探究船舶电气自动化系统可靠性保障技术

探究船舶电气自动化系统可靠性保障技术

胡苏荣徐志强胡长州

江南造船（集团）有限责任公司总装二部201913

摘要：本文将对船舶电气自动化系统的特点进行阐述，并分析其中的可靠性保障技术，希望可以为相关工作者的研究提供一些帮助。

关键词：船舶；电气自动化；保障技术

前言：进入新时代后，船舶业迎来了发展的高峰期，这也使得人们对其运行的可靠性、安全性提出了更高的要求。因此，必须了解船舶电气自动化系统的特点，并通过保障技术的有效运用，提高电气系统的自动化水平，保证系统平稳运行，从而为我国船舶业健康发展奠定良好基础。

一、船舶电气自动化系统的特点

（一）综合化

随着电子技术的快速发展，电气系统功能逐渐向着全面性发展，在各种模块的相互组合下，可以充分发挥自身功能，如业务菜单整合、操作页面设计等[1]。因此，在电气自动化系统中，工作人员只需要将指令从操控平台发出去，电气系统就能够自动运行相关程序并完成指令，可以为其更好发展奠定坚实基础。同时，由于市场需求存在差异，船舶的质量和功能也有所不同，这就给电气系统可靠性提出了不同要求。而由于自动化系统具有综合性的特点，在一定程度上能够避免功能冗余或者是重复问题的出现，因此，必须加强对保障技术的研究与应用，以此来促进船舶可靠、安全运行。

（二）网络化

网络技术的发展与普及，将有力技术支持提供给了电气系统的网络化发展。目前，在船舶电气系统中，总线技术、电子技术等都有着广泛应用，凭借信号线的安装、分布，这些技术可以有效结合模块和结构，实现信息交流。同时，电气系统中的总线通常设置成双层结构，第一层主要负责数据收集整理，第二层则负责控制信息，在两层结构共同作用下，电气系统可以实现平稳运行。另外，工作人员还应该保证网结构稳定性，以机器代替人工，这样，不但可以对具体操作进行规范，防止人为失误的出现，还能够提高工作效率，有利于船舶可靠运行。

（三）智能化

实现电气系统智能化，可以为船舶工作质量与效率的提升带来较好影响。首先，在智能技术作用下，电气系统可以做好动静控制工作；其次，智能技术的应用，还能实现个性化生产，不但可以扩大系统适用范围，还能够使设计充满人性化，有利于满足人们差异化的需求；最后，智能化的实现，可以将复杂操作变得简单，可以有效减少人员工作量，有利于实现高难度程序加工。总之，实现电气系统智能化发展，可以有效提高船舶整体的性能，有利于其安全、平稳运行。

二、船舶电气自动化系统中的可靠性保障技术

（一）电力推进技术

目前，由于军事舰艇大量应用电力推进系统，这就使得电力推进技术有着较好发展前景。同时，该技术中还广泛应用了信息技术、电子技术以及电子器件，将其运用到船舶电气自动化系统中，可以保证系统运行的可靠性与安全性。在电力传动角度，电力推进技术可以分为交流传动与直流传动两种，并且在不断发展、实践中，交流传动逐渐成为了最常见的保障技术。在具体应用中，其主要有两种推进系统，即交流无换向器电动机与直流无换向器电动机。前者是在变频器同步调速作用下，对交流进行转换，但由于这一转换会船舶输出频率带来影响，因此，在这种情况下，应该通过降低电机运行速度的方法来应对；后者是凭借变频器同步调速，来完成交流-直流-交流之间的转换，在这一过程中，应该保证船舶运行与调距螺旋桨的协调运行。在公海时，应该使推动机处在同步转换模式或超同步转换模式；在较窄港口或水道时，应该将交流推动运行速度降到最低，只有这样，才能保证船舶电气自动化系统平稳、安全运行。

（二）电磁干扰技术

在设计原理与特性的限制下，船舶只有较小内部空间，这就使得电气设备安装空间不大，工作环境也较差，在具体运行中还经常会受到各种电磁波的不良影响。因此，为了有效解决这一问题，必须加强对电磁干扰技术的使用。一方面，工作人员应该隔离电磁干扰来源，将隔离器安装到相应的电气设备上，保证其独立运行，尽可能避免电磁的干扰。另一方面，工作人员应该以传输介质为突破口，有效减少电磁干扰。例如，在控制系统中，由于驾驶室与客户舱之间的距离较远，这就使得信号在长时间传输中极易遭到电磁干扰。因此，工作人员必须提高传输介质的抗干扰性与质量，还可以通过分离输入输出线路的方法，为船舶平稳、安全运行奠定良好基础。

（三）容错技术

容错技术就是在运行过程中，电气自动化系统对出现故障的容忍能力。将其应用到船舶电气系统中，可以准确、及时发现其中的突发问题或者是故障，在最短时间内明确故障的准确位置，并通过针对性措施的实施，有效解决相关问题，可以降低故障给电气自动化系统带来的不良影响，有利于系统运行稳定性与可靠性的提升。

（四）储备冗余处理技术

储备冗余处理技术就是将并联单元加入到自动化系统中，从而达到提高系统安全性、稳定性以及可靠性的一种技术。目前，为了保证系统可靠运行，一般是由三台功能、设计结构都相似的机组储备共同工作，这样，不但可以保证机组的独立性，还能够保证某机组发生故障时，其他机组正常运作，可以有效提高系统的安全性。一般情况下，储备系统中的工作单元和储备单元是分开的，各单元既能够单独运行，也可以合作运行。因此，可以将电气系统当作储备系统，这样，即使在运行中某单元出现问题，其他单元也可以立即发挥作用，防止无法运行问题的出现，从而为传播电气自动化系统可靠、安全运行提供有力保障[2]。

结论：综上所述，加强可靠性保障技术在船舶电气自动化系统中的应用已经成为了一项重要工作。因此，必须掌握综合化、网络化以及智能化等特点，并加强电力推进技术、电磁干扰技术、容错技术以及储备冗余处理技术等的应用，保证电气自动化系统平稳运行，从而促进我国船舶业更好更快发展。

参考文献：

[1]杨强.关于船舶电气自动化的发展及设备故障的排除研究[J].科技传播,2016,8(17):150-151.

[2]吴志良,冒天诚.EEA-22船舶电站自动化系统可靠性评估——兼述可靠性保障技术的应用[J].大连海运学院学报,1993(04):442-450.