摘要：随着时代进步，我国航海事业也取得了不错的成就。船舶电气自动化系统可靠性的保障技术是一项非常复杂的系统性工程，涉及到船舶电气自动化系统的设计、生产和运行等多个环节，船舶电气自动化系统的保障技术对于船舶正常稳定运行有着非常重要的意义，为了保证船舶电气自动化系统正常稳定的运行，现在世界上大多数国家都投入了很大的精力来进行船舶电气自动化系统可靠性的保障技术研究，目前，已经取得了一定的成果，船舶自动化系统可靠性的保障技术能够使船舶发生故障的几率降低，进而使整个系统运行的安全性和稳定性得到一定的提高。
关键词：船舶；电气自动化；可靠性；技术
引言
电气自动化技术和人们的日常生活以及工业生产密切相关，其技术的发展非常迅猛，已经成为高新技术产业的重要组成部分，广泛应用于工业、农业、国防等领域。船舶电气自动化技术的应用在现代造船行业也得到快速的发展。船舶能力的体现主要表现在船舶电气自动化的应用水平上。无论是普通商船，客船，特种工程船还是复杂的海洋工程船，都对电气自动化的应用提出了越来越高的要求。在船舶自动化系统的运行中，为保证各种设备的稳定运行和船舶航行安全，尽可能降低船舶发生故障的概率，以提高船舶运营的安全性和经济性。
1船舶电气自动化系统安全保障技术特点及基本要求
1.1综合性
船舶系统的运行窗口之一工作站，属于对外通信设备和船舶联系的网络连接口，能够完成不同信息内容的交换、共用以及数据的传输和验证，增强船舶运行中的安全性与稳定性。船舶电气自动化系统不同的模块内容在电子技术、计算机技术和电气设备的系列化和通用化应用下，能够实现系统的灵活组态，使人们在菜单选择和界面操作中更加方便、快捷，并且全部的操作过程中均由电子按钮和电子屏幕完成，提供给船舶电气自动化系统充分的运行条件，不同船舶系统技术和性能不同，导致自动化系统存在差异，但是由于其综合性的设计功能，自动化设计冗余和重复问题避免，促进船舶电气自动化系统技术保障的可靠性提高。
1.2网络性
船舶电气自动化系统在设计、应用受总线技术和数字化技术的影响较大。其中总线技术主要的工作内容是集合不同的信号线，并且为船舶电气自动化系统模块和不同部件之间提高信号通道，完成基础数据和信号的传输。总线技术在现场布置中一般都会采用双层网，并且数据采集网在第一层，而控制网则在第二层，另外在总线设计中要进一步保证船舶电气自动化系统运行的可靠性需要将冗余结构应用在第二层的控制网上，在这种分布式系统中需要综合考虑多种影响要素。网络化的船舶电气自动化系统对于不同层次的自动化技术应用需要考虑到人工操作中容易受到的干扰性。实现人工操作能够保证船舶电气自动化系统工作效率的提高，对于系统运行时可能出现的故障性问题也能够及时发现，并采取有效手段予以控制，有利于保证船舶电气自动化系统系统运行的安全与稳定。
2我国船舶电气自动化系统的发展现状
现阶段，我国通信技术、计算机技术快速发展，其在船舶仓储管理、货物装卸以及行驶等方面的应用越来越广泛，并且经过长期的实践和发展，逐渐形成科学、健全的应用体系，为船舶电气系统的自动化发展提供了良好的技术支持。船舶电气自动化系统是一个复杂、综合的系统，具体包括机舱自动化、机械自动化以及航行自动化等众多功能。在船舶上安装和外界通讯的设备，能够和对应工作站进行便利的信息传递、沟通和共享，为船舶和岸上、船舶和船舶之间的联系提供了便利条件，同时还可以为船舶提供众多业务，如故障诊断服务、船舶管理以及信息互通等。船舶电子自动化系统的运用，既能够为航行作业提供可靠、有效的保障，又能够显著提高船舶设备管理水平和效率。我国自主研发众多船舶电气自动化技术，并且经过多年的发展，已经形成比较完善、健全的船舶电气自动化系统，为我国船舶行业的健康、长足发展奠定坚实的基础。
3船舶电气自动化系统可靠性的保障技术
3.1电磁干扰技术
船舶是主要的航行工具设备，有限的空间使得电气设备的装配空间也受到限制，更重要的是这些设备要面临更加复杂的水上工作环境，这就使得船舶在航行、运转过程中可能遭到电磁干扰，而且电气自动化系统的工作离不开导航仪、强电设备等，这些设备实际开关操作中也易遭到干扰，再途径静电场、传输线等也将受到电源的扰动，使得船舶系统无法正常工作和运转。其中电磁干扰的产生一般要达到以下条件：第一，干扰源存在，同电力系统中间有特定的传输介质；第二，敏捷的接收单元的存在。电磁干扰技术有效保护了船舶系统不受外界电磁的干扰，从而维护船舶系统安全、稳定运行，这一技术的保护原理体现为：扰乱或破坏干扰条件中的任意一项，同时，采用适合性的元件，控制接受单元的敏感度。（1）单独隔开变压器。通过隔离变压器能够控制交流电源带来的不良干扰，采用单独供电模式，或者把供电系统同强电设备分隔开来，以此来隔离干扰。船舶电源一般是利用交流变压器来过滤排除一些高频信息，再隔离变压器，从而为自动控制设备供应独立的电源供应，有效控制干扰。（2）改变传输介质。为了抑制电磁干扰，应该先找到干扰源，将其屏蔽、掩盖，或者改变传输介质等方式来控制电磁干扰条件。船舶电气自动化系统因为属于遥控性质，其中信息自输入至输出会经历较长时间，通常来看数据输入环节处于驾驶舱，在机舱内负责接收信号，途中经历较长线路，难免发生电磁干扰，对此可以尝试通过改变传输介质来控制干扰。（3）RC吸收设备。在自动化技术支持下，各类电气设备都被应用于船舶系统，例如：继电器、电源开关等，当电气设备连接于电源系统时，则可能因为受到电弧影响而出现电磁干扰，对此则需要选择RC吸收器，这一设备具有相对稳定性，不容易出现突变现象，进而控制电磁干扰问题，同时，也能够借助电阻来控制电容，进一步遏制电磁干扰问题。
