船舶電氣自動化控制安全問題與措施

卞樹森

蓬萊中柏京魯船業有限公司 山東 煙臺 265601

引言

新時期以來,我國船舶電子自動化技術有了明顯的改進,自動化系統逐步擴展到較大的船舶,船舶電子自動化功能在電信系統中的應用有所改進,進一步加強了船舶數據與沿海數據系統、自動控制等的聯系和信息共享。這樣就充分利用了自動化控制。同時,近年來我們的科學不斷發展,船舶自動化控制逐漸加強,朝著一體化、網絡化的方向發展。因此,本文主要結合近年來船舶的經驗與電力自動控制相結合,從不同角度探討了與自動化相關的安全問題。

1 船舶電氣設備類型

(1)導航設備。船舶導航設備具體包括供配電設施、甲板區域天線、計算機處理裝置和信息展示界面等,主要以綜合系統的形式存在。安裝時,要確保所有隱形系統和顯性設備都能處于良好的運行狀態。(2)電氣設備。船舶電氣設備主要包含供配電硬件設備、電氣防爆設備以及電氣設備防爆面等,船舶電氣設備的施工安裝,要確保所有線纜、設備包括開關等所有硬件設施都具有超高的穩定度和高強度安裝,這樣才可以確保電氣設備在運行過程中的安全、穩定性。(3)探測設備。探測設備由于船舶的功能各不相同,存在著較大的差異性。比如在科考類的船舶上,它的探測設備就要包含能夠在海平面上進行信息傳導的通信設備和用于深海探測使用的聲吶設備等。這類設備的連接裝置需要具備供配電系統、數據處理系統和人機交互系統等,這樣才能保證探測機械設備的持續、穩定運行。

2 船舶電氣自動化控制安全性問題

2.1 系統設備故障問題 在自動化系統工作的過程中,容錯率一直都有,而且不能逆轉,也不能完全規避。通常容錯概率會出現在安裝電氣設備的過程中,或者是電氣設備工作過程中,往往在電氣設備設計制造之初就已經存在。伴隨著時間的推移,錯誤發生的概率也會隨著增加。靠人員的巡視檢查以及五官的功能,不能夠避免此類故障。在船舶運行過程中,設備處于工作的狀態,相關人員錯誤操作或是漏操作,會對系統和設備造成一定程度的影響,最終給船舶的安全行駛帶來隱患。

2.2 電磁安全問題 船舶電氣自動化技術實施的前提是電磁技術的保證。但是,船舶電磁安全問題更容易受到船舶的沖擊和干擾。許多船只都設在海上,在不利的天氣下擾亂了船上的整個電磁系統。對于一些船舶來說,面積往往相當小,電子部件的安裝也比較窄,這可能導致電子干擾的頻率明顯增加。然后,船舶在具體作業中應盡量減少天氣條件的影響和干擾。事實上,電磁技術在船舶電氣工程的應用中起著至關重要的作用,是其實施的必要條件。與此同時,許多船舶在正常運行時遇到特別不利的天氣,有時甚至損壞整個電磁系統,受到電磁干擾。油路的油封和控制信號由自動電氣控制,例如b.電磁干擾,其信號失真,導致影響系統正常運行的石油工程故障。

3 加強船舶電氣自動化控制安全措施

3.1 完善管理體系 各類規范和技術標準的執行與完善,是電氣自動化安全運行的重要基礎。廣大船舶制造及運營單位在運用自動化技術時,務須嚴格遵循國際船級社、掛旗國、海事管理部門頒布實施的相關規定,船舶運營單位和艦隊管理者也要嚴格遵守相關規定,強化制度的操作性,以及最終的實用性能。另外,需要對操作過程中的每一個環節倍加重視,就所有步驟進行明確規定以及詳細講解,杜絕違規操作事件發生。

3.2 優化系統設計 電氣設備控制設計是在現代電氣工程中的自動化設計控制中較為需要經常的被涉及和用到的一個環節,并且這項設計工作較為復雜也較為重要,如果僅單純依靠人工進行設計在一些操作細節和數據計算處理方面上就需要額外耗費大量的人力時間,要么在想能夠保證電氣設計過程數據的正確性和無誤并且保證能夠準確度的同時進行電氣設計數據制作就必須需要人工進行資料計算和數據核驗,工作效率相對較低。尤其特別是對工程設計管理人員的相關專業技術水平知識要求也比較高,必須不僅要對電子磁力、電氣和集成電路等專業知識能夠有比較深入地理解掌握,并且同時還要求具有將這些專業知識充分應用在實際的工程設計管理工作之中的綜合能力。在這里要求工業設計工作人員除了具有較高的設計專業技術水平之外,還必須強求要用較為豐富的工業設計工作經驗,才能夠可以有效率的解決工業設計工作過程當中的各類技術問題。智能化的設計方案工作過程可以主要認為是指有利于利用cad設計技術和其他相關的應用計算機編程輔助設計技術,通過智能化運算,使設計方案的規劃合理性和設計可行性有效率的提升。算法技術是目前智能化系統設計人員工作中主要最為需要的一種算法技術手段,這種算法技術的設計實用性和技術先進性得非常突出,所以在投入使用的整個過程中使它能夠直接使得系統設計人員工作的整個過程環境得以不斷優化。

3.3 改善傳輸介質 船舶電氣系統的電纜布置及走線,受到空間方面的諸多限制。在一些比較特殊的位置,信號控制電纜與電力電纜之間的距離非常接近,電纜屏蔽現象極有可能發生。正常的信號控制系統會受到交流電磁干擾信號的影響。所以,在設計進程中,電力電纜的選擇很有講究,一般需要帶鎧裝保護,以此來隔離屏蔽電磁。自動監控系統信號控制電纜的選擇,需要按照信號強弱程度的不同,確定最終選擇獨立屏蔽電纜還是公共屏蔽電纜。為達成較好的屏蔽效應,可以考慮兩者共用。在施工設計進程中,根據電纜信號的不同以及壓力的大小,敷設的時候亦應當分開操作。比如變頻電機電纜,應當同其他類型電纜區分開來,進行獨立的走線,不能與其他電纜長距離平行走線,這樣才能在變頻器輸出電壓快速變化的時候有效降低電磁干擾的產生。本安回路信號一般不會很強,所以本安電纜的走線應當與其他電纜至少保持5cm的距離。在通訊電纜的所有類型中,抗干擾力最強的當屬光纖電纜,其可以和電力電纜共同敷設。

4 結束語

電氣自動化是船舶運行安全的一個重要保障。所以,船舶電氣從業者應當秉持一絲不茍的工作態度,認真開展排查工作,及時發現問題,消除存在的安全隱患,有效評估船舶電氣自動化的安全性,為船舶的安全穩定運行保駕護航。