船舶中设备电气自动化控制的安全性研究

发表时间:2020/12/31   来源:《科学与技术》2020年第26期   作者:陈亮 王立
[导读] 进入新时期以来,我国船舶在电子自动化技术方面有了较大的提高
        陈亮1  王立2
        1身份证号码;211224199304019812江南造船(集团)有限责任公司
        2身份证号码;211404198711026017江南造船(集团)有限责任公司
        摘要:进入新时期以来,我国船舶在电子自动化技术方面有了较大的提高,并且自动化的系统也逐步覆盖到了一些比较大型的船舶当中,并且推进了船舶设备电气自动化功能在通讯导航系统中的应用,进一步加深了船舶数据系统与岸基数据系统的链接和信息交换、自动控制等功能。由此,上述过程都能够使自动化控制得到充分利用。同时,这些年我国科学技术不断发展,船舶自动化控制也逐步加强,并向着综合化、网络化的方向发展。因此,本文主要结合近些年船舶在设备电气自动化控制方面的工作经验,从不同的角度探讨关于自动化控制相关的安全性方面的问题。
        关键词:船舶; 设备; 电气自动化控制; 安全性; 研究
1 船舶设备电气自动化控制安全性的影响
        想要充分发挥设备电气自动化控制技术在船舶运行中的积极作用,就需要借助多种方式努力提高其安全性,从而使船舶稳定、安全航行。船舶制造企业需要充分重视设备电气自动化控制安全性的影响,主动投入更多的研究力量与资金,努力创新设备电气自动化控制技术,在创新技术的道路上大步前进,争取拥有属于自己知识产权的产品,从而打破一直以来设备电气自动化产品在中低档徘徊的现状,激励我国船舶设备电气自动化控制基础有更大的改革与创新,把优化设备电气自动化控制技术的方式建立在创新核心技术方面,这不仅可推动行业市场的技术发生巨大变革,而且还可颠覆以往落后的经济发展模式。
2 船舶设备电气自动化技术安全性问题
2.1 电磁安全问题
        对于船舶设备电气自动化技术来说,实施的前提就是有电磁技术的保障。不过,船舶电磁安全问题较易受到船舶运行的影响与干扰。许多船舶的运行都位于海面上,并且每当出现比较恶劣的天气时,就会对于船舶上面的整体电磁系统造成一定的干扰。而船舶内的一些空间往往比较狭小,其中的电子元件设备安装也较为紧密,这会使电子干扰问题出现的频率大幅提升。那么,船舶在具体运行中应当尽可能避免天气情况的影响与干扰。其实电磁技术在整个船舶设备电气自动化技术应用过程中具有非常重要的作用,也是其得以实施的一个大前提。同时,许多船舶在一般运行情况下,会遭遇特殊恶劣的天气,有时候甚至会对整个电磁系统造成一定的损坏,并且会遭受到电磁干扰。燃油量信号和油路控制信号就是采用设备电气自动化控制功能实现的,如其受到电磁干扰,信号失真,那么就会出现喷油量误差,影响系统的正常工作。
2.2 系统设备的错误率问题
        其实设备电气自动化技术在运行时具有方便、快捷、稳定等特点,不过在一定情况下也会出现一些错误,并且具有一定的错误率,系统设备的错误率是难以改变、逆转的,往往会发生在设备电气设备运行、安装的过程中。但是,船舶设备电气设备的安装与制造具有较高的安全度,并且运行过程中的错误、问题也应在设备制造调试过程中确认并解决,但是其也会随着使用期限的增加而提升。以上的船舶设备电气自动化控制的错误率、故障是难以避免的,即使能够在后期的维护与保险中使错误率降低,仍很难避免错误的出现。而出现船舶电子自动化控制安全性的错误,便会使整个设备电气系统出现问题,甚至影响其控制逻辑,造成较大损失。
2.3 控制线路单一问题
        对于船舶设备电气自动化控制来说,其中的优势是易于操作,而且还应当进一步通过驾驶舱内部的总操作系统完成整个操作过程。不过,如果船舶设备电气自动化总操控系统中某些部件或者功能出现问题,就会使自动控制系统出现问题,这时整个船舶设备电气设备便会处于没有目标的状态下。同时,总操作系统一旦出现一些故障、错误操作,其产生的危害是难以反转的。

