淺談船舶電氣自動化系統(tǒng)的可靠性保障技術

翟樹宏　朱凱

摘 要：船舶業(yè)的快速發(fā)展離不開科學技術的進步，使船舶從電氣自動化系統(tǒng)操作取代了人力操作。電氣自動化系統(tǒng)對水運事業(yè)的發(fā)展至關重要，所以對船舶電氣自動化系統(tǒng)的可靠性保障技術研究意義重大。對可靠性保障技術的研究是為了增加船舶系統(tǒng)的穩(wěn)定性和船舶運行的安全性。

關鍵詞：船舶電氣自動化；系統(tǒng)可靠性；技術保障

中圖分類號：U665 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）32-0275-01

1 船舶電氣自動化的特點

1.1 電子信息化

電子行業(yè)的快速發(fā)展，電氣設備的不斷更新，使電氣自動化程不斷提高。兩者結(jié)合靈活運用，更加綜合化。電氣自動化系統(tǒng)可以通過控制按鈕或界面上的按鈕對發(fā)出指令進行操作。由于船舶的構造不同，它的性能也就不同，所運用的電氣自動化系統(tǒng)就有很大差異。

1.2 網(wǎng)絡可控化

由于網(wǎng)絡信息技術得不斷完善，船舶電氣自動化系統(tǒng)發(fā)展的前提是總線系統(tǒng)的廣泛應用?？偩€系統(tǒng)是各個部件與模塊之間通過信息同道，將信息源連起來，將每個控制系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)鏈接起來，可以更好的維持系統(tǒng)的穩(wěn)定性，人工操作由船舶電氣自動化系統(tǒng)的網(wǎng)路技術的代替，減去了工人的工作量，有利于系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行。

2 船舶電氣自動化的發(fā)展前景

2.1 船舶電氣自動化系統(tǒng)

船舶電氣自動化是作為一種綜合應用技術，它是隨著控制技術、通信技術和微處理技術的發(fā)展而發(fā)展起來的。傳統(tǒng)的電氣自動化主要是指電站自動化。信息技術和集成技術的發(fā)展，使船舶電氣自動化擴展了許多領域。這個給船舶電氣自動化的發(fā)展帶來了新的機遇。逐步形成了驅(qū)動系統(tǒng)自動化、倉庫管理系統(tǒng)自動化、裝貨卸貨系統(tǒng)自動化一體化的多功能。它可以將系統(tǒng)集中，最終實現(xiàn)一個人操控整個船舶設備。

2.2 自動化控制系統(tǒng)

船舶自動化控制系統(tǒng)是由機艙自動化系統(tǒng)、航行自動化系統(tǒng)、機械自動化系統(tǒng)和裝貨載貨自動化系統(tǒng)集成是一個多功能一體化的綜合系統(tǒng)。

2.3 船舶電氣自動化控制系統(tǒng)發(fā)展

集成電氣設備標準化模塊化設計，使不同設備的通用性越來越強。不同的設備可以通過集成技術靈活配置。為使員工的操作提供了極大的便利，計算機技術的發(fā)展使人機界面設計更加規(guī)范化、人性化。例如，員工操作者將可以通過主菜單完成各種功能切換、電子屏幕切換等多項功能，提高了工作效率，降低了員工工作強度。綜合監(jiān)測對提高船舶電氣性能具有積極意義。在中國工業(yè)化發(fā)展的過程中，借助信息技術，加快工業(yè)化進程，走向信息化。這兩種技術是影響未來船舶電氣自動化發(fā)展的主要因素，這將促進通信行業(yè)的快速發(fā)展。所謂的信息化，就是工業(yè)化基礎與信息技術相融合。

3 可靠性保障技術

電氣自動化系統(tǒng)可靠性的保障技術能夠保證船舶能夠正常安全運行，使船舶發(fā)生故障的幾率降低，為了能夠有效減少船舶電氣自動化系統(tǒng)故障的發(fā)生次數(shù)，需要各種能保證系統(tǒng)正確運行的應用，助于延長系統(tǒng)的使用年限，能進一步使整個電氣自動化系統(tǒng)安全可靠的正常使用，對船舶安全運行具有非常重要的現(xiàn)實意義。為了保證船舶電氣自動化系統(tǒng)的正常、穩(wěn)定運行，世界上大多數(shù)國家都投入了大量精力研究船舶電氣自動化系統(tǒng)可靠性保障技術。如今，已經(jīng)取得了一定的成果，提高了整個系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性。

