船舶电气自动化可靠性技术的应用分析探讨

戴琦 王志

【摘  要】近年来我国社会行业的不断发展，电气工程项目在我国各行各业都得到了较为广泛的用。船舶电气的自动化系统对船舶业的发展做出不可替代的贡献，所以船舶电气自动化系统的可靠性研究突显尤为重要。在船舶电气自动化系统的可靠性的研究中，对船舶本体中结构设计、制造、安装和电气自动化系统安全运行有着密不可分联系，这些都是影响系统可靠性的关键因素所在。船舶电气自动化系统的保障技术对船舶的稳定运行具有重大的意义，可以有效的减小船舶发生故障的频率，从而提高船舶运行的稳定性和整个电气自动化系统的可靠性。本文就船舶电气自动化可靠性技术的应用展开探讨。

【关键词】船舶;电气自动化;可靠性

引言

船舶电气自动化系统可靠性保障技术是船舶安全、稳定运行的关键，其中涉及很多环节和程序，对电气自动化系统的稳定运行具有一定的保障作用。船舶电气自动化系统运行中，为了降低事故的发生率需要采取相应的改善措施，提升船舶电气自动化的智能化、集成化发展，保证船舶电气自动化的可靠性。

1船舶电气自动化系统可靠性特点分析

1.1电子信息化

随着电子设备的不断开发与简化，电气设备不断完善通讯措施，船舶自动化程度不断的提高，电子技术的日益模块化，船舶电气的自动化系统更加灵活的组态，且更加呈现出综合性。船舶发展中的计算机技术也在很多地方得到了应用，船舶电气的自动化系统的操作指令可以通过控制按钮或者界面里的控制按钮来实现，这些都为了船舶电气自动化系统提供了条件，由于不同船舶性能的结构上的差异，船舶电气的自动化系统也存在着不同，但是，他们都为了船舶电气的自动化系统的可靠性的研究奠定了良好的技术基础。

1.2综合化技术

科学技术的发展和普及，使得信息技术、网络技术，计算机技术等都开始在船舶电气自动化系统中进行应用，促进电气设备的系统化、模块化发展。船舶电气自动化系统的组成并不固定，可以灵活机动组态，促进系统的综合化发展，使船舶电气自动化系统更加完善。

1.3网络可控化

伴随着数字网络信息处理技术的不断发展，总线技术的广泛应用为船舶电气的自动化系统发展提供了前提，尤其是总线，把各种信号线的集合，为每个部件与模块之间提供信号通道，链接每个控制系统与执行系统，并采取冗余结构和分布式布置，都是为了更好的保持系统的稳定性，并且提高了船舶电气自动化系统的网络化技术，可以代替很多人工操作，这样更好提高工作效率，且更加有利于系统运行的安全稳定性的发展。

2可靠性保障技术在船舶电气自动化系统中的应用

2.1船舶防电磁干扰技术

一般情况下，由于船舶海上航行工作要求的限制，其设备布置空间紧凑，船舶生活区、工作区及机械处所距离较近，电气设备处于温度高、湿度大等复杂恶劣的工作环境，强弱电设备在狭小的工作空间同时操作运行。开关电源及数字设备由于脉冲电流和电压具有很丰富的高次谐波，会产生很强的辐射（即电磁干扰源），因此自动化仪表控制监测设备会受到这些电磁的干扰，对自动化系统稳定运行产生不利的影响。因此在设计中，需要采用一些电磁兼容技术。电磁兼容性（EMC）是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中间的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。形成电磁干扰需要3个要素：电磁干扰源;耦合途径;敏感设备。选择破坏其中任何一条件，都可以切断电磁干扰：可以采用隔离干扰源，改变传输介质或者将敏感设备的输入信号进行隔离。

2.2电站测控相关技术

船舶项目在实际运行过程中电站的测控相关技术应尤其引起重视，CAN电站的测控情况会对发电阻的工作效率产生很大的影响，也会影响道部件实际控制的具体情况。CAN电站测控在实际工作中会又专门的应用设备，主要根据发电机组的实际工作效率确定所使用的技术，实际的应用还要与控制台的检测仪器相结合，达到对每个部件的控制并形成系统化的网络型控制。结合电气自动化技术可时间电站测控的自动化控制，将相关的控制效率进一步提升，保证船舶相关部件在实际应用之中安全性能更高，一定程度上能将相关工作人员的工作效率得到提升，为船舶项目的发展打下较好的基础。

