鄒明文

摘 要：本文主要針對(duì)船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的保障技術(shù)和應(yīng)用展開深入研究，重點(diǎn)分析了電磁干擾技術(shù)、儲(chǔ)備冗余處理技術(shù)、容錯(cuò)技術(shù)、電力推進(jìn)技術(shù)等，然后總結(jié)了幾點(diǎn)船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)，主要包括提高自動(dòng)化效率、完善自動(dòng)化設(shè)備、提高監(jiān)控系統(tǒng)的嚴(yán)密性等，充分彰顯出船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值，且保證較強(qiáng)的自動(dòng)化效率。

關(guān)鍵詞：船舶電氣 自動(dòng)化系統(tǒng) 保障技術(shù) 應(yīng)用

在船舶行業(yè)不斷發(fā)展過程中，電氣自動(dòng)化發(fā)展速度比較迅猛，使電氣自動(dòng)化項(xiàng)目的應(yīng)用范圍迅速拓展開來，各種先進(jìn)的電力電子設(shè)備，在船舶方面得到了廣泛的應(yīng)用，全船的綜合自動(dòng)化水平也越來越高，有助于船舶綜合自動(dòng)化建設(shè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。對(duì)于船舶綜合自動(dòng)化而言，與諸多學(xué)科和技術(shù)之間有著緊密的聯(lián)系，比如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字化信息技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)等，屬于一體化、多功能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)艙自動(dòng)化、航行自動(dòng)化、信息一體化等集中化整合。船舶自動(dòng)化技術(shù)是船舶工業(yè)科技戰(zhàn)略發(fā)展應(yīng)用研究的重要技術(shù)之一，實(shí)現(xiàn)船舶航行的高度自動(dòng)化，在根本上可以促使了航運(yùn)經(jīng)濟(jì)效益的提升，增強(qiáng)航運(yùn)的安全性，保證較高的勞動(dòng)環(huán)境的整體水平。因此，要加強(qiáng)船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用，并采取可行合理的保障技術(shù)，為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率創(chuàng)造有利條件。

1.船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的保障技術(shù)的具體應(yīng)用

1.1電磁干擾技術(shù)

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的保障技術(shù)，對(duì)于提高船舶的安全運(yùn)行具有極大的幫助，現(xiàn)階段，我國對(duì)技術(shù)科研工作的資金和人員投入給予了較高的重視，通過提高保障技術(shù)水平，可以防止出現(xiàn)船舶事故。一般來說，船舶的體積比較小，對(duì)電氣設(shè)備的安裝產(chǎn)生了極大的影響，而且也對(duì)設(shè)備的使用環(huán)境造成了一定的威脅，進(jìn)而在電磁的影響下，威脅到設(shè)備的正常運(yùn)行。同時(shí)，船舶設(shè)備，還有重要的特點(diǎn)，就是導(dǎo)航和強(qiáng)電等特點(diǎn)，通過分布線路，促成了船舶內(nèi)部的電磁呈現(xiàn)出比較混亂化的狀態(tài)，所以對(duì)船舶的安全運(yùn)行產(chǎn)生了不可磨滅的影響。

交流電源，作為重要的干擾來源之一，嚴(yán)重影響著船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)施和運(yùn)行。從源頭上對(duì)電氣設(shè)備加裝電磁隔離器，可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立供電，隔離干擾，將電磁干擾降至最低。電磁隔離器采用數(shù)字化調(diào)校、自動(dòng)動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)零點(diǎn)等技術(shù)，可以有效抑制高、低頻干擾信號(hào)。同時(shí)，要注重結(jié)合傳輸介質(zhì)，對(duì)傳輸介質(zhì)的質(zhì)量進(jìn)行轉(zhuǎn)變，將介質(zhì)的抗干擾性提升上來，將電磁干擾保持在合理范圍內(nèi)在船舶控制系統(tǒng)中，而且也要分離好輸出和輸入線路，避免電磁干擾，影響到船舶的穩(wěn)定運(yùn)行。其次如果電力電纜，與信號(hào)電纜敷設(shè)之間的距離過于緊密，電纜電纜在導(dǎo)通功率較大的影響下，可以通過傳導(dǎo)干擾信號(hào)電纜的弱信號(hào)，因此在造船過程中就須將動(dòng)力電纜與信號(hào)電纜分開敷設(shè)，采用屏蔽電纜屏蔽干擾源。南海救助局“南海救101”輪出廠后曾出現(xiàn)自動(dòng)舵跑舵現(xiàn)象，經(jīng)檢測(cè)，舵機(jī)操舵信號(hào)不穩(wěn)定，受到干擾嚴(yán)重。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)舵機(jī)的動(dòng)力電纜和信號(hào)電纜敷設(shè)在一起。后來采取重新敷設(shè)動(dòng)力電纜，與信號(hào)電纜分隔開來，舵機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.2儲(chǔ)備冗余處理技術(shù)

