船舶电气自动化控制安全性问题探析论文_郑东,熊学武

船舶电气自动化控制安全性问题探析论文_郑东,熊学武

(武汉船舶设计研究院有限公司 湖北省武汉市 430064)

摘要:近年来随着科学技术的快速发展,船舶自动化的科学性越来越强,自动化系统目前已经覆盖了大部分船舶机构,在这种情况下,一旦自动化系统有问题出现,船舶将会面临着全面瘫痪的危险。所以,目前怎样对船舶电气自动化控制的安全性问题进行保证已经成为非常重要的问题。

关键词:船舶电气 自动化控制 安全性 问题

引言

船舶电气自动化可靠性保障技术的研究是一项复杂且系统的工程,研究过程中需要涉及到自动化系统的设计、生产、运行等重要环节。船舶电气自动化系统的可靠性直接关系到电路系统能否正常运行,同时也关系到船舶能否正常、安全运行。目前,大多数国家投入很大的精力对电气自动化系统的可靠性保障技术进行研究,并已经取得初步成果。如今,随着科学技术的发展,电气系统的可靠性保障技术必须与时俱进,以降低故障发生率为根本,不断进行创新。

1.船舶电气自动化控制的现状

上世纪80年代自动化技术得到了显著的提升,随之在船舶领域中得到了应用,船舶电子自动化系统主要包括电控系统、电子涡轮机等电子控制机构,同时还包括驾驶室中的电子控制系统等。随着技术水平的不断提高,船舶自动化也朝着科学化发展,一旦自动化系统中有问题出现,就会造成大部分机构瘫痪,因此怎样对船舶电气自动化控制的安全性进行保证成为目前非常关键的问题,下面就针对目前船舶电气自动化控制的情况进行探讨与分析。

1.1电子自动化网络覆盖船舶

在电子技术没有在船舶中应用时,由船舶中的控制系统来完成对航线的指引,人工对船舶中各种电器进行控制,一旦有问题出现很难快速得到解决。例如泰坦尼克号就是一个典型例子,当时因为没有电气自动化网络系统覆盖船舶,只能依靠自带的导航系统,在面对冰山时不能做到及时发现,不能及时避开冰山,这是酿成悲剧的最主要原因。当船舶中电子自动化网络系统覆盖实现以后,可以提前通过航线侦查发现冰山,网络系统覆盖能够帮助我们尽快发现冰山,并完成躲避。电子自动化网络覆盖为船舶提供了采集数据的网络,利用直接操作系统为船舶运行提供重要保障。

1.2朝着综合化方向发展

随着计算机技术的快速发展,船舶电气化得到了产生和发展,计算机控制技术在船舶中的应用,使得船舶中所有电器控制可以被整合到一个界面中,利用该界面就可以实现所整个电子系统的管理与控制,因此可以避免很多突发事件及误操作、重复操作等相关失误问题的发生,促进船舶在运行过程中稳定性与安全性的提高。

2.船舶电气自动化控制安全性问题

2.1电磁方面的问题

在船舶电气自动化控制技术中电磁技术占据核心地位,但是在船舶日常运行中电磁极易受到各种因素的影响,尤其是天气因素。船舶运行的环境主要是大海,当遇到极端天气时,电磁系统就会被严重破坏,从而导致电磁干扰情况出现。另一方面,船舶具有相对较小的内部空间,在安装设备时大多数电子元件都集中在一起,这就大大提高立刻电磁干扰问题发生的可能性。

2.2线路控制的问题

在船舶中应用电气自动化控制技术,具有操作简单、便捷等特点,并且还可借助驾驶舱内的操作系统进行具体操作,但是假如总操作系统出现问题的话,就会导致整个船舶中的电气自动化控制系统“群龙无首”,这就会给船舶造成无法弥补的伤害。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另一方面,由于控制线路相对过于单一,这就使得必须关闭某个设备情况的出现,在这种情况下整个设备的操作与控制能力都会实效,不仅不能很好解决当前的问题,而且还会导致故障范围的进一步扩大,最终导致无法挽回、十分严重的后果。

