船舶電氣自動(dòng)化系統運行保障論文
1船舶電氣自動(dòng)化系統概述
1.1綜合化
船舶電氣化的綜合發(fā)展歸功于計算機技術(shù)的興起，通過(guò)計算機控制技術(shù)將船舶內的各種電氣控制整合至一個(gè)界面，通過(guò)該界面可以完成對所有電子系統的控制，通過(guò)這一綜合控制可以避免出現突發(fā)事件出現時(shí)無(wú)法解決，或者由于電子元件過(guò)多造成多操、誤操、重復操作等操作失誤問(wèn)題，大大提高了船舶運行的安全性和穩定性。
1.2網(wǎng)絡(luò )化
進(jìn)入20世紀90年代后，現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)和計算機技術(shù)為船舶電氣自動(dòng)化系統的網(wǎng)絡(luò )發(fā)展提供技術(shù)支持，把各種信號線(xiàn)集合在一起采用總線(xiàn)技術(shù)，把信號通信傳遞給不同的部件和模塊，在船舶電氣系統中，對船舶系統采用雙層網(wǎng)進(jìn)行控制，一般數據采集網(wǎng)是第一層，控制網(wǎng)是第二層，保證船舶電氣自動(dòng)化系統的可靠性和穩定性非常有效，冗余結構一般采用在船舶系統的控制網(wǎng)。根據系統又分成若干子網(wǎng)絡(luò )，如推進(jìn)系統、電力監控系統、動(dòng)力定位系統、通信導航系統等。通過(guò)系統的冗余網(wǎng)絡(luò )化，集各系統功能之眾，通過(guò)船舶系統進(jìn)而形成了一個(gè)分布式系統加強船舶系統的穩定運行。
2我國船舶電氣自動(dòng)化的發(fā)展現狀
2.1GPS全球定位系統
在科技快速發(fā)展的今天，人們特別關(guān)注GPS全球定位系統。如今，GPS全球定位系統最終精確到幾米，廣泛地在我國的船舶上使用安裝，在船舶行業(yè)已成為必備裝置。
2.2船舶整體自動(dòng)化
計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )信息技術(shù)的飛躍發(fā)展，使得自動(dòng)化技術(shù)也廣泛的在我國的船舶業(yè)使用。眺望21世紀的船舶自動(dòng)化技術(shù)已成為船舶綜合自動(dòng)化階段發(fā)展的最高水平，船舶綜合自動(dòng)化，將不斷收集機艙自動(dòng)化、機械自動(dòng)化、導航自動(dòng)化、裝卸自動(dòng)化等諸多用途系統，工作母站為某些控制系統和某些工作變電站組成了此系統，通�？傉竟こ虒⒃跈C房控制室設置，還有一個(gè)位于駕駛室�，F階段，我國船舶的整體自動(dòng)化仍然處于不斷完善的階段，為提升我國的船舶電氣自動(dòng)化發(fā)展水準，對船舶整體自動(dòng)化方面的創(chuàng )新和自主研發(fā)要加強管理。
3船舶電氣自動(dòng)化技術(shù)存在問(wèn)題
3.1電磁的安全性不足
電磁技術(shù)是船舶電氣自動(dòng)化技術(shù)實(shí)施的前提，然而電磁安全問(wèn)題卻很容易在船舶運行時(shí)受到干擾。由于船舶的運行大多都在大海上，一旦出現極端天氣，會(huì )直接破壞船舶的整體電磁系統，產(chǎn)生電磁干擾。并且船舶內部空間較小，有些電子元件設備安裝較為緊密，這讓電子干擾問(wèn)題發(fā)生的概率又增加了不少。
3.2控制線(xiàn)路單一
船舶電氣自動(dòng)化操作簡(jiǎn)單，且能夠通過(guò)駕駛艙內的總操作系統進(jìn)行操作。然而一旦總操控系統出現問(wèn)題，那么整個(gè)船舶的電氣設備將會(huì )面臨“群龍無(wú)首”的狀態(tài)。一旦總操縱系統的線(xiàn)路出現故障或者出現誤操，那么對船舶造成的危害是無(wú)法逆轉的。并且控制線(xiàn)路單一很容易造成一旦有某個(gè)枝干設備出現問(wèn)題不得不關(guān)閉系統時(shí)，將會(huì )失去整個(gè)設備的操作和控制力，這樣不僅無(wú)法有效解決出現的問(wèn)題，反而會(huì )將故障擴大，造成無(wú)法挽回的損失。
3.3系統設備錯誤率高