該項(xiàng)技術(shù)，對(duì)于提高船舶安全運(yùn)行具有極大的幫助，借助系統(tǒng)的并聯(lián)結(jié)構(gòu)，給予其可靠性一定的保證。一般來說，技術(shù)人員要安裝儲(chǔ)備機(jī)器，保證機(jī)器的設(shè)計(jì)與性能需求具有高度的一致性，從而滿足備用需求，確保船舶電氣系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益的提升。但是在實(shí)際船舶設(shè)計(jì)中，儲(chǔ)備系統(tǒng)的內(nèi)部構(gòu)件，獨(dú)立性和分離性等特點(diǎn)發(fā)揮著極大的作用，可以為各個(gè)部件獨(dú)立化使用的實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)備條件，并實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確搭配的目標(biāo)。因此，要想不斷提高電氣系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性，如果某一部件出現(xiàn)故障，會(huì)自動(dòng)化運(yùn)行備用部件，進(jìn)而不斷提高系統(tǒng)使用的穩(wěn)定和持續(xù)性。

1.3容錯(cuò)技術(shù)

對(duì)于容錯(cuò)技術(shù)來說，可以將故障問題，及時(shí)反應(yīng)出來，首先，提高設(shè)備的故障檢測(cè)技術(shù)水平是非常重要的，可以使設(shè)備的故障定位滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求，將故障的準(zhǔn)確定位落實(shí)到位，致力于設(shè)備的整體性能的穩(wěn)步提升。其次，在診斷故障以后，要加強(qiáng)自動(dòng)化維修。最后，系統(tǒng)會(huì)結(jié)合故障的自動(dòng)處理情況，將反饋報(bào)告編制出來，也要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)檔案在系統(tǒng)中的作用，以便于技術(shù)人員科研工作的順利進(jìn)行。在容錯(cuò)技術(shù)應(yīng)用中，技術(shù)人員要注重提高設(shè)備故障的處理效率，防止蔓延其故障，維護(hù)好系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。在故障處理方式中，具有一類故障、二類故障以及三類故障等類型，針對(duì)第一種，要將備用設(shè)備進(jìn)行啟動(dòng)，可以對(duì)設(shè)備工作的負(fù)荷壓力進(jìn)行有效控制。而針對(duì)第二種，要將故障設(shè)備的延時(shí)設(shè)置關(guān)閉掉。針對(duì)第三種，其故障設(shè)備要停止運(yùn)行，并排除故障的影響因素。

1.4電力推進(jìn)技術(shù)

電力推進(jìn)技術(shù)是在用電能作為船舶動(dòng)力機(jī)械的能源的技術(shù)。與機(jī)械推進(jìn)方式相比，電力推進(jìn)系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)效益、操縱性能、安全可靠及維護(hù)保養(yǎng)等方面具有優(yōu)勢(shì)。交流和直流兩大傳動(dòng)類型，是電力推進(jìn)技術(shù)的重要構(gòu)成內(nèi)容。在傳統(tǒng)電力推進(jìn)技術(shù)中，由于交流電機(jī)調(diào)速技術(shù)不成熟，多采用直流推進(jìn)，僅僅在小型船舶中得到了的應(yīng)用?，F(xiàn)階段，電力推進(jìn)交流傳動(dòng)技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，其推進(jìn)類型主要包括LCI-直流無換向器電動(dòng)機(jī)、CCV-交流無換向器電動(dòng)機(jī)等。在LCI系統(tǒng)中，船舶要緊密配合螺旋槳的速度，并結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)系統(tǒng)速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，而在CCV系統(tǒng)中，輸出頻率的干擾，嚴(yán)重影響到交流和直流的轉(zhuǎn)換，所以無法保證該系統(tǒng)良好的運(yùn)行速度，所以CCV系統(tǒng)的實(shí)用性比較突出，而且應(yīng)用價(jià)值也比較高。

