船舶电气自动化系统的可靠性保障技术

船舶电气自动化系统的可靠性保障技术

李炜,赵笠利,刘俊龙

大连鸿鑫达钢结构工程有限公司，辽宁大连  116300

摘要：电气自动化技术的快速发展在船舶电气自动化中广泛应用，从目前来看，在实际应用可靠性保障技术的过程中仍存在着一定的不利因素，对行业发展产生阻碍，基于此，有必要对其展开更深层次的探索。本文阐述了船舶电气自动化系统的发展情况、介绍其特点，详细分析了保证船舶电气自动化系统可靠运行的相关技术，希望可以为系统控制、设计工作提供有价值的参考。

关键词：船舶电气；自动化；保障技术

引言

船舶电气自动化系统对于船舶而言意义重大，其可靠性也处于十分重要的地位。使用各项保障技术，不仅可以降低电气自动化系统发生问题的概率，而且还可以大大提高电气自动化系统整体运行的安全系数和可靠程度，延缓系统老化，提升船舶整体的安全性。

1船舶及其电气自动化技术发展状况

船舶作为临海国家发展的重要力量，其本身主要是指以各类船只为环节总和的称呼，船舶能够通过水域进行航行，起到物资运输以及国家间贸易、旅游客出访等作用，根据船舶自身实际情况以及运营方式的不同来执行相对应的技术、设施、结构特点。在计算机以及通信工程等技术的不断发展背景下，目前这些高新技术在船舶电气自动化技术当中得到了充分应用，在船舶船舱管理、船舶驾驶、压力检测、自动导航、人工智能播报等方面都体现出来了计算机技术，实现了船舶的自动化应用发展，从当前我国船舶技术发展的种类以及相关特点上来看，不同的船舶电气自动化应用情况决定了不同的船舶技术功能应用，因此在实践应用过程当中船舶技术功能是决定电气自动化技术的关键性条件。在设计以及制造船舶过程中需要设计人员根据要求，建立综合化以及智能化的网络系统，采取同时对船舶其他系统进行监控，采取高速信息传播方式，有效实现对船舶全方位进行智能化控制，及时发展船舶运行过程当中出现的问题及故障，并对故障进行诊断与快速分析，为中央控制室提供最佳解决方案，另外船舶还可以通过设立相关外围网络系统，与外围船舶以及灯塔、港口进行远距离沟通交流，实现信息传递的顺畅性，目前在船舶电气自动化技术应用上还包含自动报警功能，能够实时针对船舶自身的燃油系统以及动力系统进行有效检测，发现问题会第一时间报备中央控制系统，随着当前我国信息技术的不断完善，船舶电气自动化系统也会更加完善，同时也会实现全面的智能化管理以及可靠运行，进一步有效实现相关故障以及维修保养的智能化，保障船舶能够实现安全、经济地进行操。

2船舶电气自动化系统可靠性特点

2.1电子信息化

电子信息技术的持续优化，促使各种类别的通讯技术也得到了较大程度的完善。以不同的功能为基础，电气自动化也不断地向着智能化的目标推进[2]。计算机技术将会在电气自动化中起到越来越重要的作用。在实际情形中更能够通过不同的按键来执行不同的操作命令，从而可以有效地提高船舶操作的工作效率。但是船舶不同，其内部构造、性能也会略有差异，因而需要相关研究人员深入探索。

2.2网络控制化

真实存在的常规总线自动化技术中，汇聚了多种信号线以及各种类别的部件，为开辟合适的信息通道而服务，使其更好地连接各种设备。实践过程中，可以借助恰当的冗余结构，促使自动化系统朝向更稳定的方向发展。很多类别丰富的网络技术都会变得愈加多元化，这样才能提高操作效率，使系统运作更为顺利。

2.3综合性强

科学技术的进步，促进了信息技术以及网络技术在船舶电气自动化系统中的应用，电气设备在后续发展中，会朝向智能化的方向不断前行。大部分船舶自动化系统中的组成部分并非不可变，要在基于灵活组态的前提下，突出系统的综合性。

