基于船舶电气自动化系统可靠性的保障技术

文/康健

基于船舶电气自动化系统可靠性的保障技术

文/康健

现代传船舶业的发展促进先进技术和系统的开发和应用，船舶电气自动化系统在设计和应用过程中需要技术支持，同时操作人员需要具备足够的管理能力和操作能力，保证系统运行通畅。自动化技术应用的程度和水平越来越高，对于其应用保障技术需要根据使用过程中容易出现的问题类型及成因，研究系统应用保障性技术，提高船舶电气自动化系统运行的安全性，本篇文章在此基础上，主要对船舶电气自动化系统应用可靠性保障的技术内容进行研究与分析。

船舶 电气自动化 系统 可靠性保障 技术 分析

船舶电气自动化系统的运行和使用属于复杂度较高的系统工程，要在电气化系统的使用中保证其安全性及可靠性需要重视安全保障技术的研究。船舶电气自动化系统运行中也容易出现不同程度的故障问题，影响船舶运行，基于这一点，既要在设备更新和改进中提高其基本性能，又要在技术研究中提高其安全保障度，总体工程设计农田复杂、难度系数大，需要加大研究投入力度。

1 船舶电气自动化系统安全保障技术特点及基本要求

1.1 综合性

船舶系统的运行窗口之一工作站，属于对外通信设备和船舶联系的网络连接口，能够完成不同信息内容的交换、共用以及数据的传输和验证，增强船舶运行中的安全性与稳定性。船舶电气自动化系统不同的模块内容在电子技术、计算机技术和电气设备的系列化和通用化应用下，能够实现系统的灵活组态，使人们在菜单选择和界面操作中更加方便、快捷，并且全部的操作过程中均由电子按钮和电子屏幕完成，提供给船舶电气自动化系统充分的运行条件，不同船舶系统技术和性能不同，导致自动化系统存在差异，但是由于其综合性的设计功能，自动化设计冗余和重复问题避免，促进船舶电气自动化系统技术保障的可靠性提高。

1.2 网络性

船舶电气自动化系统在设计、应用受总线技术和数字化技术的影响较大。其中总线技术主要的工作内容是集合不同的信号线，并且为船舶电气自动化系统模块和不同部件之间提高信号通道，完成基础数据和信号的传输。总线技术在现场布置中一般都会采用双层网，并且数据采集网在第一层，而控制网则在第二层，另外在总线设计中要进一步保证船舶电气自动化系统运行的可靠性需要将冗余结构应用在第二层的控制网上，在这种分布式系统中需要综合考虑多种影响要素。网络化的船舶电气自动化系统对于不同层次的自动化技术应用需要考虑到人工操作中容易受到的干扰性。实现人工操作能够保证船舶电气自动化系统工作效率的提高，对于系统运行时可能出现的故障性问题也能够及时发现，并采取有效手段予以控制，有利于保证船舶电气自动化系统系统运行的安全与稳定。

2 船舶电气自动化系统安全保障技术内容

2.1 关于电磁干扰

船舶由于其使用特性和设计原理要求，内部空间较小，因而能够安装电气设备的空间也较小，相关设备的总体工作环境较差，这就导致船舶在运行中容易受到不同类型和来源的电磁波的影响。船舶运行中使用的强点设备或导航器等能够对内部的自动化系统产生电磁干扰，由于是在设备和仪器开关中产生的电磁波更强。对于这些，需要将变压器隔离，防止交流电源对船舶电气自动化系统的干扰，隔离变压器能够实现独立供电。另外也可以改变传输介质，将船舶电气自动化系统电磁波的干扰源及时屏蔽，分开信号输入电路和输出电路，延长信号传输时间间隔。在船舶电气自动化系统中可以设置RC吸收设备，这种设备在电压变化的情况下仍能保持正常的工作状态，通过关联单元的增设保证船舶电气自动化系统运行安全。

2.2 处理冗余系统储备

船舶电气自动化系统运行和使用需要处理好冗余系统储备，在此过程中需要将系统中的并联单元进行适当增设，保证船舶电气自动化系统运行稳定、安全和可靠。系统内部需要实现三台机组储备同步开设，且三台机组储备设计的基本功能应该一致，这主要是为了保证机组储备在独立工作的情况下能够相互备用，这种安排形式是为了进一步控制船舶电气自动化系统运行故障问题。船舶电气自动化系统储备单元和工作单元是分开工作的，集中处理冗余系统储备一方面是保证其在工作运行状态下能够不受外界干扰，另一方面则是为了防止系统故障，难以实现独立单元工作系统的合作，因而这种处理方式属于系统备用功能的实际，旨在维护船舶电气自动化系统正常、安全运行。

2.3 容错设计

船舶电气自动化系统在运行中要保证其安全性与稳定性，需要积极研究其安全保障技术，其中一项重要的技术内容即容错技术设计，容错技术代表了系统在运行中出现故障后设备的承载力与容忍度。关于船舶电气自动化系统容错技术设计内容主要包括两方面内容，一个是系统故障的监测，当船舶电气自动化系统运行故障出现时需要及时应用相关设备进行定位处理，找到故障位置；另一个则是系统故障的控制，对于已经查找到的故障位置需要及时隔离，并采取相应措施予以故障分析和问题解决。对于船舶电气自动化系统运行出现的不同故障问题需要根据定位情况判断故障单元，关闭故障机组、开启备用机组，当故障问题解决后再重新安排机组运行。

3 结语

船舶电气自动化系统内容复杂，包含电气自动化设计、运行和生产、维护等多个不同的环节，现代互联网信息技术和计算机科技技术的应用发展为船舶电气自动化系统提供便利，不同的船舶电气系统均实现较高程度的自动化，且系统在使用过程中具有较强的综合性特征。船舶电气自动化系统应用和运行过程安全、稳定性的基本保障要素是总线技术和数字化技术，在网络控制统一性的作用下，减少系统运行中容易受到的外界因素和人为因素干扰。

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[2]彭辉.关于船舶电气自动化系统可靠性的保障技术研析[J].科技风,2014(18)：49.

[3]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(08)：128-129+131.

作者单位 广州文冲船厂有限责任公司 广东省广州市510700

康健（1983-），男，黑龙江省拜泉人。大学本科学历。现为广州文冲船厂有限责任公司助理工程师。研究方向为船舶电气施工、船舶建造质量检验。