船舶電氣自動化系統的故障檢測與恢復方法的優化路徑

蘇德賀

（大連遼南船廠，遼寧大連 116041）

1 船舶電力系統中電氣自動化技術的應用

船舶電力系統在運行期間為實現系統的可靠、穩定運行，必須清楚船舶在電力管控方面的要求，基于運營管理需要建立管控模式，讓電力系統穩定運行。電力系統在運行期間，必須具備良好的操作環境、保證設備擁有不錯的性能，這是系統穩定運行的前提條件。為了提高電力系統運行的可靠性，需要簡化設備操作流程、加大設備性能監管力度，由此可以快速發現故障問題，在問題出現第一時間進行鎖定與修復，不會對船舶電力系統造成過大影響。電氣自動化技術本身便具備可行性價值與可靠特點，可以在短時間內處理數據，快速完成故障搜尋。在故障位置鎖定后進行處理，提高系統運行的智能化與自動化水平[1]。

在電力系統中使用電氣自動化技術，建立信息化發展模式，基于計算機進行引導，由此可以提高船舶電力系統運行的可靠性。在船舶電力系統運行維護中，使用電氣自動化技術配合計算機，按照信息化發展流程，調整技術應用方式，使電力系統不會在運行中出現電能過度損耗的情況。為進一步規范船舶業電力系統管理行為，建立監督管控機制，隨著對電力系統運行進行全程監督，在保證電力系統良好運行，同時可以降低該過程的電能損耗。發揮自動化技術對電力系統運行維護的效果，為系統穩定、可靠運行提供技術保障[2]。

在船舶電力系統運行中使用監控技術，根據系統運行要求，完善監督管理制度，由此滿足技術應用要求。通過優勢項目參與智能化電網運行，實施可靠的監督與控制，提高船舶電力系統運行的穩定性。在船舶電力系統運行中，需要采用基層監管的方式，以物理模式作為電力系統操作的主要模式，使電力系統在運行中自動感知故障，配合自動化技術實現智能化控制。

電氣自動化技術的應用，使電力系統處于穩定運行狀態。在船舶電力系統運行中，按照編制的程序完成操作流程等相關任務，可以提高電力系統管控的自動化程度，讓電力系統一直處于穩定、安全的運行狀態[3]。

2 船舶電氣自動化系統的故障檢測與恢復方法

2.1 獲取故障數據源

短路、接地、絕緣低、斷路是船舶電氣自動化系統較為常見的故障。在船舶電力系統運行中需要做好故障檢測與處理的工作。進行電路故障檢測與故障定位時，需要加大對相關工作的控制程度，其直接關系到船舶電氣自動化系統故障檢測與恢復方法的實施，也是故障得到良好處理的關鍵。故障數據為分析電路故障、完成故障位置鎖定的先決條件，需要明確故障檢測的基礎，保證數據源內容完善，由此可以更好地推進檢測工作，保證檢測工作的速度與準確率。在船舶電氣自動化系統運行中，進行仿真模擬，演示電氣自動化系統的運行狀況，可以提前進行預防，提高系統運行的可靠性。隨后通過程序自動提取文件數據，處理文件各類參數，完成預處理任務。在數據處置中，結合得到的特征數據進行轉化，從而可以變成標準特征數據集，使用二分K 均值合并標準特征數據，得到類數據集。相關數據為船舶自動化故障處置的基礎，直接關系到后期故障定位與恢復等工作，一旦數據采集出現問題，將會影響到電氣自動化系統的運行效果。

2.2 定位故障

通過數據處理，最終合并標準特征數據集，得到故障類的距離，利用故障類分布中心與樣本距離鎖定故障的范圍，不斷縮小范圍，提高故障定位的精準度。相關工作為故障能否在短時間內得到處理的關鍵，直接影響到故障恢復。在故障定位時，需要提高數據處理與分析的準確性，由此可以快速、準確定位，針對故障類型提出針對性的管控方式，讓系統恢復到正常狀況，能夠可靠穩定的運行。連接方式在故障分析與位置定位時，工作人員需要加大對其關注度。如果連接方式不同，故障位置與故障危害程度也存在差異。當下在故障定位階段，如果使用中性點不直接接地的方式，會在后期提高系統出現短路故障的概率。如果為相間短路，電氣自動化系統的電源供電回路阻抗力會隨之變小。

