試論船舶電氣自動化系統的保障技術及其應用

鄒明文

摘 要：本文主要針對船舶電氣自動化系統的保障技術和應用展開深入研究，重點分析了電磁干擾技術、儲備冗余處理技術、容錯技術、電力推進技術等，然后總結了幾點船舶電氣自動化系統的應用發展趨勢，主要包括提高自動化效率、完善自動化設備、提高監控系統的嚴密性等，充分彰顯出船舶電氣自動化系統的應用價值，且保證較強的自動化效率。

關鍵詞：船舶電氣 自動化系統 保障技術 應用

在船舶行業不斷發展過程中，電氣自動化發展速度比較迅猛，使電氣自動化項目的應用范圍迅速拓展開來，各種先進的電力電子設備，在船舶方面得到了廣泛的應用，全船的綜合自動化水平也越來越高，有助于船舶綜合自動化建設目標的實現。對于船舶綜合自動化而言，與諸多學科和技術之間有著緊密的聯系，比如計算機網絡、數字化信息技術、現代控制技術等，屬于一體化、多功能系統，實現了機艙自動化、航行自動化、信息一體化等集中化整合。船舶自動化技術是船舶工業科技戰略發展應用研究的重要技術之一，實現船舶航行的高度自動化，在根本上可以促使了航運經濟效益的提升，增強航運的安全性，保證較高的勞動環境的整體水平。因此，要加強船舶電氣自動化系統的應用，并采取可行合理的保障技術，為提高勞動生產率創造有利條件。

1.船舶電氣自動化系統的保障技術的具體應用

1.1電磁干擾技術

電氣自動化系統的保障技術，對于提高船舶的安全運行具有極大的幫助，現階段，我國對技術科研工作的資金和人員投入給予了較高的重視，通過提高保障技術水平，可以防止出現船舶事故。一般來說，船舶的體積比較小，對電氣設備的安裝產生了極大的影響，而且也對設備的使用環境造成了一定的威脅，進而在電磁的影響下，威脅到設備的正常運行。同時，船舶設備，還有重要的特點，就是導航和強電等特點，通過分布線路，促成了船舶內部的電磁呈現出比較混亂化的狀態，所以對船舶的安全運行產生了不可磨滅的影響。

交流電源，作為重要的干擾來源之一，嚴重影響著船舶電氣自動化系統的實施和運行。從源頭上對電氣設備加裝電磁隔離器，可以實現獨立供電，隔離干擾，將電磁干擾降至最低。電磁隔離器采用數字化調校、自動動態校準零點等技術，可以有效抑制高、低頻干擾信號。同時，要注重結合傳輸介質，對傳輸介質的質量進行轉變，將介質的抗干擾性提升上來，將電磁干擾保持在合理范圍內在船舶控制系統中，而且也要分離好輸出和輸入線路，避免電磁干擾，影響到船舶的穩定運行。其次如果電力電纜，與信號電纜敷設之間的距離過于緊密，電纜電纜在導通功率較大的影響下，可以通過傳導干擾信號電纜的弱信號，因此在造船過程中就須將動力電纜與信號電纜分開敷設，采用屏蔽電纜屏蔽干擾源。南海救助局“南海救101”輪出廠后曾出現自動舵跑舵現象，經檢測，舵機操舵信號不穩定，受到干擾嚴重。經檢查發現舵機的動力電纜和信號電纜敷設在一起。后來采取重新敷設動力電纜，與信號電纜分隔開來，舵機正常運轉。

1.2儲備冗余處理技術

該項技術，對于提高船舶安全運行具有極大的幫助，借助系統的并聯結構，給予其可靠性一定的保證。一般來說，技術人員要安裝儲備機器，保證機器的設計與性能需求具有高度的一致性，從而滿足備用需求，確保船舶電氣系統經濟效益的提升。但是在實際船舶設計中，儲備系統的內部構件，獨立性和分離性等特點發揮著極大的作用，可以為各個部件獨立化使用的實現準備條件，并實現準確搭配的目標。因此，要想不斷提高電氣系統運行的可靠性和安全性，如果某一部件出現故障，會自動化運行備用部件，進而不斷提高系統使用的穩定和持續性。

