船舶电气自动化控制安全问题与对策

船舶电气自动化控制安全问题与对策
摘要：在我国全面改革工作持续、深化推进的背景下，经济增长态势十分迅猛，而得益于经济的高速发展，为科学技术水平的提升提供了带动作用，受该方
面因素影响，船舶自动化步伐随之加快。

目前，船舶的各个机构部分已经广泛应
用自动化系统，该系统的应用极大程度便捷了对船舶的控制与管理。

但值得注意
的是，一旦自动化系统有故障问题出现，可能会严重威胁船舶，导致诸多不便由
此引发，所以必须要进一步分析船舶电气自动化控制安全问题和相应对策。

关键词：船舶；电气自动化控制；安全问题；对策
引言
在船舶中引进电气自动化控制系统，可极大程度推动船舶运行和监测等方面
效率的提高，与此同时，也能在一定程度上保障航行途中的安全性，切实维护船
上人员及财产安全。

新时期，我国船舶电子自动化技术方面的进步致使十分突出，随之自动化系统开始向一些比较大型的船舶中渗透，为船舶电气自动化功能在通
讯导航系统中的应用提供了促进作用，使得船舶数据系统、岸基数据系统的连接、信息交换及自动控制等功能进一步深化，也逐步增强了船舶自动化控制，并为其
向综合化及网络化发展提供了促进作用。

为确保电气自动化控制在船舶中的应用
作用能够最大化发挥，本文线分析了自控中的安全问题，之后探讨了对应的解决
措施，供业内人员参考。

1 船舶电气自动化控制安全问题
1.1 系统设备故障
应用电气自动化技术时，存在的显著特征为便捷性、稳定性，但一些情况下
也会有错误存在，且具有一定容错率，而系统设备容错率的显著特征就是无法改
变且不能逆转。

容错率一般会在电气设备运行及安装中发生；与此同时，船舶电
气设备安装、制造安全度较高，也会在设备制造调试中确认并解决运行中的错误
及问题，但在使用期限增加的情况下，仍然会进一步提高其故障概率[1]。

上述船
舶电气自控的容错率和故障问题无法规避，且即便通过后续的维护和保养能够在
一定程度上降低容错率，但错误的出现仍然难以避免。

一旦船舶电气自控安全性
错误出现，会导致整个电气系统有问题随之产生，甚至会给其控制逻辑造成影响，阻碍船舶安全行驶。

1.2 电磁安全问题
船舶电气自动化技术应用的前提保障就是电磁技术，但值得注意的是，船舶
运行极易影响、干扰电磁安全。

位于海面上运行的船舶，在面临恶劣天气时，就
会影响、干扰船舶上的整体电磁系统，与此同时，因船舶内并无广阔的空间，所
以船舶上电子元件设备的安装相对紧密，此时会大幅提升电磁干扰问题出现的概率。

而受电磁干扰因素影响，会给系统的正常运行造成阻碍，比如说船舶中燃油
量及油路控制等信号的实现方式就是电气自控功能，而在其受到电磁干扰的情况下，就会出现信号失真现象，最终喷油量误差问题就会随之产生，进而威胁系统
正常工作。

1.3 线路控制问题
船舶中应用电气自动化技术，能够达到便捷运营的目的，同时也能基于船舶
自动化中央集成控制系统的应用，实现实操目的。

如自动化技术能在架空室、两
翼台上直接操控主机及侧推、舵机等动力设备，且船舶机舱自动化系统可在集控
室操控舱内所有水泵及风机设备。

但在此类操作系统有问题出现的情况下，船舶
电气设备系统会出现互相影响并失控的现象，此时给传播带来的危害无法逆转[2]。

除此之外，因控制线路单一，所以出现故障时需将某个设备关闭掉，在此背景下，船舶中的部分重要推进、动力设备就会呈现出失效状态，如主机及发电机等，而
在上述故障未得到及时发现和有效处理的情况下，造成的后果不可挽回。

2船舶电气自动化控制优化对策
2.1 采用抗电磁干扰技术
属于客观存在物理现象之一的电磁干扰问题，记有可能会降低设备性能，也
会导致电子元器件被损坏，致使电气控制信号被削弱，严重情况下错误控制信号
可能会产生；与此同时，也会导致线路发热量大大增加，致使信号传导率被减弱[3]。

