船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性保障技術(shù)探究

盧威 李蘭蘭 孟憲雷

摘 要：近年來(lái)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)取得了飛速的進(jìn)展，我國(guó)的對(duì)外貿(mào)易大多依靠水運(yùn)進(jìn)行，因此船舶的正常穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)于現(xiàn)代化建設(shè)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其穩(wěn)定性關(guān)系到設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行等多個(gè)環(huán)節(jié)，必須要大力加強(qiáng)我國(guó)對(duì)于船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性保障技術(shù)研究。我國(guó)是世界上主要的造船大國(guó)，現(xiàn)如今已經(jīng)在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性保障技術(shù)方面進(jìn)行了一定的投入，并且取得了一定的效果，不過(guò)總的來(lái)說(shuō)目前還是同發(fā)達(dá)國(guó)家的船舶電氣自動(dòng)化技術(shù)有著較大的差距。因此我們需要持續(xù)不斷的增強(qiáng)技術(shù)引進(jìn)與創(chuàng)新，研發(fā)出符合我國(guó)船舶發(fā)展現(xiàn)狀的新型技術(shù)，從而促進(jìn)我國(guó)海運(yùn)事業(yè)能夠取得進(jìn)一步發(fā)展，為我國(guó)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出必要的貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：船舶電氣；電氣自動(dòng)化；可靠性保障技術(shù)

引言

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)是船舶中十分重要的部分，其可靠性能夠直接影響到船舶電路系統(tǒng)的安全運(yùn)行，從而決定了船舶在實(shí)際運(yùn)行方面的持續(xù)性。另外，船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)連接著電路系統(tǒng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)，包括設(shè)計(jì)、生產(chǎn)以及運(yùn)行，所以，必須要把對(duì)于可靠性保障技術(shù)的研究與電路系統(tǒng)緊密聯(lián)系在一起，把降低電氣故障作為最為重要的研究目的，從而完善電氣化系統(tǒng)技術(shù)，提高技術(shù)含量，有效的優(yōu)化電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性。

一、船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展離不開自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)以及通訊技術(shù)的共同作用，同時(shí)船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用也離不開眾多技術(shù)手段的支持，隨著各種現(xiàn)代化技術(shù)的不斷發(fā)展以及創(chuàng)新，船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性也有了明顯的增強(qiáng)，尤其是隨著數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)的普遍應(yīng)用，可以對(duì)相關(guān)的電子系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，這更加能夠保證船舶運(yùn)行的穩(wěn)定性，能夠在其運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生突發(fā)狀況時(shí)進(jìn)行及時(shí)有效的處理，從而能夠進(jìn)一步保證船舶平穩(wěn)安全運(yùn)行?，F(xiàn)如今的船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)主要包含了兩個(gè)重要特征，一個(gè)是網(wǎng)絡(luò)可控化，另一個(gè)是電子信息化。其中網(wǎng)絡(luò)可控化是依托于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字信息化技術(shù)等技術(shù)手段的發(fā)展，能夠?qū)τ诖暗默F(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行進(jìn)行有效控制，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)可以為各個(gè)部件以及模塊之間的信息傳輸提供良好的通道，所以可以有效的提升船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性。電子信息化指的是在信息技術(shù)以及電子技術(shù)的發(fā)展普及后，可以實(shí)現(xiàn)船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)組合，同時(shí)因?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)的有效發(fā)展與應(yīng)用，可以利用界面按鈕針對(duì)傳播系統(tǒng)進(jìn)行操作控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，有效的提高其可靠性。

二、船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性的保障技術(shù)現(xiàn)狀

目前我國(guó)的船舶電氣基本上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，同時(shí)隨著大量先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備的應(yīng)用，形成了一套完整且成熟的體系，可以有效保證船舶運(yùn)輸?shù)陌踩€(wěn)定。在船舶運(yùn)行過(guò)程中，其管理以及操作等環(huán)節(jié)都開始加入了自動(dòng)化相關(guān)應(yīng)用，其運(yùn)用的主要范圍包括行駛自動(dòng)化、機(jī)艙管理自動(dòng)化、動(dòng)力自動(dòng)化以及機(jī)械自動(dòng)化等?？傊?，通過(guò)各種自動(dòng)化技術(shù)的不斷應(yīng)用，船舶通過(guò)各個(gè)控制站分別管控相對(duì)應(yīng)的區(qū)域，最終形成一個(gè)綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)。可以說(shuō)，船舶電氣自動(dòng)化運(yùn)行系統(tǒng)有效的提升了船舶運(yùn)行管理效率，并且進(jìn)一步加強(qiáng)了安全穩(wěn)定性。