1.3容錯技術

對于容錯技術來說，可以將故障問題，及時反應出來，首先，提高設備的故障檢測技術水平是非常重要的，可以使設備的故障定位滿足相應的標準要求，將故障的準確定位落實到位，致力于設備的整體性能的穩步提升。其次，在診斷故障以后，要加強自動化維修。最后，系統會結合故障的自動處理情況，將反饋報告編制出來，也要體現在數據檔案在系統中的作用，以便于技術人員科研工作的順利進行。在容錯技術應用中，技術人員要注重提高設備故障的處理效率，防止蔓延其故障，維護好系統的穩定運行。在故障處理方式中，具有一類故障、二類故障以及三類故障等類型，針對第一種，要將備用設備進行啟動，可以對設備工作的負荷壓力進行有效控制。而針對第二種，要將故障設備的延時設置關閉掉。針對第三種，其故障設備要停止運行，并排除故障的影響因素。

1.4電力推進技術

電力推進技術是在用電能作為船舶動力機械的能源的技術。與機械推進方式相比，電力推進系統在經濟效益、操縱性能、安全可靠及維護保養等方面具有優勢。交流和直流兩大傳動類型，是電力推進技術的重要構成內容。在傳統電力推進技術中，由于交流電機調速技術不成熟，多采用直流推進，僅僅在小型船舶中得到了的應用。現階段，電力推進交流傳動技術得到了廣泛的應用，其推進類型主要包括LCI-直流無換向器電動機、CCV-交流無換向器電動機等。在LCI系統中，船舶要緊密配合螺旋槳的速度，并結合實際情況，對系統速度進行調節，而在CCV系統中，輸出頻率的干擾，嚴重影響到交流和直流的轉換，所以無法保證該系統良好的運行速度，所以CCV系統的實用性比較突出，而且應用價值也比較高。

2.船舶電氣自動化技術發展趨勢

2.1提高自動化效率

網絡系統發展比較迅猛，技術自動化，對技術運行參數起著決定性的作用，所以在船舶電氣自動化系統發展結構的建設中，要注重將相關資源項目整合在一起，不斷提高整體技術結構全過程優化水平。換言之，網絡結構可以通過數字化運行機制，保證圖像控制功能和管理體系與標準化流程保持高度的一致。需要注意的是，在人機界面管理工作中，要深入分析功能選擇機制，更好地整合屏幕軟件按鈕，不斷提高系統的綜合性。此外，在計算機所有功能選擇中，直接按鈕就可以，并促進監控項目綜合化處理效率的提升，給予后續工作效果一定的保障。此外，可以避免操作的頻繁性，緩解工作疲勞度，實現管理結構的優化整合，維護好船員的人身安全，確保整體項目運行效率的穩步提升。

2.2完善自動化設備

通過與船舶自動化設備生產商合作實現船舶自動化技術研發成果實現產業化，產品符合船舶對自動化設備在標準化、模塊化方面的要求，不斷提升自身的技術和產品水平。在電氣自動化管理項目中，注重開展大功率半導體電子器件管理工作，集中整合材料管理工作和機理應用管控結構等，不斷提高研發項目的有效性。在電氣自動化制造工藝發展中，要想確保技術結構升級水平的提升，要注重體現出高效性、可靠性等，深入調研和分析運作機制，更好地發展船舶電力推進技術，并輔助機械電力拖動技術。

2.3提高監控系統的嚴密性

在電氣技術中，逆變器技術得到了廣泛的應用，也大大優化了關鍵技術指標，極大地促進了在船舶電氣自動化技術中的應用。特別對于3kW～2500kW全系列光伏逆變器的研發，大大提高了電氣自動化模塊的升級水平。但是在船舶電器自動化技術中，要加強管控措施的設置，并將監控系統進行整合，結合技術應用過程的完整性，加強動態化分析模型的構建。在船舶電氣自動化技術運行體系構建的同時，計算機技術和網絡技術發揮的作用越來越關鍵，要想規范運行駕駛過程和機艙管理工作，要對運行技術管理機制進行整合，基于不同視角，制定完善的精細化數據參照機制，從而為提高監管效果奠定基礎。

3.結束語

總之，船舶電氣自動化技術的系統及設備發展更新及其迅速。加強船舶電氣自動化技術的應用是至關重要的，可以不斷提高船舶電氣自動化水平，促進系統安全穩定的運行，保證較高的系統運行效率，提高航運經濟效益。

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