船舶电气自动化系统可靠性的保障技术研究

郑福光

摘 要：船舶电气自动化系统的可靠性保障技术是一项复杂的工程。为了降低甚至避免该系统运行中产生故障，从而确保船舶的正常运行，研究船舶电气自动化系统可靠性的保障技术非常重要。简单分析了目前我国该技术的研究现状，并对电磁干扰技术、容错技术、电力推进技术、储备冗余处理这四种可靠性保障技术进行了详细探讨，以期为船舶电气自动化系统的可靠性研究奠定坚实的基础。

关键词：船舶；电气自动化系统；自动化系统；机械自动化

中图分类号：U665 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.21.142

船舶中的电气自动化系统非常复杂，该系统包含了自动化设计、生产、运行等阶段。我国不断发展的社会、经济和科技均促进了船舶电气系统的自动化发展，并取得了较好的发展成果，向着更广阔的未来不断前进。

1 船舶电气自动化的特点

船舶电气自动化系统在整个船舶发展行业中起着至关重要的作用。科学技术的不断向前发展，使计算机网络技术等逐渐渗透进各个领域，包括船舶发展行业。人们将计算机、电子技术等将融入到船舶电气化系统中，网络计算机等技术的应用使船舶电气自动化系统操作更加方便。此外，将总线、数字化等技术引进到船舶电气自动化系统中，促进了该系统中各个部位之间的交流、沟通，提高了其自动化水平。

2 我国船舶电气自动化系统的发展现状

目前，我国飞速发展的科技促进了计算机辅助设计和通讯技术的迅猛发展。同时，计算机在船舶的行驶、装卸货物以及船舶船舱的管理上都得到了广泛应用，已经形成了一个完善的应用体系，船舶电气系统的自动化发展得以实现，并为船舶的稳定运行奠定了一定的技术基础。船舶电气自动化主要包含船舶航行自动化、机械自动化、机舱自动化等集多种功能于一体的综合系统。此外，当在船舶上安装可以与外界联系的相关设备后，对应的工作站就能利用邮件、数据等渠道实现船舶与船舶之间、船舶与岸上之间的通讯联系，可直接进行信息交换、船舶管理以及船舶故障的诊断等多种业务。船舶电气自动化技术不仅强化了船舶设备的管理工作，还为船舶的航行作业提供了更加安全、可靠的保障。我国已经拥有了比较成熟的船舶电气自动化技术相关产品，也已研发了多种船舶电气自动化技术，使船舶电气自动化系统功能更加强大和全面，使系统的运行更加可靠和安全。

3 可靠性保障技术研究

船舶中电气系统的可靠性指的是在特定条件和某一时空范围内，该系统可以安全、稳定运行，并满足相应的需求。在系统设计、生产、运行等各个阶段，可靠性保障技术都发挥着至关重要的作用。根据一系列的调查研究发现，当前已经有很多国家对该技术进行了大量、系统的研究，并获得了很多的研究成果，经实际工程验证，该技术的应用能明显降低船舶安全事故发生的概率，并为电气系统的安全、稳定运行提供一定的技术保障。笔者对该技术进行了以下探讨。

3.1 电磁干扰技术

船舶具有一定的特殊性，船舱空间较狭小，船舶内部的电气设备的安装空间相对较小。由于船舶内电气设备工作环境的限制，在工作运行的过程中，电磁干扰对其的影响非常大。导航仪器和强电设备等都是船舶在正常运行中起着重要作用的设备。当电磁比较强时，会严重干扰船舶中导航仪器、强电设备等的启动和关闭。如果船舶正处于运行中，电磁波较强时，则会对其运行造成严重的影响，导致安全事故发生。因此，在船舶电气系统中引进电磁干扰技术是十分必要的。该技术的基本原理为：破坏干扰源、接收部位和电磁波的传输介质，进而无法产生电磁干扰，为船舶系统的正常运行提供保障。

3.2 容错技术

该技术指的是当船舶电气系统发生故障时，其会在一定的范围内允许错误的出现，使得船舶仍可以正常运行。该技术主要包含了监测、控制两项功能。当船舶电气系统发生故障时，容错技术的监测功能可以对故障进行定位，随后进行相应的检测工作，并找出每个薄弱环节逐个攻破，以保证船舶电气自动化系统的正常、有序运行。根据相关分析研究可知，国内外为了更好地提高船舶电气自动化系统的可靠性，加大了对其研究的力度。

3.3 电力推进技术

在以往的发展中，由于受到科学技术发展的限制，电力推进技术只能在小型船舶中使用。但当前的科学技术水平依然较高，现代信息技术、计算机技术等被广泛应用，促进了电力推进技术的发展和应用，依然具有很大的发展潜力。根据电力传动的不同，可以将该技术划分为直流、交流这两种传动方法。随着科学技术的发展，近年来，交流传动的发展非常迅猛，逐渐取代了直流传动，被广泛应用于船舶电气系统中，为船舶的安全、稳定运行提供了重要的技术保障。

3.4 储备冗余处理技术

由上述分析可见，对于可靠性保障技术的研究和应用而言，我国已然取得了一定的成果，除了以上所述的保障性技术之外，我国还研究出了储备冗余处理技术。该技术指的是在船舶电气系统中设置3台机组，使其储备能力基本接近。当发生故障时，可以互为备用，从而提升系统的安全性和稳定性。

4 结束语

总而言之，船舶电气自动化系统的可靠性保障技术是一项及其复杂的系统工程，在设计、生产、运行等各个环节中均具起着非常重要的作用，对电气系统的安全、稳定运行有非常大的影响。所以，我们应很好地应用以上所述的各项可靠性保障技术，做好设备的检测工作，发现问题并及时解决，从而为船舶电气系统的安全、稳定运行提供一定的技术保障。经调查，目前国内相关学者已经对可靠性保障技术进行了大量研究，并取得了优异成果。但相对而言，我国对可靠性保障技术的研究仍比较落后，有待更加深入的研究。

参考文献

[1]随海旺.船舶电气自动化系统可靠性的保障技术探究[J].中国高新技术企业，2013（30）.

[2]赵忠国.船舶电气自动化系统可靠性保障技术探究[J].科技创新与应用，2016（12）.

[3]孙顺云，刘月，刘青.船舶电气自动化系统可靠性保障技术的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2015（19）.

〔编辑：张思楠〕