船舶電氣自動化系統可靠性保障技術探究

摘 要：船舶電氣自動化系統可靠性的保障技術是一項非常復雜的系統性工程，涉及到船舶電氣自動化系統的設計、生產和運行等多個環節，船舶電氣自動化系統的保障技術對于船舶正常穩定運行有著非常重要的意義，為了保證船舶電氣自動化系統正常穩定的運行，現在世界上大多數國家都投入了很大的精力來進行船舶電氣自動化系統可靠性的保障技術研究，目前，已經取得了一定的成果，船舶自動化系統可靠性的保障技術能夠使船舶發生故障的幾率降低，進而使整個系統運行的安全性和穩定性得到一定的提高。

關鍵詞：船舶；電氣自動化；可靠性；保障技術

引言

船舶電氣自動化系統可靠性的保障技術與整個系統的設計、生產、運行等環節之間有著重要的聯系。所以，確保電氣自動化系統的穩定運行有著非常重要的意義。在系統運行的過程中，采取何種方法來降低故障的發生率，將可靠性作為船舶運行的首要條件，這樣才能更加有利于船舶電氣自動化系統智能化、信息化、集成化的實現。

1 船舶電氣自動化系統的特點分析

隨著通訊技術、信息技術以及自動化技術的快速發展，以及在船舶電氣自動化系統中的推廣和應用，船舶電氣自動化系統的可靠性不斷提高，尤其是計算機處理系統、數據采集系統的應用，實現對船舶電氣自動化系統的所有電子系統進行監測與控制，當船舶電氣自動化系統在運行的過程中出現突發事件或者誤操作時，能夠及時的采取措施進行處理，以此保證船舶能夠安全、可靠的運行。船舶電氣自動化系統的特點主要包括兩個方面：一方面，網絡可控化，數字技術、網絡技術以及現場總線技術在船舶電氣自動化系統中的應用，為實現船舶電氣自動化系統的網絡化控制奠定了堅實的基礎，特別是現場總線技術的應用，能夠為各個模塊、部件之間的信息傳輸提供通道，并且能夠集合各種信號，顯著提高電氣自動化系統的穩定性與可靠性；另一方面，電子信息化，隨著電子技術、信息技術的快速發展，電氣設備的功能不斷的豐富和完善，電子技術逐漸實現模塊化，其在船舶電氣自動化系統中的應用，能夠有效提高電氣自動化系統組態的靈活性，再加上計算機技術的應用，通過界面上的控制按鈕能夠像電氣自動化系統發布操作指令，實現船舶電氣自動化系統的信息化、自動化控制，以此提高船舶電氣自動化系統的可靠性與穩定性。

2 常見可靠性保障技術在船舶電氣自動化系統中的應用探究

2.1 電力推進技術

隨著近幾年電力推進系統在軍事艦艇上的應用，使電力推進技術的發展前景越來越好。并且，隨著多年的發展，電子器件、電子技術以及信息技術等在電力推進技術中的應用，使電力推進技術被廣泛的應用在船舶自動化系統中，對于提高船舶電氣自動化系統的安全性和可靠性提供了保障。從電力傳動方面出發，可以把電力推進技術劃分成兩種，即直流傳動和交流傳動，后者經過多年的發展，其優越性逐漸取代直流傳動，成為現代船舶自動化系統保障最常應用的技術。交流傳動技術在船舶自動化系統中的應用，其推進系統包括兩種，一種為交流無換向器電動機，交換無換向器電動機是通過變頻器的同步調速，完成交流——交流之間的轉換，由于交流——交流轉換系統會對船舶的輸出頻率產生一定的影響，所以當船舶處于該種狀況時，應該降低電機的運行速度；另一種為直流無換向器電動機，直流無換向器電動機依靠變頻器的同步調速，實現交流——直流——交流的轉換，在轉換的過程中，調距螺旋槳和船舶運行同步協調運行。當船舶在公海上行駛時，應該把推動機調整為超同步轉換或者同步轉換模式，當船舶行駛至寬度相對較窄的水道或者港口時，應該盡可能降低交流推動的運行速度，以此提高船舶電氣自動化系統運行的可靠性與穩定性。

