船舶電氣自動化可靠性技術的應用分析探討

戴琦 王志

【摘? 要】近年來我國社會行業的不斷發展，電氣工程項目在我國各行各業都得到了較為廣泛的用。船舶電氣的自動化系統對船舶業的發展做出不可替代的貢獻，所以船舶電氣自動化系統的可靠性研究突顯尤為重要。在船舶電氣自動化系統的可靠性的研究中，對船舶本體中結構設計、制造、安裝和電氣自動化系統安全運行有著密不可分聯系，這些都是影響系統可靠性的關鍵因素所在。船舶電氣自動化系統的保障技術對船舶的穩定運行具有重大的意義，可以有效的減小船舶發生故障的頻率，從而提高船舶運行的穩定性和整個電氣自動化系統的可靠性。本文就船舶電氣自動化可靠性技術的應用展開探討。

【關鍵詞】船舶;電氣自動化;可靠性

引言

船舶電氣自動化系統可靠性保障技術是船舶安全、穩定運行的關鍵，其中涉及很多環節和程序，對電氣自動化系統的穩定運行具有一定的保障作用。船舶電氣自動化系統運行中，為了降低事故的發生率需要采取相應的改善措施，提升船舶電氣自動化的智能化、集成化發展，保證船舶電氣自動化的可靠性。

1船舶電氣自動化系統可靠性特點分析

1.1電子信息化

隨著電子設備的不斷開發與簡化，電氣設備不斷完善通訊措施，船舶自動化程度不斷的提高，電子技術的日益模塊化，船舶電氣的自動化系統更加靈活的組態，且更加呈現出綜合性。船舶發展中的計算機技術也在很多地方得到了應用，船舶電氣的自動化系統的操作指令可以通過控制按鈕或者界面里的控制按鈕來實現，這些都為了船舶電氣自動化系統提供了條件，由于不同船舶性能的結構上的差異，船舶電氣的自動化系統也存在著不同，但是，他們都為了船舶電氣的自動化系統的可靠性的研究奠定了良好的技術基礎。

1.2綜合化技術

科學技術的發展和普及，使得信息技術、網絡技術，計算機技術等都開始在船舶電氣自動化系統中進行應用，促進電氣設備的系統化、模塊化發展。船舶電氣自動化系統的組成并不固定，可以靈活機動組態，促進系統的綜合化發展，使船舶電氣自動化系統更加完善。

1.3網絡可控化

伴隨著數字網絡信息處理技術的不斷發展，總線技術的廣泛應用為船舶電氣的自動化系統發展提供了前提，尤其是總線，把各種信號線的集合，為每個部件與模塊之間提供信號通道，鏈接每個控制系統與執行系統，并采取冗余結構和分布式布置，都是為了更好的保持系統的穩定性，并且提高了船舶電氣自動化系統的網絡化技術，可以代替很多人工操作，這樣更好提高工作效率，且更加有利于系統運行的安全穩定性的發展。

2可靠性保障技術在船舶電氣自動化系統中的應用

2.1船舶防電磁干擾技術

一般情況下，由于船舶海上航行工作要求的限制，其設備布置空間緊湊，船舶生活區、工作區及機械處所距離較近，電氣設備處于溫度高、濕度大等復雜惡劣的工作環境，強弱電設備在狹小的工作空間同時操作運行。開關電源及數字設備由于脈沖電流和電壓具有很豐富的高次諧波，會產生很強的輻射（即電磁干擾源），因此自動化儀表控制監測設備會受到這些電磁的干擾，對自動化系統穩定運行產生不利的影響。因此在設計中，需要采用一些電磁兼容技術。電磁兼容性（EMC）是指設備或系統在其電磁環境中符合要求運行并不對其環境中間的任何設備產生無法忍受的電磁干擾的能力。形成電磁干擾需要3個要素：電磁干擾源;耦合途徑;敏感設備。選擇破壞其中任何一條件，都可以切斷電磁干擾：可以采用隔離干擾源，改變傳輸介質或者將敏感設備的輸入信號進行隔離。