雖然船舶電氣自動(dòng)化技術(shù)在正常運行時(shí)十分方便、快捷、穩定，但是也有一定的容錯概率，并且這一概率是無(wú)法逆轉，且無(wú)法改變的。容錯概率一般出現在電氣設備安裝、運行時(shí)。一個(gè)電氣設備的制造和安裝不可能做到百分百安全，其運行過(guò)程中出現的問(wèn)題和錯誤率都是在設備制造出時(shí)就已經(jīng)確定，并且會(huì )根據使用的時(shí)長(cháng)而增加。這種故障和錯誤率是無(wú)法人為避免的，雖然可以通過(guò)后期的維護和保養降低錯誤率，但是仍然無(wú)法全部避免。一旦出現錯誤，整個(gè)電子系統將直接崩潰。
4保障船舶電氣自動(dòng)化系統技術(shù)
4.1電磁干擾技術(shù)
�。�1）隔離變壓器。研究表明，影響船舶電氣自動(dòng)化系統的主要干擾來(lái)源是交流電源，用電氣設備隔離變壓器的方法改善這一干擾獨立作業(yè)供電。強電和弱電還可以分開(kāi)，干擾逐漸減少。船舶的電源經(jīng)過(guò)交流變壓器將高頻信號過(guò)濾掉，為自控裝置提供獨立電源，達到隔離干擾的效果。
�。�2）改變傳輸介質(zhì)。在船舶電氣自動(dòng)化系統控制的過(guò)程中，主要利用遙控系統進(jìn)行控制，船舶的控制系統輸入部分主要在駕駛室，在船舶的機艙是系統的接收部分，導致信號的傳輸線(xiàn)很長(cháng)，電磁干擾就會(huì )對傳輸線(xiàn)的信號產(chǎn)生干擾，為此，船舶系統的信號傳輸過(guò)程中，傳輸介質(zhì)被改變，信號被屏蔽干擾，電磁信號的干擾也被屏蔽。
�。�3）RC吸收設備。船舶電氣自動(dòng)化系統中，取決于系統的自動(dòng)化，與很多的電氣設備，比如繼電器、接觸器以及電源開(kāi)關(guān)等都有關(guān)系，為此，在接觸這些電源設備時(shí)，由于電弧等原因產(chǎn)生電磁干擾，在此情況下，通過(guò)RC吸收設備進(jìn)行，它的優(yōu)點(diǎn)是電壓而產(chǎn)生突變原理，有效地抑制電磁干擾。另外，還可以利用電阻來(lái)限制電容，有效地減少電磁干擾現象發(fā)生。
4.2存儲冗余技術(shù)
此技術(shù)主要是指利用增添并聯(lián)單元的形式來(lái)保證船舶電氣自動(dòng)化系統運行的可靠性。船舶電氣自動(dòng)化的設備中會(huì )設置合理數量的存儲設備，各設備均可獨立工作，工作單元自行工作比較特殊，其他的單元都存儲起來(lái)作為備用。
4.3容錯技術(shù)
容錯技術(shù)是指船舶電氣系統在運行的過(guò)程中，出現的故障容忍能力，在電氣系統中主要包括：第一，檢測系統故障，主要是對船舶電氣化系統運行出現故障時(shí)，就會(huì )使用容錯技術(shù)對故障進(jìn)行準確的定位，并能夠自動(dòng)的分析故障的性質(zhì)，并采取自動(dòng)化隔離的措施，以避免系統的故障影響系統的安全性工作。第二，控制系統故障，容錯技術(shù)通過(guò)對控制系統進(jìn)行分析，找出故障的性質(zhì)進(jìn)行分析與定位，利用針對的措施進(jìn)行分析處理，保證船舶電氣自動(dòng)化系統能夠正�？煽康倪\行。
4.4設置安全系統
安全系統指當發(fā)生危及電站及其他重要機電設備的嚴重故障時(shí)，能使發(fā)生故障的設備自動(dòng)產(chǎn)生保護性動(dòng)作的系統，一般有下列三種類(lèi)型：第1類(lèi)：立即停止運行，即應急切斷，且非經(jīng)人工復位該設備不應再投入運行，必須在故障排除后才能再運行。第2類(lèi)：暫時(shí)調節到可以勉強運行狀態(tài)，如降低功率或轉速等。第3類(lèi)：起動(dòng)和投入備用設備以恢復正常的運行狀態(tài)。
5結束語(yǔ)
總而言之，船舶電氣自動(dòng)化技術(shù)是一門(mén)綜合性技術(shù)，提升船舶的電氣化系統經(jīng)濟性、安全性及可靠性影響著(zhù)船舶的發(fā)展�，F階段我國對船舶電氣化自動(dòng)系統的研究比較慢，雖然我國船舶工業(yè)的電氣自動(dòng)化程度、消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)性、能和技術(shù)水平通過(guò)引進(jìn)已有所提高，但還有差距，有待進(jìn)一步的提升。
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