2.3 故障恢復

確定故障位置后，可以提出故障處理手段，恢復系統正常運行。研究系統故障恢復工作，發現故障恢復速度會影響到恢復方法與故障檢測的工作，對相關工作可靠性影響較大。電氣自動化系統恢復是多約束、多目標的集合體。在電氣自動化系統運行中，每一段均有分段開關與聯絡開關，且相關開關的數量不在少數。如果系統因故障出現紊亂情況，會使開關組合解空間倍增。基于系統故障出現后，開關組合空間出現的變化，為了使系統快速恢復運行，需要對開關組合解空間負荷進行恢復，由此會涉及到電氣自動化系統故障恢復中較為復雜的問題。對于船舶電氣自動化系統采用選擇基礎配置電氣配置器進行恢復的方式，裝置接收系統運行數據的檢測內容，隨后通過處理器將相關數據轉變為指令，修復系統故障?；A配置電氣配置器在故障處理階段，會替換系統內故障零部件，由此來解決故障，讓系統可以重新恢復運行，不會對系統穩定性、可靠性形成影響。

船舶電氣自動化系統如果發生故障，檢測程序相繼啟動，進行線路檢索，快速發現系統故障并進行故障定位，得到工作數據并進行傳輸、分析等操作。電氣配置器會接收故障檢測數據，結合接收信息進行分析，快速鎖定故障位置。在指令的操作下，可以關閉故障周圍開關，快速隔離系統故障源。在隔離故障源后，電氣自動化系統排除故障線路，其他電路不會通過電流。此時連接出故障線路的電路并進行供電，在故障信息收集分析中，快速應用基礎配置電氣配置器更換故障部件，使用差分進化算法恢復故障。該算法具備收斂速度快、原理簡單、參數少等特點，可以更好地控制電氣自動化系統故障，不會在后期出現較大的問題。

2.4 實驗分析

電氣自動化系統故障檢測與恢復方法是否具備實效性有待驗證，因此需要圍繞故障檢測與恢復方法設置實驗，驗證檢測與恢復方式在電氣自動化系統維護方面的效果。在實驗階段需要將船舶電氣自動化系統作為研究對象，比較故障檢測階段，檢測方法與恢復方法處理故障的速度與恢復效果，由此評估故障檢測與恢復方法的表現。在實驗運行中，為保證實驗數據具備參考價值，需要加強對實驗過程各項操作的管控力度，使實驗結果可以反映實際情況。使用優化的故障檢測與恢復方法進行故障處理，和以往方式進行比較。從實驗對比結果中可以判斷經過創新優化的故障檢測與恢復方法是否具備實效性。

3 船舶電氣設備故障的維護策略

船舶電氣自動化系統的運行維護狀況與電氣設備運行關聯巨大，一方面需要增加對船舶電氣自動化系統故障檢測與恢復方面的研究力度，另一方面需要對電力系統相關設備進行管理與維護，由此可以使船舶電氣自動化系統長期處于穩定、安全的運行狀態，不會帶來較多不確定因素。

3.1 檢查主配電板

維修人員應該定期檢查設備主配電板，還應該在維護活動中端正自身態度，仔細檢查，防止因主配電板故障檢查不到位，引發較大的問題。在定期檢查中，掌握主配電板運行情況，還需要觀察設備是否在脫鉤掛鎖方面存在問題。在對主配電板檢查階段，需要做好電壓管控工作，檢查主配電板是否存在掉線或開關松動的情況，防止主配電板出現電壓泄漏問題。通過對主配電板的檢查，由此可以消除電氣設備因其發生故障，無法滿足電力系統可靠運行的隱患。

3.2 處理配電箱盒

在船舶電氣設備檢修中，需要處理配電箱盒，也就是需要對配電箱或配電盒進行除銹操作，還應該固定配電箱或配電盒的位置，防止其他物質侵入。船舶管理人員應該檢查配電盒的使用情況，定期更換配電盒，防止因配電盒年久失修造成安全問題。安裝配電盒時，需要清楚材料對配電盒質量產生的影響，必須嚴把材料質量關，保證安裝和處理的各類材料均達到設計要求，不存在設計型號與要求不一致的情況。

