船舶電氣自動化控制安全問題與措施

王宏波

摘 要：在當(dāng)時，自動化技術(shù)已經(jīng)在機械制造、船舶生產(chǎn)等領(lǐng)域開展了相關(guān)的應(yīng)用。自動化控制是一類全面操作的過程，主要是基于某一特定的環(huán)境，而操作的對象是不同種類的電子元件。針對船舶電氣自動化來說，既蘊含無線電控制系統(tǒng)、信息傳輸系統(tǒng)，也包括一些導(dǎo)航系統(tǒng)、電站管理系統(tǒng)、機艙設(shè)備監(jiān)測控制系統(tǒng)。此外，還包含主機推進系統(tǒng)、電力變送系統(tǒng)等，所包含的內(nèi)容非常之多，必須要確保其超強的穩(wěn)定性能。

關(guān)鍵詞：船舶;電氣自動化控制;安全

引言

如今，國內(nèi)體制處于不斷改革發(fā)展的過程，電氣自動化技術(shù)逐漸在不同行業(yè)中彰顯出自身價值，其影響力也逐漸體現(xiàn)出來。我國不斷對國外的先進技術(shù)進行引入，電氣自動化技術(shù)接近國際先進水平。因此，對船舶電氣自動化體系的可靠性展開研究與分析，研討電氣自動化體系未來的發(fā)展前景，旨在為電氣自動化系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運行提供必要的技術(shù)保障。

1 船舶電氣自動化系統(tǒng)特征分析

信息時代電氣自動化技術(shù)與系統(tǒng)成為發(fā)展的必然趨勢，其在不同的行業(yè)中發(fā)揮著重要的作用，如工程建設(shè)、船舶、機械制造等，這一技術(shù)的運用使得體系的自動化水平更高，穩(wěn)定性更強。在船舶體系中，電氣自動化系統(tǒng)運行的可靠及安全性會對船舶產(chǎn)生直接的影響。船舶的自動化體系主要是對船舶的主機與輔機、安保體系等設(shè)備予以自動控制，這一系統(tǒng)應(yīng)用的意義在于促使船舶處于安全高效的運行狀態(tài)中，使得船舶自動化水平得以提高，減少船員自身的勞動強度，為船員與設(shè)備的安全提供必要的保障。船舶的電氣自動化體系會綜合運用網(wǎng)絡(luò)計算機、信息技術(shù)與電子技術(shù)等不同類型的技術(shù)，數(shù)字化技術(shù)等也會被引入其中，這有助于船舶電氣自動化體系呈現(xiàn)出更高的集成性與聯(lián)動性，推進船舶的自動化進程，在整個自動化體系當(dāng)中，電氣自動化位于核心位置上，起著關(guān)鍵作用。

2船舶電氣自動化控制安全問題

2.1系統(tǒng)設(shè)備故障問題

在自動化系統(tǒng)工作的過程中，容錯率一直都有，而且不能逆轉(zhuǎn)，也不能完全規(guī)避。通常容錯概率會出現(xiàn)在安裝電氣設(shè)備的過程中，或者是電氣設(shè)備工作過程中，往往在電氣設(shè)備設(shè)計制造之初就已經(jīng)存在。伴隨著時間的推移，錯誤發(fā)生的概率也會隨著增加?？咳藛T的巡視檢查以及五官的功能，不能夠避免此類故障。在船舶運行過程中，設(shè)備處于工作的狀態(tài)，相關(guān)人員錯誤操作或是漏操作，會對系統(tǒng)和設(shè)備造成一定程度的影響，最終給船舶的安全行駛帶來隱患。

2.2電磁方面問題

在電子電路和輸送電設(shè)備引用過程中，電磁場不可避免。船舶自動化監(jiān)測以及通導(dǎo)無線電等控制和監(jiān)測類系統(tǒng)和設(shè)備往往都是弱電電子類設(shè)備，船舶建造過程中由于類似設(shè)備的布置位置以及電纜敷設(shè)等環(huán)節(jié)上，都會出現(xiàn)電磁干擾問題，該類故障和風(fēng)險源于船舶空間局限性，電子元件排列非常緊密，干擾問題發(fā)生概率會增加。

3 加強船舶電氣自動化控制安全措施

3.1 完善管理體系

各類規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行與完善，是電氣自動化安全運行的重要基礎(chǔ)。廣大船舶制造及運營單位在運用自動化技術(shù)時，務(wù)須嚴(yán)格遵循國際船級社、掛旗國、海事管理部門頒布實施的相關(guān)規(guī)定，船舶運營單位和艦隊管理者也要嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定，強化制度的操作性，以及最終的實用性能。另外，需要對操作過程中的每一個環(huán)節(jié)倍加重視，就所有步驟進行明確規(guī)定以及詳細(xì)講解，杜絕違規(guī)操作事件發(fā)生。

3.2電磁干擾技術(shù)

