船舶電氣自動化系統可靠性保障技術探究

蔡猛

摘要：船舶電氣自動化系統的可靠性保障技術是一種先進技術，是一項復雜的系統工程，它對于船舶電氣自動化系統的制作、改良和完善。船舶電氣自動化系統的保障技術對于船舶的正常穩定運行具有重要意義。因此，在應用這些技術之前，有必要進行相關的檢查工作，為了更好地保證船舶電氣自動化系統的正常穩定運轉，為了提高船舶電氣自動化系統的可靠性，國內外對船舶電氣自動化系統的可靠性保障技術進行了深入的研究。

關鍵詞：船舶系統;電氣自動化;可靠性保障技術

中圖分類號：U665?? 文獻標識碼：A?? 文章編號：1672-9129（2020）04-0045-01

Abstract：The ship electrical automation system reliability guarantee technology is an advanced technology， is a complex system engineering， it for the ship electrical automation system production， improvement and perfection. The support technology of ship electrical automation system is of great significance to the normal and stable operation of ships. Therefore， before the application of these technologies， it is necessary to carry out related inspection work， in order to better ensure the normal and stable operation of the ship electrical automation system， in order to improve the reliability of the ship electrical automation system， the reliability of the ship electrical automation system has been deeply studied at home and abroad.

Key words：ship system;Electrical automation;Reliability assurance technology

1 船舶電氣自動化系統特點

1.1網絡控制。網絡技術和總線技術可以為船舶電氣自動化系統提供技術支持，其中總線技術可以組合多條信號線，在多部件、模塊中拓展信息渠道，將設備進行相互連接，圍繞冗余結構和分布設計方式突出系統的技術性和穩定性;網絡技術具有多層次特性，它可以同時由多人操作，提高船舶電氣自動化系統的工作效率，保證系統的穩定性。

1.2電子信息化。電子技術的發展使得通訊技術逐漸優化完善，實現了電子自動化系統模塊配置的多樣性、靈活性和豐富性。依托通信技術和網絡技術，保證船舶電氣自動化系統穩定高效運行，并通過按鈕下達操作命令，提升系統的自動化、智能化運行效率，但針對系統性能和結構等方面的差異性，建議進一步完成可靠性分析。

2 船舶電氣自動化系統可靠性保障技術探究

2.1電力推進技術。目前，電力推進系統已廣泛應用于各種船舶運行中，能夠有效提高電力自動化系統的安全性和可靠性。船舶電力推進系統的劃分可分為以下幾個層次：其一，動力來源。將中速、高速柴油機、個別燃氣輪機作為系統動力源，結合動力源的多種類型，將系統劃分成燃氣輪機和柴油機兩種推進系統。其二，布置形式。依托電動機的布置結構能夠將系統分為機艙類和吊艙類。其三，電源形式。將電力推進系統分為直流傳動和交流傳動兩種，其中交流傳動方式相較于直流傳動速度較快，可以使電力推進技術功能拓展至直流傳動領域，為船舶電氣自動化系統的運行提供幫助。

交流傳動技術和自動化系統相結合主要包含CCV（無換向器交流電動機）、LCI（無換向器直流電動機）兩種傳動模式。其中，CCV能夠對變頻器完成同步調速，實現系統交流-交流轉換過程，雖然此模式容易受到輸出頻率的影響，但電動機由于一直保持低速狀態，因此，CCV模式可以提高船舶電氣自動化系統的實用性和可靠性;LCI系統可以通過調節變頻器來實現交-直-交調速轉換，且變頻調速系統具有效率和精度高、調速范圍大的優勢。同時，船舶在調距和運行階段，可借助螺旋槳實現系統配合。

2.2監測與自動報警技術。機艙的自動監測報警系統可以全面準確地記錄、顯示數據，完成在線監測和自動報警過程，大大減輕工作人員的任務量，提升系統運行的安全性和可靠性。因此，若想滿足船舶的自動化運行要求，應圍繞以下幾方面優化自動監測報警系統：第一，應用綜合性自動化系統。該系統能夠對故障進行科學的定位和排除，具備故障診斷、預報功能，降低系統事故發生率，提升系統的穩定性。其二，開發DCS系統。若想對監測系統中的數據進行統一管理，需要對現場設備完成高效控制，借助微機控制系統及時報警。自動監測報警系統利用3層網絡結構，在主站位置增加控制室，包含打印、界面顯示等功能，同時在機艙中建立信息轉發站、通訊站以及多種分站。

2.3電磁干擾保障技術。

（1）分隔變壓器。由于船舶在水上工作，電氣自動化系統容易受到極端情況的影響、惡劣條件的影響，因此若想提升設備運行的穩定性，可以引進電磁兼容技術加強船舶電氣抗干擾能力。在應用隔離技術時，借助參數和技術分析系統中因交流電源產生的電磁干擾情況，使用隔離變壓器進行科學供電，通過干擾分析提升系統運行質量，確保強電裝置和供電設置過程相互交錯和獨立。另外，建議在船舶電氣自動化系統中采用交流變壓器進行濾波，以降低系統的抗干擾能力。

（2）調整傳輸介質。轉變傳輸介質是隔離干擾的關鍵方式，例如傳播遙控系統中，系統的信息采集、向遙控中心輸送數據的過程十分復雜且時間較長，部分信號從駕駛室發送到客戶艙時受到電磁干擾，上傳信息的效率和質量較低，進而影響自動傳輸系統的工作效率，因此通過轉變介質，能夠有效縮短傳輸距離和時間，將輸入和輸出電路相互分離，進而降低干擾問題對系統的負面影響。

（3）應用RC吸收設備。依托自動化技術，可以在系統中科學應用多種電氣設備，如電源開關、繼電器等。當電源系統和電氣設備處于連接狀態時，系統在運行中容易被電弧影響，產生電磁干擾問題。因此可以借助RC吸收器，該設備穩定性較強，極少出現故障，能夠有效控制電磁干擾問題。此外，建議利用電阻對電容進行控制，抑制電磁干擾情況。

2.4余可靠性保障技術。系統冗余設計主要對機組設備進行并聯操作，這些設備具有相似的功能，當系統出現故障后，通過并聯模式能夠提升系統穩定性。例如當前大部分船舶系統主要并聯3組機組設備，使其中每一機組可以單獨執行控制指令，若某一部分出現問題，只需要啟動備用設備，或者調用其他機組進行相互備用和代替。

3 結論

綜上所述，船舶電氣自動化系統的穩定性和安全性在運行過程中至關重要，因此提高系統的可靠性勢在必行。通過優化可靠性保障技術能夠加快系統自動化發展進程，實現船舶的平穩運行。因此，提高自動化系統穩定性和安全性的關鍵是可靠性保證技術，能夠降低系統在運行中的人為、外界因素，提升運行可靠性。

參考文獻：

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[2]袁戰勇，吳桐，楊琨.淺談船舶電氣自動化系統的可靠性保障技術[J].中國水運（下半月），2015，15（08）：128-129+131