船舶电气自动化系统可靠性保障技术探究

摘 要：船舶电气自动化系统可靠性的保障技术是一项非常复杂的系统性工程，涉及到船舶电气自动化系统的设计、生产和运行等多个环节，船舶电气自动化系统的保障技术对于船舶正常稳定运行有着非常重要的意义，为了保证船舶电气自动化系统正常稳定的运行，现在世界上大多数国家都投入了很大的精力来进行船舶电气自动化系统可靠性的保障技术研究，目前，已经取得了一定的成果，船舶自动化系统可靠性的保障技术能够使船舶发生故障的几率降低，进而使整个系统运行的安全性和稳定性得到一定的提高。

关键词：船舶；电气自动化；可靠性；保障技术

引言

船舶电气自动化系统可靠性的保障技术与整个系统的设计、生产、运行等环节之间有着重要的联系。所以，确保电气自动化系统的稳定运行有着非常重要的意义。在系统运行的过程中，采取何种方法来降低故障的发生率，将可靠性作为船舶运行的首要条件，这样才能更加有利于船舶电气自动化系统智能化、信息化、集成化的实现。

1 船舶电气自动化系统的特点分析

随着通讯技术、信息技术以及自动化技术的快速发展，以及在船舶电气自动化系统中的推广和应用，船舶电气自动化系统的可靠性不断提高，尤其是计算机处理系统、数据采集系统的应用，实现对船舶电气自动化系统的所有电子系统进行监测与控制，当船舶电气自动化系统在运行的过程中出现突发事件或者误操作时，能够及时的采取措施进行处理，以此保证船舶能够安全、可靠的运行。船舶电气自动化系统的特点主要包括两个方面：一方面，网络可控化，数字技术、网络技术以及现场总线技术在船舶电气自动化系统中的应用，为实现船舶电气自动化系统的网络化控制奠定了坚实的基础，特别是现场总线技术的应用，能够为各个模块、部件之间的信息传输提供通道，并且能够集合各种信号，显著提高电气自动化系统的稳定性与可靠性；另一方面，电子信息化，随着电子技术、信息技术的快速发展，电气设备的功能不断的丰富和完善，电子技术逐渐实现模块化，其在船舶电气自动化系统中的应用，能够有效提高电气自动化系统组态的灵活性，再加上计算机技术的应用，通过界面上的控制按钮能够像电气自动化系统发布操作指令，实现船舶电气自动化系统的信息化、自动化控制，以此提高船舶电气自动化系统的可靠性与稳定性。

2 常见可靠性保障技术在船舶电气自动化系统中的应用探究

2.1 电力推进技术

随着近几年电力推进系统在军事舰艇上的应用，使电力推进技术的发展前景越来越好。并且，随着多年的发展，电子器件、电子技术以及信息技术等在电力推进技术中的应用，使电力推进技术被广泛的应用在船舶自动化系统中，对于提高船舶电气自动化系统的安全性和可靠性提供了保障。从电力传动方面出发，可以把电力推进技术划分成两种，即直流传动和交流传动，后者经过多年的发展，其优越性逐渐取代直流传动，成为现代船舶自动化系统保障最常应用的技术。交流传动技术在船舶自动化系统中的应用，其推进系统包括两种，一种为交流无换向器电动机，交换无换向器电动机是通过变频器的同步调速，完成交流——交流之间的转换，由于交流——交流转换系统会对船舶的输出频率产生一定的影响，所以当船舶处于该种状况时，应该降低电机的运行速度；另一种为直流无换向器电动机，直流无换向器电动机依靠变频器的同步调速，实现交流——直流——交流的转换，在转换的过程中，调距螺旋桨和船舶运行同步协调运行。当船舶在公海上行驶时，应该把推动机调整为超同步转换或者同步转换模式，当船舶行驶至宽度相对较窄的水道或者港口时，应该尽可能降低交流推动的运行速度，以此提高船舶电气自动化系统运行的可靠性与稳定性。

2.2 电磁兼容保障技术

一般来说，船舶电气自动化系统在运行的过程中，其周围的环境条件还是比较恶劣的，为了确保电气设备能够始终保持正常运行，就需要采用电磁兼容保障技术，通过该技术是来提高船舶电气的抗干扰能力。为了保证船舶电气自动化系统的可靠性，应该采用隔离技术、改变传输介质等方式，以此保证船舶电气自动化系统能够安全、可靠的运行，具体表现为：其一，隔离技术，根据相关研究表明，影响船舶电气自动化系统可靠运行的电磁干扰主要来源为交流电源，为了提高船舶电气自动化系统运行的可靠性，应该采用隔离变压器进行独立供电。同时，采用将强电装置与供电装置分开设置的方式，也能够有效降低电磁干扰对船舶电气自动化系统造成的干扰。此外，为了提高抗电磁干扰的能力，除了安装隔离变压器之外，通过采用交流变压器将经过船舶电气自动化系统电源的高频信号过滤掉，能够显著降低电磁干扰。其二，改变传输介质，隔离电磁干扰的另一种有效方法为改变传输介质，由于船舶采用遥控系统，系统采集的信息传输至遥控中心的距离和时间都相对较长，如果信号传输的过程中受到电磁干扰，将会影响船舶电气自动化系统运行的可靠性，因此，为了屏蔽电磁干扰，应该采用改变传输介质的方式，以此缩短信号输入与接收的距离和时间。此外，也可以将输出电路和输入电路隔离，这样也能够在一定程度上起到抗干扰的效果。

2.3 容错保障技术

容错保障技术指的是船舶电气自动化系统在运行的过程中出现故障时，对该故障的容忍能力。容错保障技术在船舶电气自动化系统中的应用，能够及时、准确发现电气自动化系统是否存在故障或者突发状况，如果检测出电气自动化系统存在故障，则能够在最短的时间内定位该故障的位置，并采取针对性的措施进行处理，以此降低故障对电气自动化系统造成的影响或者损坏，以此提高船舶电气自动化系统的可靠性与稳定性。

2.4 储备冗余处理技术

所谓储备冗余处理技术，指的是在船舶电气自动化系统中增加并联单元，以此提高电气自动化系统可靠性、稳定性以及安全性的技术。现阶段，为了提高船舶电气自动化系统运行的可靠性，通常开设三台设计结构、功能基本相同的机组储备，这样能够保证各个机组之间的独立工作，又能够在某个机组出现故障或者问题时，能够实现相互备用，以此保证船舶电气自动化系统能够安全、可靠的运行。通常状况下，各储备系统内部的储备单元与工作单元都是分开设置的，各个单元既可以合作运行，也可以单独运行，因此，可以把电气自动化系统作为储备系统，这样船舶电气自动化系统在运行的过程中，一旦某一个单元出现问题，系统中的其他处于储备状态的单元会进入工作状态，避免出现系统故障后无法运行的现象，这样能够显著提高船舶电气自动化系统运行的安全性与可靠性。

3 结束语

总的来说，为了使船舶在运行的过程中有足够的安全性，就必须确保电气自动化系统运行的可靠性。在进行船舶电气自动化可靠性研究的过程中，在一定程度上也推动了对整体的电气自动化技术的研究进程，船舶自动化程度的提升也能够使系统的稳定性得到增强，同时也能够使我国的船舶事业取到一定的进步，为了更好的提高船舶行业自动化的水平，国内外都在加强对这方面技术的研究，可以确信的是，经过我们的进一步的努力，船舶电气自动化系统可靠性的保障技术一定能够得到进一步的发展。

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