面对此种情况，电气自动化控制的关键所在就是怎样保障电磁辐射对线路的
干扰、影响，有效减少，一般可利用以下技术使电磁干扰有效减弱：第一，滤波
技术。

以频率为依据，滤波技术能够有选择性的针对干扰信号进行抑制；第二，
接地技术。

该技术能为人身及设备安全提供保护作用，一般进行接地时，可借助
串联电阻、阻隔环路两种接地方式；第三，屏蔽接地。

屏蔽接地利于电磁干扰在
空间上传播现象的有效抑制，也能使辐射干扰的路径被切断，确保电磁干扰对信
号源的影响程度有效降低。

2.2 改善控制网络布线方式
不同于陆地上电气自控系统，船舶电气控制线路具有单一化的结构，所以在
出现短路或断路、接触不良等现象时，系统故障问题极易出现，此时要想为系统
稳定性水平的提升提供保障，就要在控制线路、布线方式的改善上提高注重程度，同时注意双通道冗余功能的尽可能增加，为某一路出现故障时，能够借助备用线
路进行信号的传输提供保障[4]。

数据传输所用布线方式一般是以光纤铜线分布式、CAT6及以上规格的以太网络等布线形式为主；针对超100m的大规模网络系统来说，布线方式一般是以单模光纤网络为主，借此能促进数据通讯安全性、可靠性
的有效提升。

2.3 增强设备元器件容错能力
设备及其元件出现故障时，一种容忍错误的能力就是容错能力。

如果系统中
的一些组件无法正常运转，此时通过容错技术作用的充分发挥，能使整套系统仍
然可正常执行其控制功能。

一般来说，检查及诊断系统故障、错误防范、错误影
响弱化、冗余设计等技术是常用容错技术。

容错技术的应用能够检测并评估系统
故障，使故障原因得以及时分析，基于故障区域的确定，保障故障能够及时有效
处理，所以为确保设备及其元器件的容错能力有效增强，就应结合实际情况来选
择容错技术。

2.4 改善数据信号传输
在网络技术逐步涌现的背景下，数据信号传输介质发生了一次又一次的改变。

数据传输时，对线、绞线、屏蔽双绞线、同轴电缆等为最原始的传输介质，在此
之后俗称的网线CAT5、升级的CAT6及CAT7等也逐步涌现；而在网络技术进一步
发展的背景下，光纤及无线网络、微波、红外、蓝牙传输等数据传输介质开始得
到广泛应用[5]。

对于不同介质来说，存在不同的数据传输能力，具体应以需求为
依据，确保所选传输介质最科学、最合理，为网络数据传输效率的提升、在合理
范围内有效控制成本等提供保障，这一过程应注意，过分追求介质高新化的现象
应切实规避。

3 结语
从电气自动化控制实质内容方面进行分析，其具体是指通过一个系统来对多
个不同配件进行同时管控，确保一定环境下的各种不同操作能够顺利完成。

对于
船舶设备来说，其电气自动化结构的显著特征为复杂化，且虽然电气自动化控制
能够在一定程度上辅助船舶的安全运行，但自动化系统应用时也有一定安全风险
存在，如电磁安全、系统故障等，此时只有将前期的检测工作做好，才能对其中
的问题进行进一步挖掘，进而基于有效措施的应用，保障船舶电气自动化的安全性、稳定性，实现有效控制目的的同时，为船舶安全、可靠运行奠定坚实的技术
基础。

参考文献：
[1]郭科运.船舶电气自动化控制安全问题与措施[J].船舶物资与市
场,2021,29(11):15-16.
[2]冯晓慧.船舶电气自动化控制安全问题与措施[J].船舶物资与市
场,2021,29(1):95-96.
[3]卢时俊.船舶电气自动化控制安全性问题探析[J].船舶标准化工程
师,2020,53(6):89-92.
[4]张超.船舶电气自动化控制安全性问题探析[J].科学与信息
化,2018(1):82,84.
[5]黄红生,刘亮,唐伟.浅议船舶电气自动化控制安全性问题[J].建筑工程技术与设计,2017(13):2861-2861.。