2.3系统错误的问题

在科学技术迅猛发展的背景下,船舶电气自动化技术凭借自身方便、快捷的优点得以普遍应用,并受到一致好评。但是,在船舶实际运行过程中,运用电气自动化控制技术时难以避免地会出现各种各样的错误率,并且这一错误率所导致的危害性是不可逆转的,难以利用有关策略将其改变。通常情况下,船舶电气自动化设备在具体运行与安装中就会出现容错概率,而运行中出现的错误率,一般在设备制造及系统设计时就已经注定,并且发生这种错误的概率会随着设备使用时间的延长而不断提高。从某种意义上来讲,船舶电气自动化控制系统发生的故障是难以利用人工方式彻底避免的,即便可以在运行中对其进行必要的维护,以降低发生错误的可能性,但这种出错概率还是会出现的。一旦船舶在实际运行中发生了容错概率,就会导致整个船舶的智能控制系统面临崩溃的风险。

3.解决船舶电气自动化控制安全性问题的策略

3.1控制线路单一问题

电气自动化在船舶中的应用具有操作便捷、简单等优势,同时还能利用驾驶舱中的总操作系统展开具体的操作,然而如果总操控系统中有相关问题出现,那么船舶电气设备系统将会出现群龙无首的情况,也就是说如果总操控系统中有线路故障发生或者有误操作情况出现,将会对船舶带来无法逆转的危害。与此同时,因为控制线路单一,很容易会出现某个设备必须关闭系统的情况,这时整个设备的控制与操作能力都会失去,这样一来,不仅无法对现有的问题进行解决,同时还会进一步扩大现有故障,进而造成非常严重的、无法换回的后果。

3.2电磁兼容保障技术

船舶电气系统运行的周围环境条件比较差,为了保证电气设备的正常运行,就要运用电磁兼容保障技术,进而提高船舶电气的抗干扰性能。电磁兼容技术的关键是选取适宜的元器件,以降低对电磁干扰信号的敏感程度。选取的元器件要有以下条件:一是电气干扰源的、信号电平要超过船舶电气规定的范围;二是电气设备可以响应干扰源的主要信号频率。所以,为了保证船舶电气设备具备充足的抗干扰能力,要尽可能地选取电源电压很高的数字集成电路。

3.3创新控制技术

在“科技是第一生产力”的引导与影响下,近年来政府部门在电气自动化控制方面的资金与政策扶持力度不断增大,这就使得我国船舶电气自动化控制技术的提高与发展有了新的契机,有利于该领域创新能力的显著提升。船舶制造企业也需要充分重视电气自动化控制安全性的价值与意义,主动投入更多的研究力量与资金,努力创新电气自动化控制技术,在创新技术的道路上大步前进,争取拥有属于自己知识产权的产品,从而打破一直以来电气自动化产品在中低档徘徊的现状,激励我国船舶电气自动化控制基础有更大的改革与创新,把优化电气自动化控制技术的方式建立在创新核心技术方面,这不仅可推动行业市场的技术发生巨大变革,而且还可颠覆以往落后的经济发展模式。

4.结束语

总之,船舶电气自动化控制技术与系统,是科学技术快速发展与综合利用的产物,其具有结构复杂、操作便捷、极易受干扰等特点,因此要想充分发挥电气自动化控制技术在船舶运行中的积极作用,就需要借助多种方式努力提高其安全性,从而使其可为船舶稳定、安全运行保驾护航。

参考文献:

[1]倪永亮,于宪令. 船舶电气自动化系统运行保障分析[J]. 科技创新与应用,2015,21:110.

[2]袁战勇,吴桐,杨琨. 浅谈船舶电气自动化系统的可靠性保障技术[J]. 中国水运(下半月),2015,08:128-129+131.

[3]高寒. 船舶电气自动化中几个重要技术的应用[J]. 黑龙江科学,2016,13:36-37.

论文作者:郑东,熊学武

论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期

论文发表时间:2018/8/2

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