現(xiàn)如今，有很多船舶電氣自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)品逐漸研發(fā)出來(lái)，并且投入了具體的使用中，一方面能夠有效的節(jié)省能源以及人力，另一方面也可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)可靠性以及穩(wěn)定性的提升。很多需要使用人力進(jìn)行操控的系統(tǒng)能夠由自動(dòng)化代替，進(jìn)而有利于人員的精簡(jiǎn)，并且系統(tǒng)可以自動(dòng)監(jiān)測(cè)分析各種不同類型的故障。船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)雖然有著一定的發(fā)展，不過(guò)也要更加重視安全問(wèn)題，所以，必須要增強(qiáng)對(duì)于船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性保障技術(shù)的研究力度，實(shí)現(xiàn)船舶業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。

三、船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性保障技術(shù)

（一）電力推進(jìn)技術(shù)

1890年，法國(guó)最先開始了關(guān)于電力推進(jìn)技術(shù)的研究，并且進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用。電力推進(jìn)技術(shù)指的是直流傳動(dòng)電力推進(jìn)技術(shù)和交流傳動(dòng)電力推進(jìn)技術(shù)的總體，兩種模式最終都是為了提高船舶的運(yùn)行速度以及穩(wěn)定性。不過(guò)這兩種之間有著比較明顯的差異，因?yàn)榻涣鱾鲃?dòng)電力推進(jìn)技術(shù)自身具有著功率大、轉(zhuǎn)速快等特點(diǎn)，所以這也是目前應(yīng)用比較普遍的技術(shù)?，F(xiàn)如今，直流傳動(dòng)電力推進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越少，這也說(shuō)明交流傳動(dòng)電力推進(jìn)技術(shù)有著更為理想的性能，可以有效促進(jìn)船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

（二）容錯(cuò)技術(shù)

容錯(cuò)技術(shù)包含了多種功能，是一種綜合性技術(shù)，能夠?qū)Υ半姎庾詣?dòng)化系統(tǒng)中的突發(fā)故障進(jìn)行鑒定、監(jiān)測(cè)分析，并且實(shí)現(xiàn)良好的處理。容錯(cuò)技術(shù)可以對(duì)系統(tǒng)故障檢測(cè)處理進(jìn)行有效控制，進(jìn)而利用相應(yīng)的措施防止同類問(wèn)題再次發(fā)生，保障系統(tǒng)能夠有效運(yùn)行。另外，船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)于故障檢測(cè)技術(shù)的綜合應(yīng)用可以保證在一定時(shí)間范圍內(nèi)判斷故障源，采取合適的方法進(jìn)行解決，增強(qiáng)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

（三）儲(chǔ)存冗余技術(shù)

這種技術(shù)手段一般是利用增添并聯(lián)單元的方式進(jìn)行提高電氣自動(dòng)化可靠性。一般情況下，船舶電氣自動(dòng)化設(shè)備中會(huì)設(shè)置一些存儲(chǔ)裝備，從而能夠保障不同設(shè)備之間的獨(dú)立運(yùn)作，一些重點(diǎn)環(huán)節(jié)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行作業(yè)，其他的存儲(chǔ)起來(lái)作為備用。

（四）抗干擾和屏蔽技術(shù)

隨著航海業(yè)以及船舶業(yè)飛速發(fā)展，越來(lái)越多的電氣自動(dòng)化技術(shù)手段應(yīng)用在了船舶的實(shí)際運(yùn)行操控中，同時(shí)因?yàn)橥ㄓ嵲O(shè)備、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子裝置以及GPS定位系統(tǒng)的有效應(yīng)用，目前船舶已經(jīng)基本可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。不過(guò)上述相關(guān)的設(shè)備往往容易受到外界電磁波的干擾，從而影響到正常運(yùn)作，對(duì)于設(shè)備的精確性產(chǎn)生不利作用，如果出現(xiàn)嚴(yán)重的情況還會(huì)威脅到船舶的行駛安全，造成較大的安全事故。所以，需要加大抗干擾以及屏蔽技術(shù)的應(yīng)用，防止電磁波影響到電氣自動(dòng)化相關(guān)設(shè)備的正常運(yùn)行，從而保證船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性能夠有效提高，促進(jìn)船舶業(yè)發(fā)展。

綜上所述，現(xiàn)如今船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)得到了充分的發(fā)展，隨著大量先進(jìn)技術(shù)以及設(shè)備的運(yùn)用，我們需要足夠的重視船舶電氣自動(dòng)化運(yùn)行的可靠性。要良好的運(yùn)用電力推進(jìn)技術(shù)、容錯(cuò)技術(shù)等一系列保障技術(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)船舶的安全穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，也要加強(qiáng)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的研究方式，實(shí)現(xiàn)其安全性、可靠性的全方位提升。船舶業(yè)是我國(guó)水運(yùn)事業(yè)的重要組成部分，關(guān)系到切實(shí)的水上運(yùn)輸以及對(duì)外貿(mào)易，必須要全面提高船舶業(yè)的綜合發(fā)展，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效研究，從而保證其穩(wěn)定性持續(xù)提升。

參考文獻(xiàn)

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[2]劉新民.論船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].廣東造船，2012，（09）：121-123.

（作者單位：江蘇揚(yáng)子江船業(yè)集團(tuán)公司）