船舶电气自动化系统可靠性保障技术探究

蔡猛

摘要：船舶电气自动化系统的可靠性保障技术是一种先进技术，是一项复杂的系统工程，它对于船舶电气自动化系统的制作、改良和完善。船舶电气自动化系统的保障技术对于船舶的正常稳定运行具有重要意义。因此，在应用这些技术之前，有必要进行相关的检查工作，为了更好地保证船舶电气自动化系统的正常稳定运转，为了提高船舶电气自动化系统的可靠性，国内外对船舶电气自动化系统的可靠性保障技术进行了深入的研究。

关键词：船舶系统;电气自动化;可靠性保障技术

中图分类号：U665   文献标识码：A   文章编号：1672-9129（2020）04-0045-01

Abstract：The ship electrical automation system reliability guarantee technology is an advanced technology， is a complex system engineering， it for the ship electrical automation system production， improvement and perfection. The support technology of ship electrical automation system is of great significance to the normal and stable operation of ships. Therefore， before the application of these technologies， it is necessary to carry out related inspection work， in order to better ensure the normal and stable operation of the ship electrical automation system， in order to improve the reliability of the ship electrical automation system， the reliability of the ship electrical automation system has been deeply studied at home and abroad.

Key words：ship system;Electrical automation;Reliability assurance technology

1 船舶电气自动化系统特点

1.1网络控制。网络技术和总线技术可以为船舶电气自动化系统提供技术支持，其中总线技术可以组合多条信号线，在多部件、模块中拓展信息渠道，将设备进行相互连接，围绕冗余结构和分布设计方式突出系统的技术性和稳定性;网络技术具有多层次特性，它可以同时由多人操作，提高船舶电气自动化系统的工作效率，保证系统的稳定性。

1.2电子信息化。电子技术的发展使得通讯技术逐渐优化完善，实现了电子自动化系统模块配置的多样性、灵活性和丰富性。依托通信技术和网络技术，保证船舶电气自动化系统稳定高效运行，并通过按钮下达操作命令，提升系统的自动化、智能化运行效率，但针对系统性能和結构等方面的差异性，建议进一步完成可靠性分析。

2 船舶电气自动化系统可靠性保障技术探究

2.1电力推进技术。目前，电力推进系统已广泛应用于各种船舶运行中，能够有效提高电力自动化系统的安全性和可靠性。船舶电力推进系统的划分可分为以下几个层次：其一，动力来源。将中速、高速柴油机、个别燃气轮机作为系统动力源，结合动力源的多种类型，将系统划分成燃气轮机和柴油机两种推进系统。其二，布置形式。依托电动机的布置结构能够将系统分为机舱类和吊舱类。其三，电源形式。将电力推进系统分为直流传动和交流传动两种，其中交流传动方式相较于直流传动速度较快，可以使电力推进技术功能拓展至直流传动领域，为船舶电气自动化系统的运行提供帮助。

交流传动技术和自动化系统相结合主要包含CCV（无换向器交流电动机）、LCI（无换向器直流电动机）两种传动模式。其中，CCV能够对变频器完成同步调速，实现系统交流-交流转换过程，虽然此模式容易受到输出频率的影响，但电动机由于一直保持低速状态，因此，CCV模式可以提高船舶电气自动化系统的实用性和可靠性;LCI系统可以通过调节变频器来实现交-直-交调速转换，且变频调速系统具有效率和精度高、调速范围大的优势。同时，船舶在调距和运行阶段，可借助螺旋桨实现系统配合。

2.2监测与自动报警技术。机舱的自动监测报警系统可以全面准确地记录、显示数据，完成在线监测和自动报警过程，大大减轻工作人员的任务量，提升系统运行的安全性和可靠性。因此，若想满足船舶的自动化运行要求，应围绕以下几方面优化自动监测报警系统：第一，应用综合性自动化系统。该系统能够对故障进行科学的定位和排除，具备故障诊断、预报功能，降低系统事故发生率，提升系统的稳定性。其二，开发DCS系统。若想对监测系统中的数据进行统一管理，需要对现场设备完成高效控制，借助微机控制系统及时报警。自动监测报警系统利用3层网络结构，在主站位置增加控制室，包含打印、界面显示等功能，同时在机舱中建立信息转发站、通讯站以及多种分站。

2.3电磁干扰保障技术。

（1）分隔变压器。由于船舶在水上工作，电气自动化系统容易受到极端情况的影响、恶劣条件的影响，因此若想提升设备运行的稳定性，可以引进电磁兼容技术加强船舶电气抗干扰能力。在应用隔离技术时，借助参数和技术分析系统中因交流电源产生的电磁干扰情况，使用隔离变压器进行科学供电，通过干扰分析提升系统运行质量，确保强电装置和供电设置过程相互交错和独立。另外，建议在船舶电气自动化系统中采用交流变压器进行滤波，以降低系统的抗干扰能力。

（2）调整传输介质。转变传输介质是隔离干扰的关键方式，例如传播遥控系统中，系统的信息采集、向遥控中心输送数据的过程十分复杂且时间较长，部分信号从驾驶室发送到客户舱时受到电磁干扰，上传信息的效率和质量较低，进而影响自动传输系统的工作效率，因此通过转变介质，能够有效缩短传输距离和时间，将输入和输出电路相互分离，进而降低干扰问题对系统的负面影响。

（3）应用RC吸收设备。依托自动化技术，可以在系统中科学应用多种电气设备，如电源开关、继电器等。当电源系统和电气设备处于连接状态时，系统在运行中容易被电弧影响，产生电磁干扰问题。因此可以借助RC吸收器，该设备稳定性较强，极少出现故障，能够有效控制电磁干扰问题。此外，建议利用电阻对电容进行控制，抑制电磁干扰情况。

2.4余可靠性保障技术。系统冗余设计主要对机组设备进行并联操作，这些设备具有相似的功能，当系统出现故障后，通过并联模式能够提升系统稳定性。例如当前大部分船舶系统主要并联3组机组设备，使其中每一机组可以单独执行控制指令，若某一部分出现问题，只需要启动备用设备，或者调用其他机组进行相互备用和代替。

3 结论

综上所述，船舶电气自动化系统的稳定性和安全性在运行过程中至关重要，因此提高系统的可靠性势在必行。通过优化可靠性保障技术能够加快系统自动化发展进程，实现船舶的平稳运行。因此，提高自动化系统稳定性和安全性的关键是可靠性保证技术，能够降低系统在运行中的人为、外界因素，提升运行可靠性。

参考文献：

[1]冯太君.船舶电气自动化系统可靠性的保障技术研究[J].科技创新与应用，2017（06）：157

[2]袁战勇，吴桐，杨琨.浅谈船舶电气自动化系统的可靠性保障技术[J].中国水运（下半月），2015，15（08）：128-129+131