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摘要:船舶电气自动化系统的保障技术,从电气自动化系统的设计、生产到运行诸多环节,是一项较为复杂的系统工程。这项系统工程的正常运转为船舶稳定运行起到重要意义。本文从自动报警、电力推进、防电磁干扰以及容错技术多方面分析了电气自动化的可靠性保障这项技术。
关键词:船舶电气;自动化系统;可靠性;保障技术
自动化技术在船舶中的广泛应用对保证航运安全、增加航运经济效益、改善劳动环境、提高劳动生产率是极为重要的。近年来,发达国家纷纷投入人力和物力,致力于将自动化的最新研究成果综合应用于现代船舶的各个环节之中,并取得了显著进步和重要成果,一批集当代最新技术的现代船舶和装置相继问世。自动化技术在现代船舶中得到了广泛应用,船舶电气自动化程度也随之越来越高。
一、船舶电气自化系统的可靠性技术现状分析
1.电子信息化
随着电子设备地不断开发简化,电气设备不断地完善的通讯措施,船舶自动化程度不断提高,电子技术的日益模块化,船舶电气自动化系统更加灵活的组态,且更加呈现出综合化。船舶发展中的计算机技术也在很对地方得到了应用,船舶电气自动化系统的操作指令可以通过控制按钮或者界面上的控制按钮来实现,这些都为了船舶电气自动化系统提供了条件,由于不同船舶性能的结构差异,船舶电气自动化系统也存在不同,但是,他们都为了船舶电气自动化系统的可靠性的研究奠定了良好的技术基础。
2.网络可控化
伴随数字网络信息处理技术的不断发展,总线技术的广泛应用为船舶电气自动化系统的发展提供了前提,尤其是指总线,把各种信号线的集合,把各个部件与模块之间提供信号通道,链接每个控制系统和执行系统,并采取冗余结构与分布式布置,都是为了更好的保持系统的稳定性,并且提高船舶电气自动化系统的网络化技术可以代替很多人工操作,这样更好提高了工作效率,且更加有利于系统运行的安全稳定性。
二、船舶电气自动化系统的可靠性保障技术
1.机舱自动报警技术
船舶自动化系统不可缺少的组成部分为机舱自动监测报警,能有效再现监测运行设备数据记录以及自动报警,能减轻船舶值班轮机工作量,更重要是能保障船舶电气自动化系统可靠运行。为了更好地适应船舶综合自动化,机舱自动报警技术应从以下方面加以巩固:应用自动化综合系统目的在于排除故障以及诊断故障和第一时间预警,降低故障发生几率,提高系统稳定性。同时针对DCS自动监测系统开发,通过实现一揽子管理监测系统收集的相关数据情报,能在微机控制系统中准确显示报警信息,还能稳定系统控制现场多种设备稳定。必要时还可建立i层微机网络,其中将主站设置在控制内,附加打印和显示界面等功能,同时在船舶机舱中设立信息转发站、通讯站和各种分站等。通讯站可以将各个分站监测信息第一时问传送给主站,而分站之间的监测任务是相互独立,由此一来自动化系统能将计算机、控制、通讯技术更好地相结合。
2.电力推进技术
一般船舶电力推进装置由以下部分组成:电力推进技术之所以只能广泛应用在小型船舶中,需要因为受传统观点影响。近年来不少海运研究学者认为大型船舶也可应用电力推进技术且对整体推动系统有着重要的现实意义。当前很多船舶电力推进系统动力来自高速、中速柴油机或部分少量燃气轮机。根据动力来源可将电力推进系统分为燃气轮机式电力推进进系统和柴油机式电力推进系统,同时根据不同电动机布置方式可见其分为机舱式和吊舱式两种,还可根据不同电源将其分为交流和直流传动。其中交流传统技术有较快的发展速度,逐渐在船舶应用中取代直流技术。之所以出现此种情况主要为交流传统有更好地在系统运行中有更好地稳定性,能保障自动化系统可靠运行。
3.电磁干扰技术
由于船舶自身也存在如空间较小、安装在船舶内电气设备空间有限且电气设备工作环境恶劣等特殊因素,从而在船舶正常运行过程中十分容易受到电磁干扰影响。在运行中船舶会普遍应用强电设备或导航仪器,所以在开启和关闭设备时较易受到干扰,之后再通过静电场、交变电磁场、传输线路等容易被电源干扰。如果船舶电气自动化系统在正常运行中受到电磁波影响就会直接影响电气自动化系统运行。一般造成电磁干扰条件分别为,具备相关于扰源,电力系统和干扰源间有一定的传输介质且又灵敏的接收单元。
电磁干扰技术是船舶电气自动化系统可靠性保障技术,因此要从以下几点加以深入分析:(1)隔离变压器;相关研究结果显示,影响船舶电气自动化系统的干扰来源为交流电源,而改善这一干扰最佳措施即针对电气设备设置隔离变压器,从而实现独立供电。除此之外还可分离强电装置和供电装置,由此实现隔离干扰。
(2)改变传输介质;电磁干扰技术可通过于扰设备和对干扰源进行屏蔽,或者改变传输介质。船舶电气自动化系统以船舶遥控系统为主,导致信息从输入到接收需要经历较长的时间,对此可采用改变传输介质来进一步减少信号输入,可有效避免电磁干扰。
4.容错技术
错容保障技术是较为智能化的技术。指一旦电气设备发生故障后,对故障的保障技术。若在船舶运行过程中,电气设备发生故障,这项技术能够自动进行判断,做出控制和应对的措施。容错保障技术在检测到故障点时,如发现故障较为严重,一般会立即自行启动备用机组,这样对电气机组的负荷有所降低。也是一种常用的方式。其次,容错技术的控制会在备用机组启动后,使故障机组再运行一段时间后才停止。这一般是对工作人员的提示,并发出阻隔信号。直到设备消除故障后,阻隔信号才会消除。这种设计能够有效防范整套电气系统的故障蔓延,保障船舶电气系统的使用可靠性。
5.做好可靠性测试
在测试船舶电气自动化设备可靠性时要做好两项工作:(1)设备在出厂面向市场之前,生产厂商必须组织专业人员对设备的各项性能和元器件进行故障检测。船舶电气自动化设备是较为复杂的机械设备,其故障发生类型和位置具有不确定性,在面向市场以前,生产厂商必须先行自我检查,多方面测试设备的性能和技术参数,提供权威部门的完整的质量检测报告。厂商应该具备承诺当设备质量检测不合格时能够及时返厂处理。并对检测过程中出现故障的设备的失效率进行统计,发挥大量的人财物力研究设备故障,提供解决方案。生产厂商要对每一台出厂的设备进行严格的检测,相关企业在购买电气自动化设备必须考察生产厂商的资质,查看设备检测报告。第二,可靠性测试要求生产厂商要对设备各种后期拟运行的环境进行检测,测试设备的各项技术参数,提高设备的可靠性,有效控制实验数据,提高设备参数的准确性和完整性。这些测验必须在专业的质量检测人员按照规程进行操作,调试设备,及时发现问题,并研究问题解决方案,强化产品的售后处理。
结束语
现代船舶中,电气自动化的可靠性保障技术,对船舶航行的安全和稳定起到举足轻重的作用。工作人员需要细致分析技术应用,在具体实践中,找出薄弱部分,不断探讨和完善。使这项可靠性技术发挥其最大作用。
参考文献:
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