2.2 電磁兼容保障技術

一般來說，船舶電氣自動化系統在運行的過程中，其周圍的環境條件還是比較惡劣的，為了確保電氣設備能夠始終保持正常運行，就需要采用電磁兼容保障技術，通過該技術是來提高船舶電氣的抗干擾能力。為了保證船舶電氣自動化系統的可靠性，應該采用隔離技術、改變傳輸介質等方式，以此保證船舶電氣自動化系統能夠安全、可靠的運行，具體表現為：其一，隔離技術，根據相關研究表明，影響船舶電氣自動化系統可靠運行的電磁干擾主要來源為交流電源，為了提高船舶電氣自動化系統運行的可靠性，應該采用隔離變壓器進行獨立供電。同時，采用將強電裝置與供電裝置分開設置的方式，也能夠有效降低電磁干擾對船舶電氣自動化系統造成的干擾。此外，為了提高抗電磁干擾的能力，除了安裝隔離變壓器之外，通過采用交流變壓器將經過船舶電氣自動化系統電源的高頻信號過濾掉，能夠顯著降低電磁干擾。其二，改變傳輸介質，隔離電磁干擾的另一種有效方法為改變傳輸介質，由于船舶采用遙控系統，系統采集的信息傳輸至遙控中心的距離和時間都相對較長，如果信號傳輸的過程中受到電磁干擾，將會影響船舶電氣自動化系統運行的可靠性，因此，為了屏蔽電磁干擾，應該采用改變傳輸介質的方式，以此縮短信號輸入與接收的距離和時間。此外，也可以將輸出電路和輸入電路隔離，這樣也能夠在一定程度上起到抗干擾的效果。

2.3 容錯保障技術

容錯保障技術指的是船舶電氣自動化系統在運行的過程中出現故障時，對該故障的容忍能力。容錯保障技術在船舶電氣自動化系統中的應用，能夠及時、準確發現電氣自動化系統是否存在故障或者突發狀況，如果檢測出電氣自動化系統存在故障，則能夠在最短的時間內定位該故障的位置，并采取針對性的措施進行處理，以此降低故障對電氣自動化系統造成的影響或者損壞，以此提高船舶電氣自動化系統的可靠性與穩定性。

2.4 儲備冗余處理技術

所謂儲備冗余處理技術，指的是在船舶電氣自動化系統中增加并聯單元，以此提高電氣自動化系統可靠性、穩定性以及安全性的技術。現階段，為了提高船舶電氣自動化系統運行的可靠性，通常開設三臺設計結構、功能基本相同的機組儲備，這樣能夠保證各個機組之間的獨立工作，又能夠在某個機組出現故障或者問題時，能夠實現相互備用，以此保證船舶電氣自動化系統能夠安全、可靠的運行。通常狀況下，各儲備系統內部的儲備單元與工作單元都是分開設置的，各個單元既可以合作運行，也可以單獨運行，因此，可以把電氣自動化系統作為儲備系統，這樣船舶電氣自動化系統在運行的過程中，一旦某一個單元出現問題，系統中的其他處于儲備狀態的單元會進入工作狀態，避免出現系統故障后無法運行的現象，這樣能夠顯著提高船舶電氣自動化系統運行的安全性與可靠性。

3 結束語

總的來說，為了使船舶在運行的過程中有足夠的安全性，就必須確保電氣自動化系統運行的可靠性。在進行船舶電氣自動化可靠性研究的過程中，在一定程度上也推動了對整體的電氣自動化技術的研究進程，船舶自動化程度的提升也能夠使系統的穩定性得到增強，同時也能夠使我國的船舶事業取到一定的進步，為了更好的提高船舶行業自動化的水平，國內外都在加強對這方面技術的研究，可以確信的是，經過我們的進一步的努力，船舶電氣自動化系統可靠性的保障技術一定能夠得到進一步的發展。

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