此外,船舶设备电气自动化控制的线路较为单一,枝干设备也较易出现问题。而且,船舶设备电气自动化控制面临着系统关闭的问题,如果想要保障整个操作系统的控制功能正常工作,就要尽可能降低故障的出现频率,避免损失进一步扩大。设备电气自动化在实际的操作过程之中存在能够让船舶的操作变得更加简单、更加便捷,并且驾驶舱内部的总操作系统具有最高级别的优先选择功能和控制功能,同时具有冗余功能,动态监测和自动问询系统是否发生错误的报警功能,这样可以以最快的速度发现潜在的危险,实现及时报警和动态监测反馈结果的功能。在船舶设备电气自动化控制系统中,虽然对于一些设备容错、电磁的安全以及线路控制等一系列的问题都不能忽视,而且上文中所述的问题都会给船舶电子系统造成比较严重的影响,但自动化系统对提高船舶航行安全性的作用不可替代。
3 价值船舶设备电气自动化控制安全性策略
3.1 采用抗电磁干扰技术
        电磁干扰是客观存在的一种物理现象,其可能引起设备性能降低和损坏电子元器件,削弱设备电气控制信号,甚至产生错误的控制信号。而且会增加线路发热量,减弱信号传导率。为此如何减少电磁辐射对线路的干扰成为了设备电气自动化控制的关键所在。通常采用如下技术减弱电磁干扰:滤波技术根据频率选择性地抑制干扰信号;接地技术,可保护人身和设备的安全,通常采用串接电阻接地和阻隔环路接地;屏蔽接地,可有效的抑制电磁干扰在空间上的传播,并切断辐射干扰的路径,有效降低电磁干扰对信号源的干扰程度。
3.2 改善控制网络布线方式
        船舶设备电气控制线路与陆地上自动化控制系统不同,其控制线路结构往往比较单一,由于短路或者断路,接触不良等原因就很容易使系统出现故障,如需增加系统稳定,就需要改善控制线路的布线方式,同时尽量增加双通道冗余功能,确保某一路出现故障还有备用线路可以传输信号。对于数据传输通常采用光纤铜线分布式布线及CAT6及以上规格的以太网络布线,而对于超过100 m的较大规模网络系统通常采用单模光纤网络布线,以便提高数据通讯的安全性和可靠性。
3.3 增强设备元器件容错能力
        所谓的容错能力就是设备及其元件在出现故障时候的容忍错误的能力,当系统中某些组件不能正常工作,而整套系统仍能正常执行其控制功能这个就是容错技术。常用的容错技术有:检查和诊断系统故障的技术;错误防范技术和错误影响弱化技术;冗余设计技术等
3.4 改善数据信号传输介质
        网络技术飞速发展,最原始的数据传输介质有对线、绞线、屏蔽双绞线、同轴电缆等,后期有俗称的网线CAT5,以及升级的CAT6、CAT7等,伴随网络技术的不断发展,现在应用较为广泛的数据传输介质有光纤、无线网络、微波、红外、蓝牙传输等。不同介质其传输数据的能力也不同,需根据需求选择合适的传输介质,以便达到网络数据高效传输且成本控制在合理的范围内,而不是一味追求介质的高新化。
4结束语
        综合上文,自动化控制其实际内容就是由一个系统同时能够管控多个不同的配件,在一定的环境之下完成各种不同的操作。简单来说,船舶关于设备电气自动化的结构较为复杂,也对很多船舶的安全运行具有一定的帮助,但其中也有风险。只有做好前期的检测工作,才可以进一步找到其中的问题,采取有效措施使船舶设备电气自动化的稳定性、安全性得到保障。这样才能保障船舶的运行安全性和可靠性。

参考文献
[1] 任平阳, 陈静. 船舶电气自动化控制安全性问题探析[J]. 大科技, 2019, 000(024):190-191.
[2] 赵琳, 马伟松, 杨远志. 船舶电气自动化控制安全性问题探析[J]. 轻松学电脑, 2019, 000(025):P.1-1.
[3] 张超. 船舶电气自动化控制安全性问题探析[J]. 科学与信息化, 2018(1):82-82.
[4] 白晓龙. 电气自动化控制设备的可靠性[J]. 电子技术与软件工程, 2018, 000(012):P.118-118.
[5] 韩丽峰. 电气自动化控制系统的应用安全性探讨[J]. 电力系统装备, 2018, 000(011):60-61.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: