船舶電氣及其自動化系統(tǒng)可靠性保障

李浩淼

摘 要：在船舶的電氣及其自動化體系當(dāng)中，自動化遙控、遠(yuǎn)程的監(jiān)控與電站控制體系是非常關(guān)鍵的組成元素，盡管我國已經(jīng)能夠自主生產(chǎn)以上系統(tǒng)，與歐美國家等仍存在一些差距，國內(nèi)自主研發(fā)的電子產(chǎn)品自身的精度并不高，使用壽命比較短。國內(nèi)的船舶企業(yè)需要在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)用性、產(chǎn)品維護(hù)方面增加投入力度，使得船舶電氣及其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(jìn)行升級，使得船舶信息管理水平得以全面提高。

關(guān)鍵詞：船舶;電氣及其自動化系統(tǒng);可靠性;保障

1 船舶電氣及其自動化系統(tǒng)

信息時代電氣及其自動化技術(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(jī)械制造等，這一技術(shù)的運(yùn)用使得體系的自動化水平更高，穩(wěn)定性更強(qiáng)。在船舶體系中，電氣及其自動化系統(tǒng)運(yùn)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(jī)與輔機(jī)、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(yùn)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(qiáng)度，為船員與設(shè)備的安全提供必要的保障。船舶的電氣及其自動化體系會綜合運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)、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，這有助于船舶電氣及其自動化體系呈現(xiàn)出更高的集成性與聯(lián)動性，推進(jìn)船舶的自動化進(jìn)程，在整個自動化體系當(dāng)中，電氣及其自動化位于核心位置上，起著關(guān)鍵作用。

2 船舶電氣及其自動化系統(tǒng)可靠性現(xiàn)狀

2.1 網(wǎng)絡(luò)體系可控性

現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)發(fā)展速度相對較快，尤其是總線技術(shù)體系，這些都創(chuàng)造了有利的條件。站在廣義的角度上，總線是對不同類型的信號線進(jìn)行廣泛聚集的統(tǒng)稱，在不同的部件與模塊中對信息通道進(jìn)行開通，使得不同類型的控制與執(zhí)行設(shè)備設(shè)施都能有效結(jié)合起來，冗余與分布式的結(jié)構(gòu)設(shè)計思想的運(yùn)用能夠有效提升體系的技術(shù)與穩(wěn)定性水平。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)自身的功能呈現(xiàn)出多元化的特征，能夠完成需要人工操作的任務(wù)，系統(tǒng)的自動化水平得以全面提升，在一定程度上也使得系統(tǒng)運(yùn)行更為平穩(wěn)與有序。

2.2 電子信息化

電子信息技術(shù)的快速發(fā)展促使通訊技術(shù)朝著健全的方向發(fā)展，尤其是在電子技術(shù)朝著模塊化的方向發(fā)展過程中，電氣及其自動化體系的組成元素更加多元與靈活。在計算機(jī)、通訊與網(wǎng)絡(luò)等各項(xiàng)技術(shù)的支持下，船舶電氣及其自動化體系能夠基于控制按鈕來對操作的命令進(jìn)行發(fā)送，使得船舶體系運(yùn)轉(zhuǎn)過程更為自動化。不同類型的船舶對應(yīng)的性能與結(jié)構(gòu)存在一定的差異，在船舶體系運(yùn)行過程中，自動化系統(tǒng)也會表現(xiàn)出不同，這就需要對自動化體系自身的可靠性問題進(jìn)行深入探討。

2.3 綜合化

高新技術(shù)朝著多元化的方向發(fā)展，如計算機(jī)、信息與通訊等技術(shù)，其已經(jīng)在船舶電氣及其自動化體系中進(jìn)行運(yùn)用，這使得電氣設(shè)備逐漸朝著模塊、系統(tǒng)與程序化的方向發(fā)展。船舶的電氣及其自動化體系對應(yīng)的組態(tài)也更為靈活，有助于體系朝著綜合發(fā)展的方向前進(jìn)。同時，計算機(jī)軟件體系能夠?yàn)樽詣踊w系的運(yùn)行創(chuàng)造出有利條件，為船舶的穩(wěn)定有序運(yùn)行奠基。

3 如何保障船舶電氣及其自動化系統(tǒng)可靠性思考

3.1 容錯技術(shù)

容錯技術(shù)指的是在自動化體系處于運(yùn)行狀態(tài)時，對可能出現(xiàn)的故障問題的接受程度。容錯技術(shù)體系所存在的故障主要如下：1）控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，容錯技術(shù)體系具備檢測性的功能，能夠?qū)ο到y(tǒng)所存在的故障進(jìn)行有效識別與定位，同時能夠快速進(jìn)行處理，從而保障自動化體系處于穩(wěn)定與高效的運(yùn)行狀態(tài)中。2）對系統(tǒng)故障進(jìn)行檢測，若是系統(tǒng)在工作過程中出現(xiàn)問題，可以運(yùn)用容錯技術(shù)來對故障類型進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，從而提升系統(tǒng)體系的安全性。在對故障進(jìn)行處理時，需要運(yùn)用監(jiān)控、定位以及判斷這一流程來對故障單元進(jìn)行處理，從而保障自動化體系運(yùn)行品質(zhì)。

3.2 電磁干擾預(yù)防

在使用特性與設(shè)計的原理等不同因素的影響下，船舶自身的內(nèi)部空間相對有限，能夠用于對電氣設(shè)備進(jìn)行安裝的空間相對比較小，設(shè)備所處的工作環(huán)境品質(zhì)相對較低，這就使得船舶在運(yùn)行過程中會受到不同類型電磁波元素的影響。當(dāng)船舶處于運(yùn)行狀態(tài)時，強(qiáng)電設(shè)備設(shè)施或者導(dǎo)航裝置等都會對自動化體系產(chǎn)生一定的電磁干擾，因?yàn)樵谠O(shè)備與儀器開關(guān)中所存在的電磁波強(qiáng)度更大。對此，需要對變壓器進(jìn)行隔離處理，避免交流性質(zhì)的電源干擾船舶電氣及其自動化體系的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，對變壓器進(jìn)行合理處理能夠?qū)崿F(xiàn)獨(dú)立進(jìn)行供電的效果。此外，需要對傳輸?shù)慕橘|(zhì)進(jìn)行改變，及時屏蔽對船舶電氣及其自動化體系產(chǎn)生干擾的信號源，對信號的輸入與輸出電路進(jìn)行分離處理，對信號傳遞的時間間隔進(jìn)行處理。在船舶電氣及其自動化體系中，對電磁波的吸收裝置進(jìn)行安裝，若是電壓狀況出現(xiàn)變化，設(shè)備依然能夠被維持在正常狀態(tài)中，運(yùn)用增加關(guān)聯(lián)性單元的形式，保障船舶電氣及其自動化體系處于安全的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)中。

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(yùn)行狀態(tài)中，也是目前所運(yùn)用的關(guān)鍵技術(shù)類型。系統(tǒng)在處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)中時，需要設(shè)置3個處于自主運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的機(jī)主儲存裝置，裝置的性能與作用比較相似，同時能夠穿插進(jìn)行使用，這一方式能夠?yàn)樽詣踊w系的高效與穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。事實(shí)上，儲備系統(tǒng)內(nèi)的不同單元都處于獨(dú)立運(yùn)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(yùn)行狀態(tài)中，繼續(xù)對自身的功能進(jìn)行發(fā)揮，運(yùn)用以上接替的形式來為系統(tǒng)的自動運(yùn)行奠基。

3.4 自動報警技術(shù)

在船舶體系中，機(jī)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(jìn)行記錄、儲存以及輸出等，如自動且準(zhǔn)確地對處于運(yùn)行狀態(tài)的設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，同時對警報的信號進(jìn)行傳輸，這樣不僅能夠有效控制人為進(jìn)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(yùn)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(yùn)用能夠?yàn)楣收系挠行懦峁┘夹g(shù)保障，也能對故障進(jìn)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(jìn)行管控，運(yùn)用計算機(jī)控制體系來對警報進(jìn)行傳遞，也能夠保障現(xiàn)場體系處于穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)中。

4結(jié)束語

電氣及其自動化技術(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(jìn)技術(shù)進(jìn)行引入，電氣及其自動化技術(shù)接近國際先進(jìn)水平。因此，對船舶電氣及其自動化體系的可靠性展開研究與分析，研討電氣及其自動化體系未來的發(fā)展前景，旨在為電氣及其自動化系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運(yùn)行提供必要的技術(shù)保障

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