3.3 健全監管機制

在電氣設備檢修期間，需要清楚設備存在的故障問題。船舶管理人員應該從宏觀角度收集數據并進行分析，還需要建立符合電氣設備監督管控的制度，由此可以在電氣設備運行階段保證各項活動均能落實下去。電氣設備負責人在制度實施期間需要履行自身崗位職責，保證監督工作不存在不當之處，完成設備監督管控任務，為電力系統可靠運行提供保障。

3.4 設計應急照明系統

隨著船舶管理工作的開展，需要清楚船舶電氣設備與電氣自動化系統穩定性維持的關系，加大對設備的管控力度。船舶應急照明系統在船舶電力設備管理中應該被工作人員所重視。管理人員需要基于船舶避災位置與船身結構設定照明燈源的亮度。在危險事件出現后，工作人員可以在應急燈的作用下快速撤離現場。船舶內設置的應急照明燈，作為消防設備應急電源，應該與正常電源分開設置，保證應急電源在救援狀況下正常使用，成為大眾逃離危險場地的輔助設備。

3.5 調試保護裝置

隨著船舶電氣調試工作的開展，需要對船舶各類電器進行合理控制，調試船舶保護裝置。在電氣設備調試期間，可能會出現電氣元件燒毀的狀況，引發安全事故。因此，需要做好此類狀況的防護工作，應該調整裝置調試的方式，編制科學的調試流程。在船舶保護裝置調試期間，嚴格按照設計說明與工作流程推進工作。排查保護系統與裝置時，需要精準識別故障，快速鎖定故障位置并進行隱患排查與處置。對于沒有達到設計標準的保護裝置，及時與工程人員聯系，優化設計圖紙，保證電氣設備不會在電力系統運行中出現問題，以保障船舶安全運行的保障。

4 電氣自動化技術在電力系統中的發展方向

在我國科學技術高速發展下，自動化技術水平得到較大的提升，在我國電力系統中也有出色的表現。按照各個領域對自動化技術的應用需要，不斷進行創新與優化，在此過程電力系統依托自動化技術朝著自動化與智能化方向轉型。我國電力系統在發展期間，電力傳輸與發電等工作均得到較大的發展，已經趨于世界水平。我國電氣自動化技術已得到巨大的提升，但是從技術在應用中的表現發現，我國電氣自動化技術體系仍存在缺陷。因此，需要在未來一段時間，加大對電氣自動化技術應用的研發力度，逐漸擁有成熟的技術體系，為我國電力系統運行服務。

我國相關部門在發展中，結合國內研究成果，完善電氣自動化技術，使其具備較高的實用性。在電氣自動化技術應用中，需要解決電氣自動化技術在連接方面的不足，還需要由開放狀態轉變為閉合狀態。在發電方式調整時，需要尋找一種完成發電任務的方法，在提高發電工作效率同時，保證工作方法有較高的節能性與環保性。電氣自動化系統在設備結構日益復雜的過程中，使用較為科學的方式替代人力進行管理。使用智能化設備與智能操控系統，進行設備管理與故障維修，保障工作人員人身安全，還可以使工作效率大幅度提升，更好地掌握電氣設備運行情況，及時發現電力系統在運行中存在的問題，快速采取手段進行控制。船舶電力系統在未來一段時間需要推進電氣自動化系統更新工作，合理應用電氣自動化技術，使電氣自動化系統在應用中一直處于穩定狀態，使船舶業良好的發展。

5 結語

在我國船舶行業快速發展中，對自動化技術的引入程度逐漸加大。電氣自動化系統已成為船舶不可或缺的組成部分，使工作高效進行。當下需要根據船舶應用需要，進一步加大自動化技術的引入力度，建立完備的監控系統，使電氣自動化設備得到有效的應用，滿足社會發展需求。船舶電氣自動化系統在應用中，需要明確自動化設備故障排除的方式，比較排除方法的優勢與缺點，不斷優化檢修工作的開展方式，由此提高電氣自動化系統運行的可靠性，滿足船舶業發展需求。