船舶电气自动化系统运行保障论文

船舶电气自动化系统运行保障论文

　　1船舶电气自动化系统概述

　　1.1综合化

　　船舶电气化的综合发展归功于计算机技术的兴起，通过计算机控制技术将船舶内的各种电气控制整合至一个界面，通过该界面可以完成对所有电子系统的控制，通过这一综合控制可以避免出现突发事件出现时无法解决，或者由于电子元件过多造成多操、误操、重复操作等操作失误问题，大大提高了船舶运行的安全性和稳定性。

　　1.2网络化

　　进入20世纪90年代后，现场总线技术和计算机技术为船舶电气自动化系统的网络发展提供技术支持，把各种信号线集合在一起采用总线技术，把信号通信传递给不同的部件和模块，在船舶电气系统中，对船舶系统采用双层网进行控制，一般数据采集网是第一层，控制网是第二层，保证船舶电气自动化系统的可靠性和稳定性非常有效，冗余结构一般采用在船舶系统的控制网。根据系统又分成若干子网络，如推进系统、电力监控系统、动力定位系统、通信导航系统等。通过系统的冗余网络化，集各系统功能之众，通过船舶系统进而形成了一个分布式系统加强船舶系统的稳定运行。

　　2我国船舶电气自动化的发展现状

　　2.1GPS全球定位系统

　　在科技快速发展的今天，人们特别关注GPS全球定位系统。如今，GPS全球定位系统最终精确到几米，广泛地在我国的船舶上使用安装，在船舶行业已成为必备装置。

　　2.2船舶整体自动化

　　计算机技术和网络信息技术的飞跃发展，使得自动化技术也广泛的在我国的船舶业使用。眺望21世纪的船舶自动化技术已成为船舶综合自动化阶段发展的最高水平，船舶综合自动化，将不断收集机舱自动化、机械自动化、导航自动化、装卸自动化等诸多用途系统，工作母站为某些控制系统和某些工作变电站组成了此系统，通常总站工程将在机房控制室设置，还有一个位于驾驶室。现阶段，我国船舶的整体自动化仍然处于不断完善的阶段，为提升我国的船舶电气自动化发展水准，对船舶整体自动化方面的创新和自主研发要加强管理。

　　3船舶电气自动化技术存在问题

　　3.1电磁的安全性不足

　　电磁技术是船舶电气自动化技术实施的前提，然而电磁安全问题却很容易在船舶运行时受到干扰。由于船舶的运行大多都在大海上，一旦出现极端天气，会直接破坏船舶的整体电磁系统，产生电磁干扰。并且船舶内部空间较小，有些电子元件设备安装较为紧密，这让电子干扰问题发生的概率又增加了不少。

　　3.2控制线路单一

　　船舶电气自动化操作简单，且能够通过驾驶舱内的总操作系统进行操作。然而一旦总操控系统出现问题，那么整个船舶的电气设备将会面临“群龙无首”的状态。一旦总操纵系统的线路出现故障或者出现误操，那么对船舶造成的危害是无法逆转的。并且控制线路单一很容易造成一旦有某个枝干设备出现问题不得不关闭系统时，将会失去整个设备的操作和控制力，这样不仅无法有效解决出现的问题，反而会将故障扩大，造成无法挽回的损失。

　　3.3系统设备错误率高

　　虽然船舶电气自动化技术在正常运行时十分方便、快捷、稳定，但是也有一定的容错概率，并且这一概率是无法逆转，且无法改变的。容错概率一般出现在电气设备安装、运行时。一个电气设备的制造和安装不可能做到百分百安全，其运行过程中出现的问题和错误率都是在设备制造出时就已经确定，并且会根据使用的时长而增加。这种故障和错误率是无法人为避免的，虽然可以通过后期的维护和保养降低错误率，但是仍然无法全部避免。一旦出现错误，整个电子系统将直接崩溃。

　　4保障船舶电气自动化系统技术

　　4.1电磁干扰技术

　　（1）隔离变压器。研究表明，影响船舶电气自动化系统的主要干扰来源是交流电源，用电气设备隔离变压器的方法改善这一干扰独立作业供电。强电和弱电还可以分开，干扰逐渐减少。船舶的电源经过交流变压器将高频信号过滤掉，为自控装置提供独立电源，达到隔离干扰的效果。

　　（2）改变传输介质。在船舶电气自动化系统控制的过程中，主要利用遥控系统进行控制，船舶的控制系统输入部分主要在驾驶室，在船舶的机舱是系统的接收部分，导致信号的传输线很长，电磁干扰就会对传输线的信号产生干扰，为此，船舶系统的信号传输过程中，传输介质被改变，信号被屏蔽干扰，电磁信号的干扰也被屏蔽。

　　（3）RC吸收设备。船舶电气自动化系统中，取决于系统的自动化，与很多的电气设备，比如继电器、接触器以及电源开关等都有关系，为此，在接触这些电源设备时，由于电弧等原因产生电磁干扰，在此情况下，通过RC吸收设备进行，它的优点是电压而产生突变原理，有效地抑制电磁干扰。另外，还可以利用电阻来限制电容，有效地减少电磁干扰现象发生。

　　4.2存储冗余技术

　　此技术主要是指利用增添并联单元的形式来保证船舶电气自动化系统运行的可靠性。船舶电气自动化的设备中会设置合理数量的存储设备，各设备均可独立工作，工作单元自行工作比较特殊，其他的单元都存储起来作为备用。

　　4.3容错技术

　　容错技术是指船舶电气系统在运行的过程中，出现的故障容忍能力，在电气系统中主要包括：第一，检测系统故障，主要是对船舶电气化系统运行出现故障时，就会使用容错技术对故障进行准确的定位，并能够自动的分析故障的性质，并采取自动化隔离的措施，以避免系统的故障影响系统的安全性工作。第二，控制系统故障，容错技术通过对控制系统进行分析，找出故障的性质进行分析与定位，利用针对的措施进行分析处理，保证船舶电气自动化系统能够正常可靠的运行。

　　4.4设置安全系统

　　安全系统指当发生危及电站及其他重要机电设备的严重故障时，能使发生故障的设备自动产生保护性动作的系统，一般有下列三种类型：第1类：立即停止运行，即应急切断，且非经人工复位该设备不应再投入运行，必须在故障排除后才能再运行。第2类：暂时调节到可以勉强运行状态，如降低功率或转速等。第3类：起动和投入备用设备以恢复正常的运行状态。

　　5结束语

　　总而言之，船舶电气自动化技术是一门综合性技术，提升船舶的电气化系统经济性、安全性及可靠性影响着船舶的发展。现阶段我国对船舶电气化自动系统的研究比较慢，虽然我国船舶工业的电气自动化程度、消化吸收国外先进技术性、能和技术水平通过引进已有所提高，但还有差距，有待进一步的提升。

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