船舶電氣自動化的發展及設備故障的排除

李 衛

（中國電建集團港航建設有限公司，天津 300467）

0 引言

在最近幾年中，我國船舶行業的發展速度變得越來越快，緊跟時代的步伐，尤其是在電氣自動化方面，船舶行業對其進行了深入研究，同時對電氣自動化技術的運用變得越來越為廣泛。另外，為大力推動我國船舶行業的快速發展和進步，我國對國外先進技術進行了借鑒與學習，引入了相應的電氣自動化設備。但目前我國船舶電氣自動化設備常常會產生故障，嚴重影響船舶的正常運行，為確保船舶電氣自動化運行的穩定性，必須將電氣自動化維護工作做好。

1 當前我國船舶電氣自動化的發展狀況

目前我國正在積極推行船舶電氣自動化技術，在很多船舶運行環節中，均選用了自動化運行模式。通過自動化運行模式的運用，能夠向船舶行業提供更多的便捷。但是為確保船舶的運行長期處于穩定狀態，必須要對電氣自動化設備故障進行有效排除，對電氣自動化系統的可靠性進行有效提高。在船舶自動化系統中，仍然存在很多尚未妥善處理的隱患，頻繁發生多種設備故障，對船舶電氣行業的發展造成了極為嚴重的影響。因此，必須提高船舶電氣自動化系統的穩定性，對當前我國船舶電氣自動化的發展狀況進行有效改變。

2 船舶電氣自動化技術的主要特點

2.1 綜合化

目前，船舶中的大多數操作均能夠通過電子屏幕來有效完成，船舶人機界面的交互功能呈不斷增強趨勢，進而使船舶電氣自動化技術的發展變得越來越綜合化。另外，隨著我國電氣模塊化發展速度的不斷提高，電子信息技術水平的不斷提高，船舶電氣自動化系統在組態過程中變得越來越靈活，促使船舶電氣自動化技術具有越來越為顯著的綜合化特點。

2.2 網絡化

在最近幾年中，隨著總線技術、數字技術的不斷普及，船舶電氣自動化系統的發展出現顯著的網絡化特點，尤其是總線技術的不斷運用，促使船舶中各個模塊和部件之間能夠對信號進行更為便捷的溝通與傳輸，以上即為船舶電氣自動化系統網絡化發展的重要前提條件和基礎。隨著船舶電氣自動化系統網絡化的不斷發展，各種自動化技術逐漸替代了傳統人工操作模式，促使船舶電氣系統的工作變得更為穩定，工作效率變得越來越高。

3 船舶電氣自動化系統的構成

（1）電力系統。船舶電力系統中，包括多種網絡與裝置，通過運用一定的方式，能夠有效連接各種負載、配電裝置、電源等，進而構成一個有機的整體。針對船舶電力系統，通過對配置的原動機、發電機組進行充分運用，能夠有效轉換能量，通過運用導線，促使網絡傳輸系統的構成，同時能夠將充足的電能提供給用電設備。

（2）電站。船舶電站是整個船舶電氣自動化系統所有構成部分的核心。針對各種設備，通過不同的組合，能夠賦予船舶功能多個關注點，在對這項工作進行開展時，應參照船舶工作的要求、性質，同時全部組配工作應由專業人員來完成。

（3）電力網。在各種裝置的互相影響作用下，在傳輸電力過程中構成了電路的路徑，在有效連接這項電路路徑以后最終構成了電力網。在電力系統的作用下，船舶產生了電力網。在各個電氣設備之間會形成多種不同的電路網，這些電路網之間存在許多不同。一般來說，電路網包括應急電網、弱電裝置、照明電網等。

4 船舶電氣自動化中的關鍵技術

4.1 電力電子技術

（1）軸帶發電技術。軸帶發電技術，就是指通過運用發電機主軸進行有效驅動，將主機的工作狀態作為主要依據，對軸帶發電機進行控制、調整的一種技術。目前，大多數軸帶發電系統均選用晶閘管逆變方式。研發工作人員通過有效組合S/G 系統與T/G 系統，形成了SSG 系統。不過值得注意的是，在S/G 系統中，針對發電機的各種輸出活動，由于變頻器均需要對其進行調節和控制，所以一定要選用功率較大的電力電子器件。不過當前我國現有的變頻器均存在很多問題，如功率因數偏低、體型過大、造價偏高等，為對以上問題進行有效解決，通過運用雙饋異步電機轉子頻率，以實現異步軸帶發電機技術產生穩定電壓和頻率，同時獲取較好的節能效果。

（2）電力推進技術。在過去，電力推進技術主要被用于小型船舶。不過隨著我國科學技術水平的不斷提高，我國大型船舶也開始運用電力推進技術。船舶電力推進系統具有多種不同的類型，例如，根據電機設置形式，可以劃分為吊艙式、機艙式；根據動力源的不同，可以劃分為燃氣輪機式、柴油機式。

4.2 自動監測報警技術

通過運用自動監測報警技術，可以實時監測、警報、記錄電氣設備的運行狀態，能夠對輪機員工作強度進行有效降低，能夠使船舶電氣自動化系統變得更加穩定。目前，針對自動監測報警技術，共有兩大主要發展方向：一是對DCS 自動監測系統進行研發，集中管理監測采集到的數據信息，進而能夠保證所有電氣設備的運行處于穩定狀態，保證能夠在微機控制系統內進行成功報警；二是對自動化綜合系統進行引入，以將船舶電氣設備故障問題及時排除，對電氣自動化系統的穩定性進行提高。

