試論船舶電氣自動化系統(tǒng)的保障技術及其應用

鄒明文

摘 要：本文主要針對船舶電氣自動化系統(tǒng)的保障技術和應用展開深入研究，重點分析了電磁干擾技術、儲備冗余處理技術、容錯技術、電力推進技術等，然后總結了幾點船舶電氣自動化系統(tǒng)的應用發(fā)展趨勢，主要包括提高自動化效率、完善自動化設備、提高監(jiān)控系統(tǒng)的嚴密性等，充分彰顯出船舶電氣自動化系統(tǒng)的應用價值，且保證較強的自動化效率。

關鍵詞：船舶電氣 自動化系統(tǒng) 保障技術 應用

在船舶行業(yè)不斷發(fā)展過程中，電氣自動化發(fā)展速度比較迅猛，使電氣自動化項目的應用范圍迅速拓展開來，各種先進的電力電子設備，在船舶方面得到了廣泛的應用，全船的綜合自動化水平也越來越高，有助于船舶綜合自動化建設目標的實現(xiàn)。對于船舶綜合自動化而言，與諸多學科和技術之間有著緊密的聯(lián)系，比如計算機網(wǎng)絡、數(shù)字化信息技術、現(xiàn)代控制技術等，屬于一體化、多功能系統(tǒng)，實現(xiàn)了機艙自動化、航行自動化、信息一體化等集中化整合。船舶自動化技術是船舶工業(yè)科技戰(zhàn)略發(fā)展應用研究的重要技術之一，實現(xiàn)船舶航行的高度自動化，在根本上可以促使了航運經濟效益的提升，增強航運的安全性，保證較高的勞動環(huán)境的整體水平。因此，要加強船舶電氣自動化系統(tǒng)的應用，并采取可行合理的保障技術，為提高勞動生產率創(chuàng)造有利條件。

1.船舶電氣自動化系統(tǒng)的保障技術的具體應用

1.1電磁干擾技術

電氣自動化系統(tǒng)的保障技術，對于提高船舶的安全運行具有極大的幫助，現(xiàn)階段，我國對技術科研工作的資金和人員投入給予了較高的重視，通過提高保障技術水平，可以防止出現(xiàn)船舶事故。一般來說，船舶的體積比較小，對電氣設備的安裝產生了極大的影響，而且也對設備的使用環(huán)境造成了一定的威脅，進而在電磁的影響下，威脅到設備的正常運行。同時，船舶設備，還有重要的特點，就是導航和強電等特點，通過分布線路，促成了船舶內部的電磁呈現(xiàn)出比較混亂化的狀態(tài)，所以對船舶的安全運行產生了不可磨滅的影響。

交流電源，作為重要的干擾來源之一，嚴重影響著船舶電氣自動化系統(tǒng)的實施和運行。從源頭上對電氣設備加裝電磁隔離器，可以實現(xiàn)獨立供電，隔離干擾，將電磁干擾降至最低。電磁隔離器采用數(shù)字化調校、自動動態(tài)校準零點等技術，可以有效抑制高、低頻干擾信號。同時，要注重結合傳輸介質，對傳輸介質的質量進行轉變，將介質的抗干擾性提升上來，將電磁干擾保持在合理范圍內在船舶控制系統(tǒng)中，而且也要分離好輸出和輸入線路，避免電磁干擾，影響到船舶的穩(wěn)定運行。其次如果電力電纜，與信號電纜敷設之間的距離過于緊密，電纜電纜在導通功率較大的影響下，可以通過傳導干擾信號電纜的弱信號，因此在造船過程中就須將動力電纜與信號電纜分開敷設，采用屏蔽電纜屏蔽干擾源。南海救助局“南海救101”輪出廠后曾出現(xiàn)自動舵跑舵現(xiàn)象，經檢測，舵機操舵信號不穩(wěn)定，受到干擾嚴重。經檢查發(fā)現(xiàn)舵機的動力電纜和信號電纜敷設在一起。后來采取重新敷設動力電纜，與信號電纜分隔開來，舵機正常運轉。

1.2儲備冗余處理技術

該項技術，對于提高船舶安全運行具有極大的幫助，借助系統(tǒng)的并聯(lián)結構，給予其可靠性一定的保證。一般來說，技術人員要安裝儲備機器，保證機器的設計與性能需求具有高度的一致性，從而滿足備用需求，確保船舶電氣系統(tǒng)經濟效益的提升。但是在實際船舶設計中，儲備系統(tǒng)的內部構件，獨立性和分離性等特點發(fā)揮著極大的作用，可以為各個部件獨立化使用的實現(xiàn)準備條件，并實現(xiàn)準確搭配的目標。因此，要想不斷提高電氣系統(tǒng)運行的可靠性和安全性，如果某一部件出現(xiàn)故障，會自動化運行備用部件，進而不斷提高系統(tǒng)使用的穩(wěn)定和持續(xù)性。

