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數(shù)字化技術(shù)以及總線技術(shù)的廣泛發(fā)展與應(yīng)用船舶電氣自動化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化提供了前提，尤其是總線，是各種信號線的集合，它可以為各個部件與模塊之間提供信號通道。現(xiàn)場總線采用雙層網(wǎng)，通常第一層是數(shù)據(jù)采集網(wǎng)，第二層則是控制網(wǎng)，為了更好地確保船舶電氣自動化系統(tǒng)的可靠性，一般控制網(wǎng)要采用冗余結(jié)構(gòu)，而且考慮多種因素，系統(tǒng)是一個分布式系統(tǒng)。船舶電氣自動化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化課可以將各種層次的自動化技術(shù)代替人工操作，這樣提供了工作效率，而且更加利于系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

船舶電氣自動化系統(tǒng)可靠性的保障技術(shù)探究

為了確保船舶電氣自動化系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行，很多國家進(jìn)行了關(guān)于船舶電氣自動化系統(tǒng)可靠性的保障技術(shù)研究，并取得了一定的成果，關(guān)于船舶自動化系統(tǒng)的可靠性保障技術(shù)可以減少船舶發(fā)生故障的幾率，從而有效地提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，下面就船舶電氣自動化系統(tǒng)可靠性的保障技術(shù)進(jìn)行分析。

電磁干擾技術(shù)船舶由于自身的原因而具有一定的特殊性，主要表現(xiàn)為空間較小，船舶內(nèi)電氣設(shè)備的安裝空間很有限，而且電氣設(shè)備的工作環(huán)境比較惡劣，因此，在船舶的正常運(yùn)行中，很容易受到電磁干擾等的影響。船舶在運(yùn)行中，會經(jīng)常使用到導(dǎo)航儀器或者是強(qiáng)電設(shè)備，因此，在開啟或者是關(guān)閉的過程中很容易受到干擾，然后通過交變電磁場、靜電場以及傳輸線路等，極易被電源干擾，在如果船舶的電氣自動化系統(tǒng)在正常運(yùn)行中受到電磁波的干擾，那么很容易對船舶的正常運(yùn)行造成一定的影響。電磁干擾的條件主要是：有一定的干擾源；干擾源與電力系統(tǒng)之間存在傳輸介質(zhì)；有靈敏的接收單元。船舶電氣自動化系統(tǒng)可靠性保障技術(shù)的一項(xiàng)重要技術(shù)就是電磁干擾技術(shù)，其原理是破壞這是三個條件中的任意一個條件，另外，選擇合適的元器件、較少元件的敏感度是一個重要的措施。船舶電氣自動化系統(tǒng)的可靠性保障技術(shù)的工作原理如下：（1）隔離變壓器根據(jù)研究，交流電源是影響船舶電氣自動化系統(tǒng)的主要干擾來源，改善這一干擾的最好的方法就是對電氣設(shè)備隔離變壓器，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立供電。另外，還可以將供電裝置與強(qiáng)電裝置分開，從而隔離干擾。船舶的電源經(jīng)過交流變壓器將高頻信號過濾掉然后再隔離變壓器，這樣可以為自控裝置提供獨(dú)立電源，以隔離干擾。（2）改變傳輸介質(zhì)關(guān)于電磁干擾技術(shù)，可以通過屏蔽干擾源或者是干擾設(shè)備兩個方法來進(jìn)行解決，當(dāng)然，改變傳輸介質(zhì)以破壞電磁干擾的其中一個條件也是一個很有效的方法。船舶電氣自動化系統(tǒng)，由于是以船舶的遙控系統(tǒng)為主，這就使得信號從輸入到接收的時間與距離很長，一般說來，輸入部分是在駕駛室，而接收部分則是在機(jī)艙，這就使得傳輸路線很長，很容易受到電磁干擾。針對這一現(xiàn)象，可以通過改變傳輸介質(zhì)減少信號輸入的方法來屏蔽電磁干擾，同時，還可以將輸入與輸出電路分開，這樣也可以避免電磁干擾。（3）RC吸收設(shè)備船舶電氣自動化系統(tǒng)中，鑒于系統(tǒng)的自動化，因此，會涉及到很多的電氣設(shè)備，比如繼電器、接觸器以及電源開關(guān)等，因此，在接觸這些電源設(shè)備時，可以由于電弧等原因產(chǎn)生電磁干擾，在這種情況下，可以使用RC吸收設(shè)備，該設(shè)備不會應(yīng)為電壓而產(chǎn)生突變原理，從而可以有效地抑制電磁干擾。除此之外，還可以利用電阻來限制電容，這樣也可以有效地減少電磁干擾現(xiàn)象。

儲備冗余處理船舶電氣自動化系統(tǒng)可靠性的保障性技術(shù)中一項(xiàng)很重要的技術(shù)是儲備冗余處理技術(shù)，該技術(shù)是通過增設(shè)船舶電氣自動化系統(tǒng)中的并聯(lián)單元來保障自動化系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的一項(xiàng)技術(shù)。在船舶電氣自動化系統(tǒng)中，為了確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性，一般要開設(shè)三臺機(jī)組儲備，而且要確保每臺機(jī)組儲備的基本功能與設(shè)計(jì)大體上相同，這樣可以確保各個機(jī)組在獨(dú)立工作的同時互為備用，從而保障整個船舶電氣自動化系統(tǒng)的安全性、經(jīng)濟(jì)性以及穩(wěn)定性。在一般情況下，船舶電氣自動化儲備系統(tǒng)內(nèi)部的工作單元和儲備單元是分開的，各個單元可以獨(dú)立工作，也可以合作，因此，從可靠性的保障技術(shù)方面來看，還可以將電氣自動化系統(tǒng)當(dāng)作儲備系統(tǒng)來運(yùn)行，在這種情況下，其中的任一個單元如果在運(yùn)行中出現(xiàn)故障，那么另一個處于儲備狀態(tài)的單元則會進(jìn)行工作狀態(tài)，這樣可以更好地確保船舶電氣自動化系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性。

