摘要：电气自动化技术的快速发展推动着船舶电气系统向高度集成化自动化方向发展，特别是现代通讯技术、计算机技术等的应用，都在逐步支持着信息的自动化加工与处理，依托于自动化系统搭建的工作站在一定程度上确保了船舶电气自动化系统运行的可靠性，提高了船舶系统整体的自动化水平，有利于船舶自动化系统的智能化发展。
关键词：船舶电气；自动化系统；稳定性；保障机制
引言
在现在社会的发展中，结合我国的自主研发以及模式创新，并借鉴和吸收外国在船舶电气自动化先进的技术和经验，我国的船舶电气自动化水平得到了很大的进步，而且船舶电气自动化的性能也得到了很大提升。船舶电气自动化要求不仅要在技术层面提升水平，而且要在管理层面完善升级已有的机制，从根本上推动了我国船舶电气自动化的发展。
1.我国船舶电气自动化系统的发展现状
1.1关于船舶电气自动化可靠性能案例分析
案例船舶为我司设计的某反铲挖泥船，该船挖泥系统自动化程度较高，能在挖掘机室控制主机起停，以及控制钢桩台车的移动，在挖泥状态下还能通过钢桩绞车来时时调整船舶的平衡状态，以及能通过软件3D观察水下挖掘状态，以上这些功能的实现，离不开船上的各种信号采集传感器，如：定位用的DGPS、吃水测量传感器、挖掘机角度传感器、钢桩绞车的转速传感器、液压油温度传感器、燃油压力传感器、阀门限位传感器、钢桩台车限位开关，等。为保证该船挖泥系统的稳定工作，我们进行了以下设计：第一，PLC控制系统电源，采用UPS供电方式，在主配电板AC 220V 供电（主用）出现故障后，由蓄电池组（DC24V）逆变成AC220V瞬间投入供电，来确保控制系统不受影响，该状态能提供至少30分钟供电时长。第二，角度传感器、钢桩台车限位传感器等，活动部位采用软电缆连接，这样可以避免活动部位电缆容易出现断裂情况。第三，传感器及测量设备安装位置的选择，在满足安装要求的情况下，尽可能安装在不容易发生机械损伤的地方，或是增加保护装置。
1.2运用CAN进行检测控制的电站系统
若要形成一个电站自动控制网络，那么将发电机组、控制台、检测微机3个节点一起挂在CAN总线上即可，通过电站自动控制网络然后将这一电站自动控制网络与这个船舶上另外一些控制网络连在一起以后就可以搭建起整个船舶的控制网络平台。
1.3自动化系统可靠性保障技术
为船舶电气自动化系统的安全性与可靠性提供保障是多由于电磁兼容设计、容错技术设计等可靠性技术与设计，当前国内外正在进行这一领域的研究与设计。
2.船舶电气自动化系统稳定性的保障技术研究
2.1电磁干扰技术
（1）隔离变压器。通过分析，影响船舶电气自动化系统的干扰源主要是交流电源。因此，在对船舶电气抗干扰的措施中，可以采取隔离变压器的措施，对电气设备实施独立供电，也可以将系统的供电装置与船舶的强电装置分开，实现电流的隔离干扰。同样，可以采用交流变压器将电源的信号过滤，为自控装置提供独立电源，实现对电源干扰的隔离。
（2）改变传输介质。船舶电气自动化系统控制中，主要采用的是遥控系统进行控制，船舶的控制系统输入部分一般在驾驶室，而系统的接收部分一般在船舶的机舱，这样就会使得信号的传输线很长，电磁干扰就会对传输线的信号产生干扰，因此，在对船舶系统的信号传输中，可以改变传输介质，来屏蔽信号的信号的干扰，这样可以有效的将船舶系统的输入与输出电路分开，避免电磁信号的干扰。
（3）RC 吸收设备。由于RC吸收设备不会产生信号突变，可以有效地抑制电磁干扰，因此，可以采用RC吸收设备对船舶的继电器、接触器以及电源开关等电气设备产生的干扰信号进行吸收，因为在接触这些电源设备时，它们由于电弧的原因往往会产生电磁干扰，通过RC吸收设备可以有效的抑制这些干扰。
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2.2储备冗余处理
它是通过增设船舶电气自动化系统中的并联单元实现系统的安全稳定的工作，在船舶电气化系统中，一般采用三台并联的性能相同的机组初步来保证系统稳定的工作，只有这样才能有效地保证各个机组在工作的过程中，能够独立工作又能互备使用，以保证船舶电气自动化系统能够安全、稳定的工作。
2.3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，并根据故障的性质进行分析与定位，并采取相应的措施进行处理，保证船舶电气自动化系统能够正常可靠的运行。
3.加快船舶电气自动化系统的发展的策略
3.1不断提高工作效率
随着当代科技的不断发展，网络系统逐渐完善，在船舶业电气自动化系统中的应用越来越广泛和深入。网络系统具有数字化和高层次的自动化技术以及具有图像控制功能的优势，能实现更好的人机操作。计算机便捷的操作方式有利于监控系统的优化，同时，简易的网络操纵手法，能够降低人员的操作频繁度，缓解工作疲劳和压力，从而大大提高工作效率。
3.2提高电气设备的质量
船舶业电气自动化近年来的广泛应用，引起了业界的关注，推动了电气自动化系统设备产业的发展，促使企业研发出更好的设备，促进了更多新一代的大功率半导体电力电子器件在材料、机理、理论、制造工艺和应用技术等方面的研发利用，促进了船舶业电气自动化设备向着更加可靠和节能型的方向发展，同时方便了船舶机械、船舱的运作，还可能会带来船舶电力推进和辅机电力拖动技术的重大变革。
3.3加大节能高效技术的利用率
节能环保是衡量我国工业生产水平的新指标，船舶电气行业也应逐渐实现节能高效。近年来，新材料、新工艺和新技术不断涌现，为电子器件的研发提供了有力基础，在国家节能减排的号召下，船舶电气设备将进一步提高能源利用率，达到高效、节能、可靠的目的。如 PLC 技术的应用，不仅可提升设备的安全性，还能根据实际需求设置运行参数，极大的提高了设备运行效率。
3.4完善监控系统
计算机监控系统的成熟的发展阶段即从集中型计算机监控系统→分散型微机监控系统→集散型（分布式）多级、多微机监控系统到网络型（智能式）计算机监控系统的发展成熟阶段。计算机、网络、自动化技术的发展推动了船舶在驾驶、机舱管理和装货等方面全盘计算机控制的实现，同时带动了船舶工业向着更多相关领域如智能综合自动化、全球定位系统、卫星通信导航、微机监视、智能控制、船岸信息直接交流、全船自动化等发展。计算机网络系统间的有机结合，提高了监控系统的准确性，从而一定程度上提高了系统或者全船整体的可靠性，使得船舶航行安全性、可靠性和经济性更高，更有保障。
4.结语
随着船舶电气自动化系统水平不断提高，提高了船舶工作效率、精简了船员劳动强度。船舶工业对其电气自动化设备的可靠性要求越来越高，这也要求我们的设备生产厂家，要不断创新，引进可靠性更高的设备，在设备安装调试时探索更为可靠的工艺方法或安装形式，来保障船舶运行的安全性。
参考文献：
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[3]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.
论文作者:周丽平,周艳阳
论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期
论文发表时间:2018/7/20
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