船舶电气自动化系统的稳定性保障机制研究

孙传虎 王磊 韩有辉

摘 要：本文从概述船舶电气自动化系统的稳定性保障机制出发，探讨了船舶电气自动化系统的稳定性保障机制中的相关技术细节，主要包括电磁干扰技术、电力推进技术、容错技术以及储备冗余处理技术等。以期为相关的理论研究和实践工作提供一定的借鉴。

关键词：船舶电气自动化系统；稳定性；保障机制

随着社会经济的迅猛发展和科学技术的进步，船舶的电气自动化程度越来越高。与之对应的，对于船舶电气自动化系统的稳定性也提出了更高的要求。为了提升船舶电气自动化系统的稳定性，当前世界上众多发达国家都做出了长足的努力，对于相关保障技术的研究有了一定的成果。我国在这方面的研究和实践仍然相当匮乏，需要开展更为深入和探讨。在这个背景下，研究船舶电气自动化系统的稳定性保障机制的诸多问题，具有重要的现实意义。

1 概述船舶电气自动化系统的稳定性保障机制

船舶电气自动化系统的稳定性主要是指，在一定的时间以及地域范围内，船舶电气自动化系统能够正常平稳的运行，充分发挥其作用。船舶电气自动化系统的稳定性是为船舶的安全性提供保证的重要因素，也是实现自动化的基础，从我国的船舶电气自动化系统的稳定性保障机制建立和完善实践来看，自动化已经逐渐实现，人工控制的方式也逐渐被淘汰，这就对自动化系统的稳定性提出了更高的要求。

在船舶电气自动化系统中，电子信息化以及网络可控化是两个主要的特点。首先，随着信息时代的到来以及科学技术的发展，电子设备被逐渐开发出来，使电气化系统能够实现更加灵活的组态，向着综合化的方向全面发展。众多操作指令都能够经由控制按钮来完成，为船舶电气自动化系统的稳定性的提升提供了良好的技术环境。其次，在信息时代，总线技术被广泛运用，数字网络信息方面的信息处理技术也逐步提升，能够实现系统内部各个部件和模块之间信号的快速传递，分布式布置和冗余结构也能够在控制系统以及执行系统快速链接的情况下快速实现。这些都能够显著提升船舶电气自动化系统的稳定性，还能提升整个自动化系统的工作效率，为系统的稳定性运行奠定基础。

船舶电气自动化系统的稳定性保障机制中的各项保障性技术，被广泛应用于船舶的行驶、装卸和操作、管理中，发挥着重要的作用，为船舶的顺利运行以及科学管理奠定了坚实的基础。

2 船舶电气自动化系统的稳定性保障机制中相关技术研究

2.1 电磁干扰技术

首先，隔离变压器的使用。在船舶的电气自动化系统中，最主要的干扰源是交流电源。所以，为了提升船舶电气抗干扰的能力，船舶电气自动化稳定性维护人员可以使用隔离变压器，为电气设备进行独立供电，或者采取分离系统供电装置以及船舶的强电装置的措施，阻断电流干扰。利用交流变压器过滤电源信号，为自控装置提供独立电源供应，也能够起到隔离电源干扰的效果。其次，实现传输介质的转变。遥控系统是船舶电气自动化系统控制中主要的技术手段。驾驶室中保存船舶控制系统中的输入部分，机舱内保存系统的接受设备部分。这样一来，信号进行传播时，传输线路过长，会使电磁干扰对信号传输产生不小的影响。所以，在进行船舶信号的传输过程中，可以通过船舶的介质的转变来对干扰信号进行屏蔽。将船舶系统中的输入和接受系统分离，可以尽量避免电磁信号对于信号传播的干扰。最后，RC吸收设备的使用。利用RC吸收设备，能够对电磁干扰进行有效的抑制，因为RC吸收设备能够避免信号产生突变现象。除此之外，RC吸收设备能够吸收船舶内部继电器、电源开关以及接触器等电气设备的干扰信号，能够很好发挥抑制电磁干扰的作用。

2.2 电力推进技术

在传统的观点里，电力推进技术只能够在小型船舶中进行使用。但是经过近几年的深入研究，我们可以发现，这项技术同样能够被大型船舶所利用。从我国目前的船舶电气自动化系统的稳定性保障机制建立和完善实践来看，为船舶电力推进系统提供动力来源的主要是高速或者中速柴油机。根据动力来源来划分，柴油机式电力推进系统和燃气轮机式电力推进系统是两种主要的电力推进技术。而在发展交流传动技术的过程中，其发展速度明显比支流传动要快得多，因为交流传动技术的稳定性更好。变频调速系统也因为有更高的效率，所以受到了广泛的青睐。

2.3 容错技术

容错技术是指船舶电气自动化系统在运行过程中，对突发故障发生时，能够承受的最大范围和承受能力。这项技术包含检测、鉴定和分析、评判、综合性处理等一系列的流程，是一项综合性程度较高的技术。这项技术主要包含两个方面的内容，首先，是检测船舶电气自动化系统中出現的故障，争取能够在短时间内准确无误地对发生的故障进行定位，并且分析故障发生的来源，最后采取科学合理的补救措施，争取实现问题的解决，进一步提升系统运行稳定性。其次，是对系统故障进行有效控制，对船舶电气自动化系统运行中发生的故障和问题进行分析、检定、评判和进行补救措施的制定，为船舶电气自动化系统的完整性和稳定性、可靠性提供保障。

2.4 储备冗余处理技术

储备冗余处理技术是维护船舶电气自动化系统稳定性的重要技术之一。船舶电气自动化系统要想保持稳定运行，一般情况下，要配置三台以上能够独立开展工作的机主储存设备，并且将其设计功能和基本应用功能尽量保持相似，保证三者能够互相替用。储备单元和工作单元在储备系统中是互相分离的，能够在独立工作的同时，进行高效率的协调合作。在系统中一个模块出现故障的时候，其他功能类似的模块就能很快进入工作状态，提升船舶电气自动化系统的稳定性。

3 总结

提升船舶电气自动化系统的稳定性是一项十分艰巨并且较为复杂的长期性工程。在这个过程中，发展必要的、处于国际前沿水平的自动化系统稳定性保障技术，逐步建立和不断完善稳定性保障机制，是实现船舶电气自动化系统的稳定性提升的关键。在以后相关领域的研究和实践中，要注重采取有效措施尽可能减少故障发生可能性，并且将自动化系统的智能化、信息化和集成化作用充分发挥出来，共同为整个系统的稳定性服务。

【参考文献】

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