关于船舶电气自动化的发展及设备故障的排除研究

2016-10-09杨瑞强上海江南长兴重工有限责任公司上海200335

科技传播 2016年17期

杨瑞强上海江南长兴重工有限责任公司，上海 200335

杨瑞强
上海江南长兴重工有限责任公司，上海 200335

不断提升的社会经济水平使得我国船舶业进入了高速发展阶段，电气自动化逐渐代替了人员驾驶，这不仅大大节省了船舶企业的人力，还为船员和财产的安全提供了强有力的保障。为了促进船舶电气自动化的进一步发展，本文就自动化技术在船舶电气自动化领域中的应用、船舶电气自动化技术的发展趋势及排除设备故障的方法进行了深入的探讨。

船舶电气自动化；发展趋势；设备故障

1 自动化技术在船舶电气自动化领域中的应用

1.1电力电子技术

轴带发电、电力推进系统是电力电子技术应用于船舶电气自动化中的主要方面，具体应用如下所述。

1.1.1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。

1.1.2电力推进系统

从电力传动角度而言，直流传动和交流传动是电力推进系统的主要分类，随着科学技术的发展与进步，交流调速也得到了较为广泛的应用，交流推进系统正逐步取代直流推进。交流无换向器电动机推进系统与直流无换向器电动机推进系统是交流电力推进方式中最常采用的方式。

1.2CAN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。

1.3自动化系统可靠性保障技术

电磁兼容设计、容错技术设计等可靠性技术与设计可为船舶电气自动化系统的安全性与可靠性提供保障，目前国内外正在展开对这一领域的研究与设计。

2 船舶电气自动化系统的发展趋势

2.1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。

2.2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。

2.3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。

2.4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。

3 船舶电气自动化设备故障的排除

3.1排除原则

为了保证船舶各项工作的顺利展开，检测人员需对电气自动化故障进行一一排除，在排除过程中需遵循先易后难、先动后静、先外部后内部的原则。如此才能快速及时发现自动化设备的故障，才能促进工作效率与企业经济效益的提高。

3.2排除步骤

1）安排检测人员对电气自动化设备进行检查，确定出现故障的电气自动化设备。

2）认真对照电气线路图和说明书，深入思考已知故障并找出故障出现的原因。

3）确定需进一步检查的设备的位置，拆卸其元件并标记。

4）故障修理。

5）通过反复试验确定故障排除工作是否顺利完成。

3.3排除方法

高速运转的船舶电气自动化设备难免会出现设备故障的现象，不及时排除设备故障将会严重影响船舶航行的安全性与可靠性。直观分析法、短路分析法、对比分析法是常用的船舶电气自动化设备故障排除方法，笔者根据自身工作实践简要分析了以上3种方法，具体内容如下所述。

3.3.1直观分析法

简言之，检测人员通过看、听、闻、摸等直观感受来查找分析机械故障部位的方法即为直观分析法。看，主要是指检测人员查看设备各部位是否连接完整、线头是否松动、颜色是否出现变化来判断故障部位；听，是指检测人员通过听机械运转时发出的声音是否与正常工作时相一致来判断故障部位；闻，是指检测人员嗅闻设备，如有异味出现则可视为故障部位；摸，即指触摸设备是否出现不正常的温度过高现象，如确实温度过高则可判断为故障部位。

3.3.2短路分析法

短路分析法对检测人员的专业水平提出了较高的要求，检测人员首先需正确判断故障部位，继而在可疑触点处连接导线，设备正常运转则可视该触点为故障部位。一旦确定故障部位后，检测人员需立即拆除导线，以导线直接代替触点的行为势必会造成重大安全事故。

3.3.3对比分析法

较之直观分析法和短路分析法，对比分析法无需深究设备出现故障的原因，仅需进行部件或线路板更换的操作，因而较为快速。检测人员首先需确定一个故障可能发生的部位，然后再更换其部件或线路板，如果设备恢复正常运转则可将该部件部位或线路板视为故障部位，如果设备依然不能正常运转则可按照以上步骤继续进行故障排除，直至设备恢复正常运转即可确定故障部位，此时可安排维修人员对其进行维修。