摘要：随着计算机技术水平的不断发展，船舶电气自动化系统逐渐实现了自动化、智能化，但是其在发展的过程中也面临着一些问题，如船舶电气自动化控制系统在运行过程中经常会出现一些故障，影响了船舶的运行稳定性和可靠性，因此相关人员应该加强对船舶电气自动化控制系统可靠性保障技术的研究，引进先进的技术，并将可靠性的提升作为系统开发的重点，从而保障船舶能安全、稳定运行。
关键词：船舶电气；自动化系统；可靠性；保障技术；研究
1船舶电气自动化系统的相关内容
1.1综合化
由于电子技术的迅速发展，加之电气设备开始向模块化、系列化方向发展，使得船舶电气自动化系统的组态也越来越灵活，开始向综合化方向发展。此外，计算机技术的不断进步，使得人机界面越来越规范，操作越来越简便，所以，这些操作都能够利用按钮来实现，这使得船舶电气自动化系统的综合化发展有了一定的基础。因为船舶性能、技术的差异，使得自动化系统也是不一样的，然而由于其综合化特点，使得重复、冗余得到避免，使得其系统可靠性得到提升。
1.2网络化
由于数字化技术、总线技术的深入发展，使得船舶电气自动化系统的网络化发展有了一定的基础。特别是总线，能够集合不同的信号线，能将信号向不同的部件和模块进行提供。现场总线是以双层网为主，一般来说，第一层是数据采集网，第二层是控制网，想要使电气自动化系统可靠性得到保障，其控制网就要以冗余主，从而使安全性得到提升。
1.3智能化
电气系统的智能化发展，提升了船舶工作效率和质量。智能技术的应用，使得船舶在运行时，其动静控制是非常好的，同时，智能化发展还能够对不同用户的使用要求给予充分考虑，使生产设置更加的个性化，使系统的适用范围得到有效拓展，使得系统设计越来越人性化，此外，智能技术的发展能够使复杂性的操作得以简化，使得操作人员的工作量得以减轻，使得一些高难度的程序加工成为可能，因此，其对于船舶整体性能的提升是非常关键的。
2船舶电气自动化的现状
随着科学技术的发展，各领域都很大程度的解放了人力劳动，特别是船舶事业发展中，自动化技术发挥了积极的作用，根据目前来看，国内的船舶电气自动化实现了很大进步，在许多环节中都融合了自动化系统，相应的操作、管理也步入了自动化阶段，提高了船舶运行的效率和可靠性。由此看来，船舶电气自动化在不断提升其发展水平，而设备工作的安全性和效率也得到了促进和提升。基于此，加快了我国经济的进步和船舶事业的进一步发展。
电气自动化应用在船舶的各环节作业和管理中，比如：船舶装卸、船舶行驶、日常运行和管理等等。通过利用自动化技术及构建相应的运行系统，促进了船舶管理效率的提升。同时，总工作站可以有效掌握与船舶运行相关的各种信息，从而建立综合性、一体化的自动化系统和制定管理决策。虽然电气自动化系统有着诸多方面的优势并得到了积极推广，但依然存在某些隐患问题，突出表现为设备故障时有发生，严重影响了船舶电气自动化系统作用的充分发挥。为了切实保证电气自动化系统的可靠运行，应当对设备故障进行全面排除，通过可靠的保障技术，改进和完善船舶电气自动化系统，确保船舶运行的长期稳定性。
3船舶电气自动化系统可靠性保障技术
3.1电力推进技术
船舶电气自动化系统运转的基础，是电力推进技术，在这一技术中，有多种技术类型，其中电力交流传动技术由于在电气船舶自动化系统安全性与可靠性的保障中有独特的技术优势而被广泛应用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆交流传动技术有两种主要技术设备类型：①交流无换向器电动机，使用变频器进行同步调速，完成电源交流-交流之间的转换，一般在低速运行时使用，以防影响船舶输出频率；②直流无换向器电动机，使用变频器进行同步调速，实现交流-直流-交流之间的转换，使得船舶与螺旋桨同步运行，同时了根据船舶航行区域的不同调节运作模式，比如在公海是可快速航行，使用（超）同步转换模式，到港口或者较小的航行区域，降低电力交流推动运行速度，通过航行模式的转换保证运行安全。
3.2储备冗余处理技术
船舶电气自动化系统通过信息的采集进行系统的集中控制，环环相扣，因此一旦某个环节出现故障，就有可能导致整个控制系统失灵，有较高的安全风险，同时会影响船舶的航行，造成经济效益的损失，因此必须进行冗余设计，加强备用电气设备的装置。一般情况下，船舶电气自动化系统的工作母站、分控制系统和工作分站都有若干个，会设置相对应的备用工作系统，比如说有两个工作母站，分别独立设置在机舱控制室与驾驶室，可单独或同时操作，互为备用。冗余设计的控制系统都是相互独立的，一旦其中一个发生故障，可以马上启用备用系统，确保整个船舶电气自动化系统的正常运行。
3.3容错保障技术
容错保障技术的作用，是确保整个船舶电气自动化系统信息中枢系统的信息传递与正常运转的一项可靠性保障技术，是用于修复系统故障的错误容忍性技术。船舶电气自动化控制系统是一个信息一体化系统，可实现数据共享，由中枢系统根据仪表数据进行运行指令的发布，一旦某个环节出现故障，就会导致信息错误，影响系统整体指令的科学性与准确性。在检测系统监察系统故障是，会以电子信号的方式将具体故障信息传达到决策系统，根据故障等级作出应对，在故障等级不高时，只需停止故障设备的运行，开启备用机组即可；若故障等级较高，比如主体模塊发生故障，应立马停止船舶的航行，发出阻塞信号，直到故障修复。
3.4电磁兼容保障技术
船舶电气自动化系统的运转，依靠来自各个电气设备仪表的数据，因此信息准确性是保证系统运行的基础。针对电力干扰所致的信息交流问题，可以采用电磁兼容保障技术来解决。从干扰源、敏感体、耦合电路等三个电磁干扰产生要素着手，能有效消除电磁干扰因素，具体地有以下3种方式：①变压器的隔离。在船舶电气自动化系统中，交流电源是产生电磁干扰源的主要物质，通过电气设备单独供电，可以有效解决这一问题，但可行性较低，一般只能采用分离系统中的供电装置与强电装置的方式，或者是设置变压器、滤波装置，净化高频干扰信号；②设置RC吸收设备。在船舶上的电器设备开启或断电的过程中，可能会引起电流都动，产生电弧，造成电磁干扰，RC吸收设备可抑制设备电容两端的电压突变，消除船舶上电气设备启停由于电流突变而造成的电磁干扰；③改善传输介质。使用电磁屏蔽技术，进行空间干扰，切断电磁干扰源的传输，或者是屏蔽电缆，进行空间隔离，阻隔电磁干扰信号的传导，降低电磁干扰强度。
4结束语
总而言之，提升船舶的电气化系统安全性、经济性以及可靠性对船舶发展有着重要的意义，目前，国外的很多国家已经对相关的可靠性技术进行研究，且研究力度比较大，并积累了一定的成功经验。相比之下，现阶段我国对船舶电气化自动系统的研究还有待进一步提升。
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论文作者:孙凌波
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/5
标签：船舶论文; 自动化系统论文; 电气论文; 技术论文; 可靠性论文; 系统论文; 故障论文; 《电力设备》2019年第4期论文;