4.3 可靠性保障技術

（1）電磁干擾技術。在船舶航運中，電磁干擾是一大重要影響因素。電磁干擾的產生，必須具有三大條件：其一，檢查電磁敏感的接收元件；其二，向電力系統導向電磁干擾的傳輸介質；其三，干擾源。只要對以上其中一個條件進行破壞，便能夠對電磁干擾進行有效屏蔽。

（2）儲備冗余技術。儲備冗余技術，就是指一種運用并聯單元方式，以使船舶電氣自動化系統變得更為穩定、可靠的技術。在船舶電氣自動化系統中，為保證不同機組的互相備用、獨立運行，應開設兩臺機組儲備。

5 船舶電氣自動化的未來發展趨勢

5.1 工作效率變得更高

目前，隨著計算機技術的不斷發展和進步，計算機對社會的發展起到了極大的推動作用。實際上，計算機是信息技術的一種產物，通過數學的形式能夠充分表現出計算機的所有功能。其中，計算機具有快速、精準的功能特點。計算機在船舶電氣自動化中發揮著重要的作用，主要體現在以下幾個方面，即：第一，通過利用計算機能夠對圖像進行有效控制，通過采用人工方式，可以有效控制人機界面，通過將計算機功能充分發揮出來，能夠確保船舶的順利運轉，有助于對船舶的全面監控，便于工作人員對船舶工作情況進行隨時檢查。第二，船舶作業在多數時間中都是海上工作的，作為船員，大部分都是在船艙中進行工作，其工作環境比較差，自從船舶運用了電氣自動化技術，大大降低了船員的工作量，在極大程度上對工作人員的工作壓力起到有效緩解作用，同時有效地提高了生產效率。

5.2 準確率變得越來越高

隨著我國網絡技術的不斷快速發展，出現了多種不同類型的監控方式。對船舶中設置的電氣自動化設備，要對其進行全面監控。通過運用計算機，能夠對電氣設備進行有效控制，不斷完善和調整船舶電氣自動化系統的運行，提高了船舶自動化水平和工作效率。在利用計算機實現船舶電氣自動化設備的全面監控以后，促使船舶各項工作變得越來越智能化。同時能夠促使船舶全球性定位的逐漸實現，能夠加強海岸信息的進一步交流，促使船舶工業經濟的進一步發展。

5.3 設備變得更為完善

目前，電氣自動化技術在船舶作業中的運用變得越來越為廣泛，進而相應的電子材料也變得越來越為成熟，出現越來越多的新型材料。在我國機械制造業中，以上新型材料發揮著非常重要的作用。在船舶自動化設備中，通過運用以上研究成果，能夠促使船舶電氣設備變得更為健全和安全，能夠促使電氣自動化系統變得更為完善。船舶電氣自動化設備通過運用多種研發成果，能夠促使其設備的運行變得更為便捷、使用壽命變得更長、工作效率變得更高。在廣泛運用電子材料以后，能夠促使船舶機械設備的操作變得更為方便，促使船舶電力的可持續發展。

5.4 系統變得更為可靠、穩定

在船舶中安裝電氣自動化系統，能夠促使船舶電氣設備的運行變得更加穩定、可靠。只有保證電氣自動化系統的完整性與可靠性，才能夠順利開展船舶工業。針對船舶電氣自動化，各個國家均在積極開發、不斷建立高效、可靠、穩定的系統，以保證船舶事業的可持續發展。

6 船舶電氣自動化設備故障的排除措施

6.1 故障排除的具體步驟

船舶電氣自動化設備故障排除的具體步驟：第一，對船舶電氣自動化設備進行全面檢查，將其故障產生的根本原因找出來；第二，對電氣自動化設備說明書進行閱讀，對其電氣線路圖進行熟悉與掌握；第三，對現存在的故障進行深入研究，對其故障成因進行明確；第四，對電氣自動化設備的具體位置進行進一步核對；第五，將元件拆卸下來，認真做好標記，以預防出現安裝失誤現象；第六，再次排除船舶電氣自動化設備故障；第七，檢修故障；第八，進行反復試驗，以全面徹底排除電氣自動化設備中存在的故障問題。

6.2 具體排除措施

一般來說，工作人員均能夠順利完成比較簡單的設備中的故障問題。例如，通過對電阻、電路進行檢查，能夠將電氣自動化設備故障予以排除。但是如果電氣自動化設備故障問題比較復雜，要想根據設備說明書解決故障問題，幾乎是不可能的，在這種情況下，一定要由專業人員來處理故障問題。在當前我國技術產業中，電氣自動化技術屬于一種新型技術，社會非常青睞電氣自動化專業人才。所以需要對電氣自動化專業人才進行重點培養，不斷提高其實踐能力，不斷豐富其專業知識。

7 結語

船舶引用電氣自動化技術，有效促進了我國船舶行業的進一步發展，對我國社會經濟的發展起到有效推動作用。假如能夠有效排除船舶電氣自動化設備故障，不但能夠對大量勞動力進行解放，而且能夠促使船舶管理變得更為自動化。