关于船舶电气自动化系统的可靠性保障分析

关于船舶电气自动化系统的可靠性保障分析

发表时间：2018-11-17T15:34:33.887Z 来源：《基层建设》2018年第29期作者：高立峰

[导读] 摘要：船舶电气自动化系统具有较高的复杂性，为了确保船舶电气自动化系统运行的可靠性，需要在系统运行中采取科学的可靠性保障技术措施，进而降低船舶故障问题发生的可能性，确保系统稳定运行。

广州打捞局广东广州 510260

摘要：船舶电气自动化系统具有较高的复杂性，为了确保船舶电气自动化系统运行的可靠性，需要在系统运行中采取科学的可靠性保障技术措施，进而降低船舶故障问题发生的可能性，确保系统稳定运行。基于此，文章对船舶电气自动化系统展开了讨论，同时对其可靠性保障技术进行了分析，旨在为业内人士提供借鉴。

关键词：船舶；电气自动化系统；可靠性；保障技术

引言：确保船舶电气自动化系统运行可靠性便能够保证其运行功能的发挥，由于船舶自动化系统的可靠性保障技术较为复杂，在具体实施期间会涉及到多项环节，为此，确保系统可靠性是极为重要的。在船舶电气自动化系统运行期间，应当利用各项科学的可靠性保障技术措施来避免相关故障的产生，提高系统运行水平。

一、船舶电气自动化系统可靠性的保障技术

1、电磁干扰技术

在船舶运行过程中，时常会运用导航仪器以及强电设备，这样在开启或是关闭期间便很可能受到干扰，随后通过交变电磁场、静电场以及传输线路等，极易被电源干扰，在如果船舶的电气自动化系统在正常运行中受到电磁波的干扰，那么很容易对船舶的正常运行造成一定的影响。电磁干扰的条件主要是：有一定的干扰源；干扰源与电力系统之间存在传输介质；有灵敏的接收单元。船舶电气自动化系统可靠性保障技术的一项重要技术就是电磁干扰技术，其原理是破坏这是三个条件中的任意一个条件，另外，选择合适的元器件、较少元件的敏感度是一个重要的措施。船舶电气自动化系统的可靠性保障技术的工作原理如下：

（1）隔离变压器

根据研究，交流电源是影响船舶电气自动化系统的主要干扰来源，改善这一干扰的最好的方法就是对电气设备隔离变压器，实现独立供电。另外，还可以将供电装置与强电装置分开，从而隔离干扰。船舶的电源经过交流变压器将高频信号过滤掉然后再隔离变压器，这样可以为自控装置提供独立电源，以隔离干扰。

（2）改变传输介质

就电磁干扰技术来说，其能够采用屏蔽干扰源或是干扰设备两种方式进行处理，同时，通过改变传输介质以破坏电磁干扰的其中一个条件也能够达到良好的处理效果。船舶电气自动化系统是以船舶遥控系统为主的，因此，信号在输入到接收的时间和距离都比较长，通常来说，输入部分位于驾驶室，而接收部分则处于机舱，这就导致传输线路比较长，很可能会被电磁所干扰。面对这种情况，可采用改变传输介质来减少信号输入的方式对电磁干扰进行屏蔽，并且，也可以将输入与输出电路分开，这样也可以避免电磁干扰。

（3）RC吸收设备

船舶电气自动化系统中，鉴于系统的自动化，因此，会涉及到很多的电气设备，比如继电器、接触器以及电源开关等，因此，在接触这些电源设备时，可以由于电弧等原因产生电磁干扰，在这种情况下，可以使用RC吸收设备，该设备不会应为电压而产生突变原理，从而可以有效地抑制电磁干扰。除此之外，还可以利用电阻来限制电容，这样也可以有效地减少电磁干扰现象。