容錯技術(shù)容錯技術(shù)指的是系統(tǒng)在運(yùn)行過程中對出現(xiàn)的故障的容忍能力，容錯技術(shù)的內(nèi)容主要包括以下兩個方面：第一，檢測系統(tǒng)故障，如果船舶電氣自動化系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)故障的話，那么使用的容錯技術(shù)會及時而且準(zhǔn)確的定位故障的性質(zhì)，并且準(zhǔn)確定位故障的位置，然后實(shí)行自動化隔離的措施，這樣可以避免故障對系統(tǒng)安全性的影響；第二，控制系統(tǒng)故障，容錯技術(shù)首先可以檢測系統(tǒng)故障，然后根據(jù)定位的故障的性質(zhì)與位置采取相應(yīng)的措施，也就是在診斷出系統(tǒng)故障后及時處理故障，從而保證船舶電氣自動化系統(tǒng)的可靠性與安全運(yùn)行。在船舶電氣自動化系統(tǒng)中，對于故障的處理過程一般是這樣的，檢測故障，定位故障的性質(zhì)與位置，判斷故障單元，將故障的檢測信號轉(zhuǎn)為低電平信號，然后將故障送達(dá)決策單元進(jìn)行處理，而在這一整個處理過程中，故障可以分為以下幾類，第一類故障，開啟備用機(jī)組，這樣可以有效地減少機(jī)組運(yùn)行的負(fù)荷量；第二類故障，與第一類故障相同的一點(diǎn)是開啟備用機(jī)組，然后將出現(xiàn)故障的機(jī)組延時關(guān)閉，這樣可以很好將故障進(jìn)行處理；第三類故障，將出現(xiàn)故障的機(jī)組停止運(yùn)行，然后開啟隨時備用的機(jī)組。初次之外，在船舶運(yùn)行中國，如果電氣自動化系統(tǒng)出現(xiàn)第二類或者是第三類故障的情況下，要盡快的將機(jī)組停止運(yùn)行，在順利的排除故障之后，再恢復(fù)機(jī)組的正常運(yùn)行，否則，在故障沒有完全排除的情況下，不關(guān)閉機(jī)組容易導(dǎo)致故障事態(tài)擴(kuò)大化，不利于系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

電力推進(jìn)技術(shù)電力推進(jìn)技術(shù)也是確保船舶電氣自動化系統(tǒng)可靠性的保障技術(shù)，之前，該技術(shù)僅僅局限于小型船舶中使用，但是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)以及電子器件的發(fā)展，電力推進(jìn)技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展與廣泛的使用。電力推進(jìn)技術(shù)依據(jù)電力傳動的角度可以分為交流傳動與直流傳動兩大類別，近年來，交流傳動技術(shù)發(fā)展迅速，而且在交流調(diào)速技術(shù)的推動下，交流電力系統(tǒng)逐漸取代了直流傳動技術(shù)，并且在保障船舶電氣自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行中起到了很好的效果。交流電力技術(shù)在電氣自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用主要分為兩種推進(jìn)系統(tǒng)，LCI—直流無換向器電動機(jī)以及CCV—交流無換向器電動機(jī)。LCI推進(jìn)系統(tǒng)主要是通過變頻器的同步調(diào)速來實(shí)現(xiàn)交流到直流再到交流的同步調(diào)速，在這個過程中，船舶運(yùn)行與調(diào)距螺旋槳相互配合來進(jìn)行工作。在船舶的運(yùn)行中，如果需要船舶在港口或者是狹窄的水道上機(jī)動航行，這時可以將交流推動機(jī)調(diào)整為低速運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，如果船舶是在公海上航行，那么就可以將推動機(jī)調(diào)整為同步或者是超同步轉(zhuǎn)換狀態(tài)。而另一系統(tǒng)—CCV系統(tǒng)是通過變頻器的同步調(diào)速實(shí)現(xiàn)交流到交流的轉(zhuǎn)換，并最終構(gòu)成交流調(diào)速運(yùn)行系統(tǒng)。交流—交流的情況在一定程度上會受到輸出頻率的影響，但是在此情況下，電機(jī)是低速運(yùn)行的，因此，這種形式在船舶電氣自動化系統(tǒng)中更具實(shí)用性。

結(jié)語

船舶電氣自動化系統(tǒng)的可靠性保障技術(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及到船舶電氣自動化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)以及運(yùn)行的各個環(huán)節(jié)，船舶電氣自動化系統(tǒng)的保障技術(shù)對船舶的正常穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的意義，因此，在應(yīng)用這些技術(shù)之前，一定要做好相關(guān)的檢測工作，找出薄弱環(huán)節(jié)逐個攻破，這樣可以更好地確保船舶電氣自動化系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。為了更好地提高船舶電氣自動化系統(tǒng)的可靠性，國內(nèi)外已經(jīng)對其保障技術(shù)加大了研究的力度，我們相信，在大家的努力下，船舶電氣自動化系統(tǒng)將會更加穩(wěn)定與可靠。

作者：沈松斌單位：浙江海洋學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院