2.船舶電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

2.1提高自動(dòng)化效率

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)展比較迅猛，技術(shù)自動(dòng)化，對(duì)技術(shù)運(yùn)行參數(shù)起著決定性的作用，所以在船舶電氣自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展結(jié)構(gòu)的建設(shè)中，要注重將相關(guān)資源項(xiàng)目整合在一起，不斷提高整體技術(shù)結(jié)構(gòu)全過程優(yōu)化水平。換言之，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以通過數(shù)字化運(yùn)行機(jī)制，保證圖像控制功能和管理體系與標(biāo)準(zhǔn)化流程保持高度的一致。需要注意的是，在人機(jī)界面管理工作中，要深入分析功能選擇機(jī)制，更好地整合屏幕軟件按鈕，不斷提高系統(tǒng)的綜合性。此外，在計(jì)算機(jī)所有功能選擇中，直接按鈕就可以，并促進(jìn)監(jiān)控項(xiàng)目綜合化處理效率的提升，給予后續(xù)工作效果一定的保障。此外，可以避免操作的頻繁性，緩解工作疲勞度，實(shí)現(xiàn)管理結(jié)構(gòu)的優(yōu)化整合，維護(hù)好船員的人身安全，確保整體項(xiàng)目運(yùn)行效率的穩(wěn)步提升。

2.2完善自動(dòng)化設(shè)備

通過與船舶自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)商合作實(shí)現(xiàn)船舶自動(dòng)化技術(shù)研發(fā)成果實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)品符合船舶對(duì)自動(dòng)化設(shè)備在標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化方面的要求，不斷提升自身的技術(shù)和產(chǎn)品水平。在電氣自動(dòng)化管理項(xiàng)目中，注重開展大功率半導(dǎo)體電子器件管理工作，集中整合材料管理工作和機(jī)理應(yīng)用管控結(jié)構(gòu)等，不斷提高研發(fā)項(xiàng)目的有效性。在電氣自動(dòng)化制造工藝發(fā)展中，要想確保技術(shù)結(jié)構(gòu)升級(jí)水平的提升，要注重體現(xiàn)出高效性、可靠性等，深入調(diào)研和分析運(yùn)作機(jī)制，更好地發(fā)展船舶電力推進(jìn)技術(shù)，并輔助機(jī)械電力拖動(dòng)技術(shù)。

2.3提高監(jiān)控系統(tǒng)的嚴(yán)密性

在電氣技術(shù)中，逆變器技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，也大大優(yōu)化了關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，極大地促進(jìn)了在船舶電氣自動(dòng)化技術(shù)中的應(yīng)用。特別對(duì)于3kW～2500kW全系列光伏逆變器的研發(fā)，大大提高了電氣自動(dòng)化模塊的升級(jí)水平。但是在船舶電器自動(dòng)化技術(shù)中，要加強(qiáng)管控措施的設(shè)置，并將監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行整合，結(jié)合技術(shù)應(yīng)用過程的完整性，加強(qiáng)動(dòng)態(tài)化分析模型的構(gòu)建。在船舶電氣自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)行體系構(gòu)建的同時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)揮的作用越來越關(guān)鍵，要想規(guī)范運(yùn)行駕駛過程和機(jī)艙管理工作，要對(duì)運(yùn)行技術(shù)管理機(jī)制進(jìn)行整合，基于不同視角，制定完善的精細(xì)化數(shù)據(jù)參照機(jī)制，從而為提高監(jiān)管效果奠定基礎(chǔ)。

3.結(jié)束語

總之，船舶電氣自動(dòng)化技術(shù)的系統(tǒng)及設(shè)備發(fā)展更新及其迅速。加強(qiáng)船舶電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用是至關(guān)重要的，可以不斷提高船舶電氣自動(dòng)化水平，促進(jìn)系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行，保證較高的系統(tǒng)運(yùn)行效率，提高航運(yùn)經(jīng)濟(jì)效益。

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