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摘要: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;本文分析了船舶电气自动化系统可靠性现状,并对应提供了可靠性保障技术。
关键词:船舶电气;自动化系统;可靠性;保障技术
引言
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。
一、船舶电气自动化系统可靠性现状分析
1.电子信息化
电子信息技术的发展让通讯技术走向完善,特别是电子技术不断地模块化发展都使得电气自动化系统的组态更为多元化、灵活化、综合化。在计算机技术、通讯技术以及网络技术等的支持带动下,船舶电气自动化系统能够凭借控制按钮来发送操作命令,推动并实现了船舶系统的自动化运转。然而,各类船舶有着自身的性能、结构,实际运行中自动化系统也存在差异,这就使得自动化系统可靠性值得深入探讨。
2.网络可控化
由于现代数据技术、网络技术等飞速发展,特别是总线技术的发展都属于有利条件,所谓的“总线”,简单说就是广泛聚集各类信号线,并在各部件和模块中间开通一个信息通道,将各个控制设备、执行设备等联系起来,同时采用了冗余结构与分布式结构设计,这些设计有效确保了系统的高度技术性、平稳性。同时,网络技术具有多元化功能,能够发挥多种人为操作的任务,全面提高了系统的自动化水平,也实现了系统的平稳运行。
3.综合化
现代多元高端科技的发展,例如:计算机技术、信息技术、电子技术、通讯技术等的发展,被综合地运用于船舶电气自动化系统,使得电气设备逐渐走向模块化、程序化、系统化。船舶电气自动化系统也能更加机动灵活地组态,整体上推动系统朝着综合化方向发展。而且计算机系统为自动化操作创造了更为有利的条件。
二、船舶电气自动化的特点
船舶电气自动化系统在整个船舶的安全可靠运行中起着至关重要的作用。船舶自动化主要是监控船舶主机、辅机、安保系统等重大设备进行自动化控制,其主要目的是保证船舶安全高效的运行,提供自动化水平,降低船员劳动强度,保证船员和设备的安全。
船舶电气自动化系统将网络计算机、电子技术、信息化等融入其中,此外,将总线、数字化等技术也引进到船舶自动化系统中,使船舶电气自动化系统的集成化程度更高、联动性更强。促进了船舶综合自动化进程,使电气自动化、机舱自动化、机械自动化、导航自动化、装卸自动化等诸多系统融合在一起,而电气自动化就是综合自动化系统的核心。
三、船舶电气自动化系统可靠性的保障技术
船舶中电气系统的可靠性指的是在特定条件和某一时空范围内,该系统可以安全、稳定运行,并满足相应的需求。在系统设计、生产、运行等各个阶段,可靠性保障技术都发挥着至关重要的作用。根据一系列的调查研究发现,当前已经有很多国家对该技术进行了大量、系统的研究,并获得了很多的研究成果,经实际工程验证,该技术的应用能明显降低船舶安全事故发生的概率,并为电气系统的安全、稳定运行提供一定的技术保障。
1.电磁干扰技术
船舶具有一定的特殊性,船舱空间较狭小,船舶内部的电气设备的安装空间相对较小。由于船舶内电气设备工作环境的限制,在工作运行的过程中,电磁干扰对其的影响非常大。导航仪器和强电设备等都是船舶在正常运行中起着重要作用的设备。当电磁比较强时,会严重干扰船舶中导航仪器、强电设备等的启动和关闭。如果船舶正处于运行中,电磁波较强时,则会对其运行造成严重的影响,导致安全事故发生。因此,在船舶电气系统中引进电磁干扰技术是十分必要的。该技术的基本原理为:破坏干扰源、接收部位和电磁波的传输介质,进而无法产生电磁干扰,为船舶系统的正常运行提供保障。
2.电力推进技术
在以往的发展中,由于受到科学技术发展的限制,电力推进技术只能在小型船舶中使用。但当前的科学技术水平依然较高,现代信息技术、计算机技术等被广泛应用,促进了电力推进技术的发展和应用,依然具有很大的发展潜力。根据电力传动的不同,可以将该技术划分为直流、交流这两种传动方法。随着科学技术的发展,近年来,交流传动的发展非常迅猛,逐渐取代了直流传动,被广泛应用于船舶电气系统中,为船舶的安全、稳定运行提供了重要的技术保障。
3.容错技术
该技术指的是当船舶电气系统发生故障时,其会在一定的范围内允许错误的出现,使得船舶仍可以正常运行。该技术主要包含了监测、控制两项功能。当船舶电气系统发生故障时,容错技术的监测功能可以对故障进行定位,随后进行相应的检测工作,并找出每个薄弱环节逐个攻破,以保证船舶电气自动化系统的正常、有序运行。根据相关分析研究可知,国内外为了更好地提高船舶电气自动化系统的可靠性,加大了对其研究的力度。
4.储备冗余处理技术
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。
5.自动化报警技术
机舱自动化监测系统在整个船舶系统内部占据关键地位,具有自动化的信息记录、存储与输出等功能,例如:自动化、精准地记下工作状态下的各项设备,对应形成数据记录,并发出警报信号,这样一方面削减了人为工作时间与工作量,另一方面也实现了整个系统的自动化运行。自动化监测技术正在更新进步,例如:综合监测系统得以开发和运用,能够更为高效地找到并排除故障,也能科学地预测、判断故障,维持系统的高效运转。DCS自动监测系统的利用,统一管控系统获取的数据信息,并通过计算机控制系统来发出警报,同时也能调控现场系统的平稳工作。
结束语
总而言之,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。
参考文献:
[1]浅谈船舶电气自动化系统的可靠性保障技术[J].袁战勇,吴桐,杨琨.中国水运(下半月).2015(08)
[2]船舶电气自动化系统可靠性保障技术的应用[J].何晓东,李阳,任有路.四川水泥.2015(03)
[3]船舶电气自动化系统可靠性保障技术探究[J].赵忠国.科技创新与应用.2016(12)