2.2電站測控相關技術

船舶項目在實際運行過程中電站的測控相關技術應尤其引起重視，CAN電站的測控情況會對發電阻的工作效率產生很大的影響，也會影響道部件實際控制的具體情況。CAN電站測控在實際工作中會又專門的應用設備，主要根據發電機組的實際工作效率確定所使用的技術，實際的應用還要與控制臺的檢測儀器相結合，達到對每個部件的控制并形成系統化的網絡型控制。結合電氣自動化技術可時間電站測控的自動化控制，將相關的控制效率進一步提升，保證船舶相關部件在實際應用之中安全性能更高，一定程度上能將相關工作人員的工作效率得到提升，為船舶項目的發展打下較好的基礎。

2.3電磁兼容自動化系統可靠保障技術

船舶電氣自動化系統的運行環境一般比較惡劣，為了使電氣設備可以穩定、正常運行，需要利用電磁兼容保障技術提升船舶電氣的抗擾力。此外還需要采用隔離技術或者改變介質等方式提升船舶電氣自動化系統的安全、穩定運行效率。在隔離技術的應用中，可以根據相應的技術要求和參數等合理應用，對船舶電氣自動化系統中出現的電磁干擾來源交流電源進行明確，提升船舶電氣自動化系統運行效率，并通過隔離變壓器進行供電。同時供電以及強電裝置的設置需要分開進行，防止電磁干擾影響船舶電氣自動化系統的運行。此外，在抗電磁干擾的提升方面，不僅要做好隔離變壓器的安裝工作，還需要利用交流變壓器過濾船舶電氣自動化系統，使電磁干擾程度可以降低。傳輸介質的轉變也是隔離電磁干擾的重要方式，船舶遙控系統應用中，對系統信息的采集、傳輸等到遙控中心的時間和距離都比較長，在信號傳輸時容易受到電磁干擾的情況，導致船舶電氣自動化運輸系統受到影響，為了有效屏蔽電磁干擾，需要對傳輸介質進行轉變，縮短信號接收和輸入的時間和距離。同時還可以對輸入和輸出電路進行隔離，有效降低干擾作用。

2.4可靠性保障相關技術

為了保證船舶電氣自動化系統能夠更加安全可靠地應用于更多的領域和范圍，在可靠性保障中會涉及到的優化技術包括電磁兼容設計及容錯技術設計。此外，為了相關保障技術的實際使用效益，要將故障的排除以更加整體的方式進行管理和控制。對電氣相關設備進行故障排除時常使用到的方法包括直觀觀察法、短路確定法及常用經驗排除法等，也可借助于相關測試儀器對設備的基本電壓、電流和電阻參數進行測量，依據參數的測量情況實現對故障的排除。當設備故障較為復雜情況下，相關技術工作人員在故障排除時要結合設備相關電氣系統的原理圖紙，對比真實設備進行反復確定，經過較為精細化的系統分析將設備故障準確確定。還要注意的是技術的實際應用離不開技術人員的支持，要實現技術的更好應用就要保證技術實施人員的專業技能過硬，在合理規范的操作狀態下保證管理的高效性。

2.5機艙自動監測的容錯技術

所謂的容錯技術是指在系統運行過程中對故障的容忍能力技術。在系統運行過程中假如出現故障，系統主要是由柴油機、負載敏感變量泵、負荷敏感多路閥組、行走系統、起升系統、轉向系統、制動系統與蓄能器等部件組成的。整體集裝箱跨運車CAN總線控制的系統其主要由轉速傳感器、油門控制器、排量控制器以及調節機構、閥組控制器、壓力與流量傳感器與主控制器等部件組成。典型的港口流動機械的集裝箱跨運車液壓系統，其綜合應用了柴油機和變量泵的功率匹配技術、負荷敏感節能技術、能量回收技術和CAN總線控制系統，可根據外界負載的要求，利用CAN總線控制系統控制柴油機、變量泵和多路閥組，從而適當調節柴油機的輸出功率，提供相匹配的液壓壓力與流量，并將負載下降與制動能量回收再利用，提高能量的利用率，達到較好的節能效果。

結語

船舶航行和運行的過程中必須要保證安全性和穩定性，而這需要基于電氣自動化系統的可靠性。船舶電氣自動化可靠性的發展有利于提升電氣自動化技術進程的發展，提升船舶自動化的穩定運行。而船舶自動化的發展能夠提升系統的穩定性，促進我國船舶事業的發展和進步，提升行業自動化技術水平。

參考文獻：

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[2]高建華.船舶電氣自動化系統可靠性的保障技術研究[J].華東科技（綜合），2018，000（008）：451.

（作者單位：揚州中遠海運重工有限公司）