通常采取電磁兼容的方式，根據(jù)船舶電氣自動化系統(tǒng)進行防干擾設(shè)計。此設(shè)計方式可以有效切斷電磁干擾途徑，全面保證船舶電氣系統(tǒng)的正常運行。實際應(yīng)用方式就是將干擾源進行隔離，通過抑制干擾源的出現(xiàn)和切斷干擾信號傳輸路徑，進而實現(xiàn)抗干擾的目的。一般情況下，電磁干擾信號會產(chǎn)生一定的交流電源，為從根源上完成干擾信號的屏蔽工作，還需具備獨立的供電裝置。建立有效的防干擾過濾波系統(tǒng)對交流變壓器進行隔離、過濾高頻率抗干擾信號，船舶運行期間將持續(xù)不斷的對元器件進行開關(guān)，此方式將會產(chǎn)生電弧，進而形成電磁信號的干擾。設(shè)置吸收電磁干擾信號裝置可更好的應(yīng)對此狀況，此裝置根據(jù)電容穩(wěn)定原理即電壓不會迅速變化無法產(chǎn)生瞬時電流，進而利于完成對干擾信號的抑制。此外，電容具有消除電弧的功能。但該技術(shù)具有一定的限制性，實際應(yīng)用期間傳輸路徑比較長導(dǎo)致傳輸效果不好。因此信號傳輸期間為減少電磁干擾可采取光電耦合器替換電信號技術(shù)，將輸出電路和輸入電路進行剝離有效避免電信號的相互干擾。船舶設(shè)備具有強電和導(dǎo)航的特征，其線路呈分散狀態(tài)，極易造成混亂局面一定程度干擾船舶狀態(tài)，此時設(shè)置RC 吸收設(shè)備使電壓變化狀態(tài)下船舶也可以保持正常運作，以關(guān)聯(lián)單元增加的形式，保證船舶電氣自動化系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。

3.3儲備冗余處理技術(shù)

在船舶的自動化體系當(dāng)中，儲備冗余處理技術(shù)能夠保障體系處于高效穩(wěn)定的運行狀態(tài)中，也是目前所運用的關(guān)鍵技術(shù)類型。系統(tǒng)在處于穩(wěn)定運行狀態(tài)中時，需要設(shè)置3 個處于自主運轉(zhuǎn)狀態(tài)的機主儲存裝置，裝置的性能與作用比較相似，同時能夠穿插進行使用，這一方式能夠為自動化體系的高效與穩(wěn)定運行提供保障。事實上，儲備系統(tǒng)內(nèi)的不同單元都處于獨立運行的狀態(tài)中，即便其中的一個單元出現(xiàn)故障，其他單元也能夠處于正常的運行狀態(tài)中，繼續(xù)對自身的功能進行發(fā)揮，運用以上接替的形式來為系統(tǒng)的自動運行奠基。

3.4 容錯控制

若船舶電氣自動化系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可通過容錯技術(shù)進行設(shè)備問題查找。首先，保證故障測試水準(zhǔn)達(dá)到規(guī)定范圍。其次，將設(shè)備出現(xiàn)的問題穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)、有效提升船舶運行的平穩(wěn)性。發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障之后應(yīng)給予自動化維修，船舶容錯技術(shù)應(yīng)用期間應(yīng)重視設(shè)備故障處理效率的有效提升。最后，結(jié)合系統(tǒng)的處理情況完成問題反饋。將故障監(jiān)測報告?zhèn)鬏數(shù)较到y(tǒng)文檔中，為后續(xù)工作人員提供有效的技術(shù)依據(jù)。與此同時，船舶電氣設(shè)備故障處理效率是容錯技術(shù)實施期間的重要考慮內(nèi)容，盡量避免故障拖延的狀況保證船舶的穩(wěn)定運作。各類故障被具體劃分為一類、二類以及三類，一類故障可使用備用設(shè)備更好的完成設(shè)備運行壓力的控制;二類故障可將故障延時設(shè)置關(guān)閉;三級故障應(yīng)停運故障設(shè)備將故障因素排查出來。

3.5自動報警技術(shù)

在船舶體系中，機艙的自動化監(jiān)控與測試的體系所占據(jù)的地位關(guān)鍵，能夠?qū)π畔⒆詣拥剡M行記錄、儲存以及輸出等，如自動且準(zhǔn)確地對處于運行狀態(tài)的設(shè)備數(shù)據(jù)進行記錄，同時對警報的信號進行傳輸，這樣不僅能夠有效控制人為進行操作的時間與具體的工作量，也能夠使得系統(tǒng)處于自動化的運轉(zhuǎn)狀態(tài)中。如今，自動化的檢測技術(shù)正處于不斷更新與發(fā)展的過程中，如綜合性的檢測體系的開發(fā)與運用能夠為故障的有效排除提供技術(shù)保障，也能對故障進行科學(xué)預(yù)判，使得體系處于高效的狀態(tài)中。自動化監(jiān)控體系對所獲得的數(shù)據(jù)信息統(tǒng)一進行管控，運用計算機控制體系來對警報進行傳遞，也能夠保障現(xiàn)場體系處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)中。

結(jié)束語

電氣自動化是船舶運行安全的一個重要保障。國內(nèi)的船舶企業(yè)需要在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與實用性、產(chǎn)品維護方面增加投入力度，使得船舶電氣自動化體系逐漸朝著國際化的方向發(fā)展。船舶企業(yè)還需要對信息管理體系進行升級，使得船舶信息管理水平得以全面提高。船舶電氣從業(yè)者應(yīng)當(dāng)秉持一絲不茍的工作態(tài)度，認(rèn)真開展排查工作，及時發(fā)現(xiàn)問題，消除存在的安全隱患，有效評估船舶電氣自動化的安全性，為船舶的安全穩(wěn)定運行保駕護航。

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