同时，电磁兼容技术也正在投入使用，电磁兼容技术主要运行原理体现为：各类电气设备、电力系统等处于特定的电磁环境下能够按照特定要求来工作，能够妥善保护好设备运行，不至于出现强烈的电磁干扰。
3.2容错技术
容错技术是指船舶电气自动化系统出现问题后，如果错误在既定允许范围之内，则船舶电气自动化系统依然能够进行稳定运行。容错技术的功能包括两个方面，即监测功能与控制功能。船舶电气自动化系统出现问题后，利用其监控功能能够精准的对故障位置进行定位，并对故障的性质进行准确、全面的分析，并以此为依据采取有效的对策进行处理。当控制系统出现问题后，该技术能够对控制系统故障的性质进行分析，然后对故障位置进行定位，同时采取相应的对策进行处理，显著提高船舶电气自动化系统运行的可靠性和稳定性。根据相关分析研究可知，国内外为了更好地提高船舶电气自动化系统的可靠性，加大了对其研究的力度。容错保障技术在船舶电气自动化系统中的应用，能够及时、准确发现电气自动化系统是否存在故障或者突发状况，以此提高船舶电气自动化系统的可靠性与稳定性。
3.3电力推进技术
随着近几年电力推进系统在军事舰艇上的应用，使电力推进技术的发展前景越来越好。并且，随着多年的发展，电子器件、电子技术以及信息技术等在电力推进技术中的应用，使电力推进技术被广泛的应用在船舶自动化系统中，对于提高船舶电气自动化系统的安全性和可靠性提供了保障。从电力传动方面出发，可以把电力推进技术划分成两种，即直流传动和交流传动，后者经过多年的发展，其优越性逐渐取代直流传动，成为现代船舶自动化系统保障最常应用的技术。交流传动技术在船舶自动化系统中的应用，其推进系统包括两种，一种为交流无换向器电动机，交换无换向器电动机是通过变频器的同步调速，完成交流———交流之间的转换，由于交流———交流转换系统会对船舶的输出频率产生一定的影响，所以当船舶处于该种状况时，应该降低电机的运行速度；另一种为直流无换向器电动机，直流无换向器电动机依靠变频器的同步调速，实现交流———直流———交流的转换，在转换的过程中，调距螺旋桨和船舶运行同步协调运行。当船舶在公海上行驶时，应该把推动机调整为超同步转换或者同步转换模式，当船舶行驶至宽度相对较窄的水道或者港口时，应该尽可能降低交流推动的运行速度，以此提高船舶电气自动化系统运行的可靠性与稳定性。
3.4机舱自动监测报警技术
机舱自动监测报警系统是船舶自动化系统不可缺少的重要组成部分,它可以准确的对运行设备进行数据记录、显示与自动报警及在线监测。不但减少值班的轮机员的工作量，而且可以让船舶电气自动化系统运行的更加可靠。为了适应船舶综合自动化的要求，机舱自动监测报警系统新的发展方向为：（1）自动化综合系统的应用，其目的是为了可以实现故障的发现及排除，故障的预报及诊断等功能，减少故障发生的几率，使得系统运行更加稳定。（2）针对DCS自动监测系统的开发。更好的将监测系统收集的数据情报进行一揽子管理，更能在微机控制系统中显示报警，又能够稳定的控制现场各种设备的稳定运行。如图所示，为三层微机网络构成。主站设置在控制室，实现显示界面和打印等功能，在机舱中设立通讯站、信息转发站和各种分站等。通讯站把分站监测的信息传送给主站；各分站之间的监测任务是相互独立的，这样系统将控制，计算机和通讯三种技术更好地有机地结合在一起。
3.5储备冗余处理技术
所谓储备冗余处理技术，指的是在船舶电气自动化系统中增加并联单元，以此提高电气自动化系统可靠性、稳定性以及安全性的技术。现阶段，为了提高船舶电气自动化系统运行的可靠性，通常开设三台设计结构、功能基本相同的机组储备，这样能够保证各个机组之间的独立工作，又能够在某个机组出现故障或者问题时，能够实现相互备用，以此保证船舶电气自动化系统能够安全、可靠的运行。通常状况下，各储备系统内部的储备单元与工作单元都是分开设置的，各个单元既可以合作运行，也可以单独运行，因此，可以把电气自动化系统作为储备系统，这样船舶电气自动化系统在运行的过程中，一旦某一个单元出现问题，系统中的其他处于储备状态的单元会进入工作状态，避免出现系统故障后无法运行的现象，这样能够显著提高船舶电气自动化系统运行的安全性与可靠性。
结语
总而言之，船舶电气自动化系统的可靠性保障技术是一项及其复杂的系统工程，在设计、生产、运行等各个环节中均具起着非常重要的作用，对电气系统的安全、稳定运行有非常大的影响。所以，我们应很好地应用以上所述的各项可靠性保障技术，做好设备的检测工作，发现问题并及时解决，从而为船舶电气系统的安全、稳定运行提供一定的技术保障。经调查，目前国内相关学者已经对可靠性保障技术进行了大量研究，并取得了优异成果。但相对而言，我国对可靠性保障技术的研究仍比较落后，有待更加深入的研究。
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