3保证船舶电气自动化系统可靠运行的技术

3.1电力推进系统可靠保障技术

目前，各种不同类别的电力推进技术开始被使用在军事舰艇内部，各种电力推进技术也日益完善，未来拥有更广阔的前。应用于电力推进中的电子技术、信息技术应用的范围正变得越来越广，提升了电气自动化技术的可靠性。交流传动技术成为了目前电力推进技术内部的主流技术，推动电力推进系统的发展，也是当前船舶系统中最为先进的技术之一。一方面，可以借助变频器实现交流转换，另一方面，可以利用电机进行调速，在实际调速中即可直接切换直流电或者交流电，也能够匹配螺旋桨的运动要求。多数船舶行驶于海上时都必须依靠先进的推进机才能实现同步转化，如果船只恰好驶入了相对狭小的港湾航道，则需要在较短的时间内降低运行速度，保障船舶的安全运行。在电力传动方面，电力推进系统主要利用交流传动电力推进技术和直流技术。二者相比，前者研发探索的速度更快，在交流调速工艺的持续改进下，交流技术逐渐覆盖了直流技术。通过实践验证可知，交流传动技术可以在船舶电气自动化控制方面展现优异的成果。

3.2电磁兼容自动化系统保障技术

船舶在海上会遭到恶劣天气的侵袭，需要优良的电气设备保障船舶航行的安全性，如若有必要，则需要借助电磁兼容技术提高船舶的抗干扰性。若有条件，也可以通过更换介质保障船舶运行的安全性。自动化监测技术可以推动电气自动化技术的发展，船舶内部的技术系统可以在第一时间记录更多的数据，准确了解不同使用者的实际需要，从而完善自动化技术。目前自动报警技术可以通过以下途径应用于电气自动化系统中：1）在综合监测技术起到实际功效后，可以在第一时间发现船舶自动化监测系统内出现的异常情况。2）自动报警技术可以有效地诊断相关异常问题，使整个自动化监测系统可以维持高效运作的状态。在自动报警控制系统与自动化监测控制系统起到良好地协调作用后，势必会稳定船舶运行状态。3）利用开发的DCS自动监控系统，对整个系统中的所有数据进行监控和管理。而常规的自动监控检测系统，大多是由主站、实现打印和界面显示3个不同的功能所构成，目的是可以把不同的讯息更好地渗透到机舱里面。4）能够利用通讯站直接向主站进行数据传输，并最终使得通信、计算机技术以及其他不同的科学技术更好地融合到一起。

3.3冗余系统可靠保障技术

冗余系统在船舶电气自动化的可靠性保障技术中占据较为重要的地位。该技术系统可以在电气自动化系统中建立并联单元，可提高系统运行的安全性、可靠性。为了保障电气自动化系统维持正常的运作状态，一般需要设置3个机组储备，在这一情形下，还要保障机组储备基础功能符合相关标准，要求机组之间既能够独立完成任务，又可以充当各自的备用机组，从而彰显电气自动化系统的技术性以及经济性。在冗余系统中，机组间的工作状态具有独立性，相互之间完成协作，从可靠性的角度分析，电气自动化系统可以视为冗余系统，若其中某个单元发生问题，无法正常工作，则处于冗余状态的其它单元会发挥效用，可以保障电气自动化系统不会因为某个单元发生问题而受到影响。

结束语

在今后的工作中，需要有效利用以上各种保障技术，对设备进行测试，发现问题及时处理，为电气系统的安全、平稳运行提供必要的技术保证。目前，国内有关研究者已对可靠性保障技术开展了大量研究，并获得了优异的研究成果，但当前对可靠性保障关键技术的研究水平仍比较落后，亟需更为广泛深入的研究。

参考文献

[1]李懿.基于船舶电气自动化系统可靠性的保障技术分析[J].建筑工程技术与设计,2020(25):385.

[2]姚树国.基于船舶电气自动化系统的可靠性保障技术分析[J].中国高新科技,2022(3):47-48.

[3]袁浩.船舶电气自动化系统的可靠性保障技术分析[J].珠江水运,2021(24):88-89.