2、电力推进技术

电力推进技术依据电力传动的角度可以分为交流传动与直流传动两大类别，近年来，交流传动技术发展迅速，而且在交流调速技术的推动下，交流电力系统逐渐取代了直流传动技术，并且在保障船舶电气自动化系统的稳定运行中起到了很好的效果。交流电力技术在电气自动化系统中的应用主要分为两种推进系统，LCI—直流无换向器电动机以及CCV—交流无换向器电动机。LCI推进系统主要是通过变频器的同步调速来实现交流到直流再到交流的同步调速，在这个过程中，船舶运行与调距螺旋桨相互配合来进行工作。在船舶的运行中，如果需要船舶在港口或者是狭窄的水道上机动航行，这时可以将交流推动机调整为低速运转的状态，如果船舶是在公海上航行，那么就可以将推动机调整为同步或者是超同步转换状态。而另一系统—CCV系统是通过变频器的同步调速实现交流到交流的转换，并最终构成交流调速运行系统。交流—交流的情况在一定程度上会受到输出频率的影响，但是在此情况下，电机是低速运行的，因此，这种形式在船舶电气自动化系统中更具实用性。

3、CAN电站测控系统

将发电机组、控制台、检测微机3个节点一起挂在CAN总线上可形成一个电站自动控制网络，通过网络将这一电站自动控制网络与船舶上其他控制网络连在一起之后即可构成整个船舶的控制网络平台。以上3个节点本身也具有独立的测控功能，因此可以一个“子控制区”的角色参与全船的控制检测工作中。测量与控制是发电机组的功能，接收各发电机组传送过来的测量结果并依据结果与控制要求下达控制指令则是控制台的功能，监视各节点工作情况为检测微机的功能。

4、轴带发电机

轴带发电机是船舶节能的主要装置，其主要由主轴驱动，转速则随着主机转速的变化而变化。控制轴带发电机的主要依据是主机运行状况和海况。机械式和电气式是轴带发电常用的恒频方式，但电力电子器件的飞速发展使得晶闸管逆变方式已为国内大部分船舶轴带发电系统所用。

二、船舶电气自动化系统的发展趋势

1、不断提高的工作效率

不断发展的科学技术及逐渐完善的网络系统使得电气自动化系统在船舶业的应用越来越广泛。数字化、高层次的自动化技术、图像控制功能均属于网络系统的优势，有利于船舶更好地实现人机操作。不断优化的船舶监控系统与计算机愈加便捷的操作方式是密切相关的。另外，网络操纵方式的简易化也大大降低了工作人员的操作频繁度，工作效率可随之得到提高。

2、逐渐完善的电气设备

近些年，电气自动化在船舶业的发展越来越广泛，业界人士对其关注度也在不断提升中，这进一步推动了电气自动化系统设备产业的

发展，相关企业也将研发出更多高端的电气设备，更加安全可靠与更加节能成为船舶业电气自动化设备的未来重点发展趋势，这将对船舶机械、船舱的运作带来极大的便利，且极有可能会推动船舶电力推进和辅机电力拖动技术领域的重大变革。

3、更加准确的监控系统

在不断发展的计算机、网络、自动化技术的推动下，我国船舶在驾驶、机舱管理和装货等方面均实现了全盘计算机控制。与此同时，船舶工业正向着智能综合自动化、全球定位系统、卫星通信导航、微机监视、智能控制、船案、信息直接交流、全船自动化等趋势发展。随着计算机技术同网络系统间的不断结合，船舶监控系统的准确性势必将得到进一步的提高，船舶航行也将更具安全性、可靠性与经济性。

4、发展趋势展望

柴油发动机长期应用于船舶中，但持续加剧的生态环境问题与不断枯竭的石油资源问题将对柴油发动机的地位造成较大的威胁。为了改善生态环境节省能源，船舶业需加大新能源新技术的研发力度，并尽快将其实际应用于船舶工业中。

结语：加强对船舶电气自动化可靠性的研究，有助于促进电气自动化技术的应用发展，同时在船舶自动化程度提升的同时，系统运行的稳定性也会得到提高，进而为船舶事业的健康发展产生积极影响。当前国家已经加大了对船舶电气自动化系统的研究，并且在这方面投入了大量的资金与人才，在实际研究过程中，应当加强对技术的检测，以免出现安全事故。在不断的实践研究下，船舶电气自动化系统运行水平将会进一步提升。

参考文献：

[1]何晓东，李阳，任有路.船舶电气自动化系统可靠性保障技术的应用[J].四川水泥.2015（03）：18-18.

[2]沈松斌.基于船舶电气自动化系统可靠性的保障技术探究[J].中国水运（下半月）.2013（04）：56-57.

[3]康健.基于船舶电气自动化系统可靠性的保障技术[J].电子技术与软件工程.2017（14）：151-151.