛室，是兩個完全獨立的控制系統，既可以單獨操作，也可以同時操作、互為備用。若船舶類型和自動化程度不同，則其電氣自動化的分控制系統也略有不同，但總體上來講主要包括電站管理、主機遙控、泵浦控制、機艙監測報警、液位遙控和壓載控制、自動導航、冷藏集裝箱監控等系統。運用高速傳輸技術將工作母站與分控制系統組成綜合網絡系統，并根據實際需要在網絡上連接若干工作分站，從而通過工作分站達到對船舶重要部位設備的操縱、控制和檢測。此外，工作分站可視為獨立窗口，在接入船舶對外通信設備網絡的基礎上，利用電子郵件、數據傳輸等方式，實現船與船、船與岸之間的對話，進行信息交流、故障診斷、備件查詢、設備維護、船舶管理、資料查閱等業務。由此可以看出，船舶電氣自動化系統技術不僅能夠強化船舶設備管理、控制，還能夠確保船舶航行始終處于安全、可靠的狀態。

當前，一些國際著名的船電產品制造商已經擁有較為成熟的船舶電氣自動化技術和相應配套產品，能夠將電氣自動化程序控制劃分為小型智能單位，實現就地操縱，使系統擁有更為強大、全面的功能。如，船舶電氣自動化系統可用于無人機艙管理的監測和控制，能夠對動力系統、壓艙系統、燃油系統等的泵、閥以及關閉裝置進行控制，并且還具備艙內液面監測、燃油消耗記錄、水量計算、貨物監測、保養維護、安全控制等功能，實現船舶電氣設備的智能化管理，提高船舶電氣設備操作的可靠性和安全性。[2]

三、船舶電氣自動化系統可靠性研究

在保證船舶正常運行的工作狀態的同時，各個國家更加注重自動化系統的可靠性。研究有效可行的保障技術手段，減少船舶發生事故的幾率，提高系統的穩定性和可靠性，下面就是針對電氣自動化系統可靠性保障技術的應用分析。

1．電磁干擾屏蔽技術。通過電磁兼容的技術手段，對系統進行防電磁干擾設計，或者切斷電磁干擾途徑，避免因電磁干擾影響自動化系統的正常工作。具體可以通過隔絕干擾源，抑制干擾產生，切斷干擾信號的傳輸路徑等方法實現屏蔽功能。具體的實踐說明，交流電源產生電磁干擾信號，因此要從源頭上解決這一問題，提供獨立的供電設備，設置防干擾濾波裝置，隔離交流變壓器，濾過高頻干擾信號。船舶在運行過程中，由于元器件的頻繁開閉，會產生電弧，進而產生電磁干擾。為此，可以設置RC吸收電磁裝置，根據電容的穩壓原理，電壓不會極具突變，從而避免因突然產生瞬時電流，而抑制干擾信號。除此之外，電容還能夠消除電弧，通過電容和高電阻組成的防電磁干擾信號設備。但是在實際應用中，由于傳輸線路較長，傳輸條件不容樂觀，因此要在信號的傳輸過程中，減少電磁干擾的增強和擴散。針對這一特征，就要減少電信號的傳輸作用，利用光電耦合器代替電信號的控制方式，發揮隔絕優勢作用，將輸入線路和輸出線路分開，避免電信號相互干擾。

2．電磁容錯技術，主要是指系統對故障的處理能力。當船舶在運行過程中，系統出現故障時，能夠迅速做出預判斷，自行設置保護措施，將控制系統和執行系統斷開，自動化隔離系統指令。在發生系統故障時，系統會根據故障形式采取不同的措施。當遇到小范圍的故障時，開啟備用機組，減少工作負荷，一旦遇到嚴重的事故，系統會自動斷開信號，阻斷傳輸信號，在完全修復機組之后，才會重新開啟電氣設備，以此防護措施，保障系統的安全穩定性能。

系統的設備冗余設計，就是指并聯一系列功能相同的機組設備，在發生故障時，保證系統的正常運行狀態。目前，船舶自動化系統一般設置3組功能相同，可單獨完成控制指令等功能。在正常的工作狀態下，儲備系統不發揮主要作用，在遇到故障時，系統會自動轉換機組，使用備用機組控制系統，執行相同的工作任務。還有電力推進的技術革新，采用兩種推進系統，直流無換向器電動機，通過變頻器將實現滯留和交流的相互同步互換，能夠實現在不同的海域調整不同的轉速；直流無換向器電動機，實現交流信號間的轉換，通過變頻器組成交流調速系統機制，這種調速方式更加實用，廣泛應用于小型船舶和交流傳動技術領域中，保證船舶電氣自動化系統的穩定運行發揮著重要的作用。[3]

結語

綜上所述，為了能夠保證船舶電氣自動化系統更加的安全可靠，為了能夠提升船舶電氣自動化系統運行的效果和質量，必須要在今后的船舶使用過程中提升船舶電氣自動化系統的可靠性，采用更好的保障技術。

[1]薛冬梅.企業電氣設備安裝常見質量問題及解決對策分析[J].企業技術開發，2016(7).34

[2]張志民.對電氣自動化設備可靠性的認識[J].廣東科技，2016(4).11

[3]林旭.電氣自動化設備的可靠性現狀分析.機電信息，2016(18).92