4 船舶電氣自動化系統(tǒng)可靠性保障技術內(nèi)容

4.1 電磁干擾技術

由于船舶電氣設備安裝空間較小，內(nèi)部溫度較高，容易引起電氣設備接觸問題。船舶運行在一個不穩(wěn)定的電磁廠中，會使船舶在航行、運轉(zhuǎn)過程中可能遭到電磁干擾。電氣自動化系統(tǒng)的工作需要導航儀、強電設備等，這些設備將受到干擾，使船舶系統(tǒng)無法正常工作與運轉(zhuǎn)。解決這樣問題主要利用電磁干擾屏蔽系統(tǒng)，這個系統(tǒng)將把電磁信號屏蔽在電子設備外，減少對設備的影響。

4.2 電磁兼容技術

電磁兼容技術使船舶運行系統(tǒng)在特定的電磁環(huán)境下，能夠繼續(xù)運行，不被強力電磁干擾。構成電磁干擾有幾個基本條件：①有敏感的接受單元；②存在干擾源等，具備其中一條電磁兼容設計就會破壞電磁干擾，或者將遙控系統(tǒng)的信號輸出與信號輸入隔開，就能有效的避免電磁干擾。

4.3 自動化報警系統(tǒng)

機艙自動化監(jiān)督系統(tǒng)具有自動化信息記錄、存儲和輸出功能，可以減少人工工作量，也實現(xiàn)了整個系統(tǒng)自動化運行。為了更高效的找到并排除故障，科學的預測、判斷故障、維持系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)。如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障，計算機控制系統(tǒng)發(fā)出警報，調(diào)控現(xiàn)場系統(tǒng)的正常運行。

4.4 容錯技術

為了保證船舶電氣自動化系統(tǒng)安全與穩(wěn)定的運行，需要研究其安全保障技術，這種技術就是系統(tǒng)運行過程中對故障的容忍程度和承載能力就是容錯技術。容錯技術的設計內(nèi)容有兩方面，分別是系統(tǒng)故障的預測與系統(tǒng)故障的控制，會在最短的時間內(nèi)對系統(tǒng)的故障性質(zhì)進行識別，找出發(fā)生故障的位置并進行處理。找出故障發(fā)生的原因進行分析和解決問題。這樣可減少故障對系統(tǒng)安全帶來的影響。監(jiān)測、定位、判斷故障單元，故障信號傳輸至中央系統(tǒng)來給予處理是實際的故障處理的流程。

4.5 儲備冗余處理技術

備用冗余處理技術是保證自動化系統(tǒng)高效運行的關鍵技術。在系統(tǒng)穩(wěn)定工作狀態(tài)下，應設計出三臺性能性能和功能相近的、能夠自主操作的主存儲機，并且可以相互穿插，通過這種方式來保護自動化系統(tǒng)的高效、平穩(wěn)運行。在實際儲備系統(tǒng)中，每個單元獨立運行。即使有一個單位發(fā)生故障，其他單位也可以代替運行，繼續(xù)發(fā)揮作用。通過這種方式，可以保護系統(tǒng)的自動化，從而高效且穩(wěn)定地運行。

5 結(jié)束語

船舶電氣自動化系統(tǒng)的可靠性保障技術是一種先進技術，是一項復雜的系統(tǒng)工程，它對于船舶電氣自動化系統(tǒng)的制作、改良和完善。船舶電氣自動化系統(tǒng)的保障技術對于船舶的正常穩(wěn)定運行具有重要意義。因此，在應用這些技術之前，有必要進行相關的檢查工作，為了更好地保證船舶電氣自動化系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，為了提高船舶電氣自動化系統(tǒng)的可靠性，國內(nèi)外對船舶電氣自動化系統(tǒng)的可靠性保障技術進行了深入的研究。

參考文獻

[1]曾祥富.基于船舶電氣自動化系統(tǒng)可靠性的保障技術探究[J].中國水運（下半月），2018，18（01）：114～115.

[2]李曉宇，高 原，張建軍，曾俊輝.船舶電氣自動化系統(tǒng)可靠性的保障技術研究[J].中國高新區(qū)，2018（06）：149.

[3]馮太君.船舶電氣自動化系統(tǒng)可靠性的保障技術研究[J].科技創(chuàng)新與應用，2017（06）：157.

收稿日期：2018-10-12