2.3电磁兼容自动化系统可靠保障技术

船舶电气自动化系统的运行环境一般比较恶劣，为了使电气设备可以稳定、正常运行，需要利用电磁兼容保障技术提升船舶电气的抗扰力。此外还需要采用隔离技术或者改变介质等方式提升船舶电气自动化系统的安全、稳定运行效率。在隔离技术的应用中，可以根据相应的技术要求和参数等合理应用，对船舶电气自动化系统中出现的電磁干扰来源交流电源进行明确，提升船舶电气自动化系统运行效率，并通过隔离变压器进行供电。同时供电以及强电装置的设置需要分开进行，防止电磁干扰影响船舶电气自动化系统的运行。此外，在抗电磁干扰的提升方面，不仅要做好隔离变压器的安装工作，还需要利用交流变压器过滤船舶电气自动化系统，使电磁干扰程度可以降低。传输介质的转变也是隔离电磁干扰的重要方式，船舶遥控系统应用中，对系统信息的采集、传输等到遥控中心的时间和距离都比较长，在信号传输时容易受到电磁干扰的情况，导致船舶电气自动化运输系统受到影响，为了有效屏蔽电磁干扰，需要对传输介质进行转变，缩短信号接收和输入的时间和距离。同时还可以对输入和输出电路进行隔离，有效降低干扰作用。

2.4可靠性保障相关技术

为了保证船舶电气自动化系统能够更加安全可靠地应用于更多的领域和范围，在可靠性保障中会涉及到的优化技术包括电磁兼容设计及容错技术设计。此外，为了相关保障技术的实际使用效益，要将故障的排除以更加整体的方式进行管理和控制。对电气相关设备进行故障排除时常使用到的方法包括直观观察法、短路确定法及常用经验排除法等，也可借助于相关测试仪器对设备的基本电压、电流和电阻参数进行测量，依据参数的测量情况实现对故障的排除。当设备故障较为复杂情况下，相关技术工作人员在故障排除时要结合设备相关电气系统的原理图纸，对比真实设备进行反复确定，经过较为精细化的系统分析将设备故障准确确定。还要注意的是技术的实际应用离不开技术人员的支持，要实现技术的更好应用就要保证技术实施人员的专业技能过硬，在合理规范的操作状态下保证管理的高效性。

2.5机舱自动监测的容错技术

所谓的容错技术是指在系统运行过程中对故障的容忍能力技术。在系统运行过程中假如出现故障，系统主要是由柴油机、负载敏感变量泵、负荷敏感多路阀组、行走系统、起升系统、转向系统、制动系统与蓄能器等部件组成的。整体集装箱跨运车CAN总线控制的系统其主要由转速传感器、油门控制器、排量控制器以及调节机构、阀组控制器、压力与流量传感器与主控制器等部件组成。典型的港口流动机械的集装箱跨运车液压系统，其综合应用了柴油机和变量泵的功率匹配技术、负荷敏感节能技术、能量回收技术和CAN总线控制系统，可根据外界负载的要求，利用CAN总线控制系统控制柴油机、变量泵和多路阀组，从而适当调节柴油机的输出功率，提供相匹配的液压压力与流量，并将负载下降与制动能量回收再利用，提高能量的利用率，达到较好的节能效果。

结语

船舶航行和运行的过程中必须要保证安全性和稳定性，而这需要基于电气自动化系统的可靠性。船舶电气自动化可靠性的发展有利于提升电气自动化技术进程的发展，提升船舶自动化的稳定运行。而船舶自动化的发展能够提升系统的稳定性，促进我国船舶事业的发展和进步，提升行业自动化技术水平。

参考文献：

[1]王群.保障船舶电气自动化系统可靠性的技术分析[J].科学导报，2019（1）：191.

[2]高建华.船舶电气自动化系统可靠性的保障技术研究[J].华东科技（综合），2018，000（008）：451.

（作者单位：扬州中远海运重工有限公司）