1.3容錯技術

對于容錯技術來說，可以將故障問題，及時反應出來，首先，提高設備的故障檢測技術水平是非常重要的，可以使設備的故障定位滿足相應的標準要求，將故障的準確定位落實到位，致力于設備的整體性能的穩(wěn)步提升。其次，在診斷故障以后，要加強自動化維修。最后，系統(tǒng)會結合故障的自動處理情況，將反饋報告編制出來，也要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)檔案在系統(tǒng)中的作用，以便于技術人員科研工作的順利進行。在容錯技術應用中，技術人員要注重提高設備故障的處理效率，防止蔓延其故障，維護好系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。在故障處理方式中，具有一類故障、二類故障以及三類故障等類型，針對第一種，要將備用設備進行啟動，可以對設備工作的負荷壓力進行有效控制。而針對第二種，要將故障設備的延時設置關閉掉。針對第三種，其故障設備要停止運行，并排除故障的影響因素。

1.4電力推進技術

電力推進技術是在用電能作為船舶動力機械的能源的技術。與機械推進方式相比，電力推進系統(tǒng)在經濟效益、操縱性能、安全可靠及維護保養(yǎng)等方面具有優(yōu)勢。交流和直流兩大傳動類型，是電力推進技術的重要構成內容。在傳統(tǒng)電力推進技術中，由于交流電機調速技術不成熟，多采用直流推進，僅僅在小型船舶中得到了的應用?，F(xiàn)階段，電力推進交流傳動技術得到了廣泛的應用，其推進類型主要包括LCI-直流無換向器電動機、CCV-交流無換向器電動機等。在LCI系統(tǒng)中，船舶要緊密配合螺旋槳的速度，并結合實際情況，對系統(tǒng)速度進行調節(jié)，而在CCV系統(tǒng)中，輸出頻率的干擾，嚴重影響到交流和直流的轉換，所以無法保證該系統(tǒng)良好的運行速度，所以CCV系統(tǒng)的實用性比較突出，而且應用價值也比較高。

2.船舶電氣自動化技術發(fā)展趨勢

2.1提高自動化效率

網(wǎng)絡系統(tǒng)發(fā)展比較迅猛，技術自動化，對技術運行參數(shù)起著決定性的作用，所以在船舶電氣自動化系統(tǒng)發(fā)展結構的建設中，要注重將相關資源項目整合在一起，不斷提高整體技術結構全過程優(yōu)化水平。換言之，網(wǎng)絡結構可以通過數(shù)字化運行機制，保證圖像控制功能和管理體系與標準化流程保持高度的一致。需要注意的是，在人機界面管理工作中，要深入分析功能選擇機制，更好地整合屏幕軟件按鈕，不斷提高系統(tǒng)的綜合性。此外，在計算機所有功能選擇中，直接按鈕就可以，并促進監(jiān)控項目綜合化處理效率的提升，給予后續(xù)工作效果一定的保障。此外，可以避免操作的頻繁性，緩解工作疲勞度，實現(xiàn)管理結構的優(yōu)化整合，維護好船員的人身安全，確保整體項目運行效率的穩(wěn)步提升。

2.2完善自動化設備

通過與船舶自動化設備生產商合作實現(xiàn)船舶自動化技術研發(fā)成果實現(xiàn)產業(yè)化，產品符合船舶對自動化設備在標準化、模塊化方面的要求，不斷提升自身的技術和產品水平。在電氣自動化管理項目中，注重開展大功率半導體電子器件管理工作，集中整合材料管理工作和機理應用管控結構等，不斷提高研發(fā)項目的有效性。在電氣自動化制造工藝發(fā)展中，要想確保技術結構升級水平的提升，要注重體現(xiàn)出高效性、可靠性等，深入調研和分析運作機制，更好地發(fā)展船舶電力推進技術，并輔助機械電力拖動技術。

2.3提高監(jiān)控系統(tǒng)的嚴密性

在電氣技術中，逆變器技術得到了廣泛的應用，也大大優(yōu)化了關鍵技術指標，極大地促進了在船舶電氣自動化技術中的應用。特別對于3kW～2500kW全系列光伏逆變器的研發(fā)，大大提高了電氣自動化模塊的升級水平。但是在船舶電器自動化技術中，要加強管控措施的設置，并將監(jiān)控系統(tǒng)進行整合，結合技術應用過程的完整性，加強動態(tài)化分析模型的構建。在船舶電氣自動化技術運行體系構建的同時，計算機技術和網(wǎng)絡技術發(fā)揮的作用越來越關鍵，要想規(guī)范運行駕駛過程和機艙管理工作，要對運行技術管理機制進行整合，基于不同視角，制定完善的精細化數(shù)據(jù)參照機制，從而為提高監(jiān)管效果奠定基礎。

3.結束語

總之，船舶電氣自動化技術的系統(tǒng)及設備發(fā)展更新及其迅速。加強船舶電氣自動化技術的應用是至關重要的，可以不斷提高船舶電氣自動化水平，促進系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行，保證較高的系統(tǒng)運行效率，提高航運經濟效益。

參考文獻：

[1]康健.基于船舶電氣自動化系統(tǒng)可靠性的保障技術[J].電子技術與軟件工程，2017（14）：151.

[2]楊瑞強.關于船舶電氣自動化的發(fā)展及設備故障的排除研究[J].科技傳播，2016，8（17）： 150-151.

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

[4]趙金鑫.淺談船舶電氣自動化的發(fā)展及其設備故障的排除[J].通訊世界，2015（05）：226-227.