刘延雪 邢蕴 王春明
大连周到科技有限公司 辽宁省大连市116000
摘要：随着船舶自动化的科学性的不断进步,自动化系统扩展到船舶等各个机构部分.在此情况下,自动化系统中存在问题就会使船舶面临较大风险.文章主要就船舶电气自动化控制安全性问题进行研究,提出了其中存在的问题,以及问题的影响.以期为从业者提供参考。
关键词：自动化控制；电力系统；船舶安全
自从电力知识的发现运用至今，自动化技术得到了飞速的发展，运用的范围也得到了大面积的提升，如机械、电子、车辆、航空、船舶。电气控制系统一般称为电气设备二次控制回路，不同的设备有不同的控制回路，而且高压电气设备与低压电气设备的控制方式也不相同。具体地来说，电气控制系统是指由若干电气原件组合，用于实现对某个或某些对象的控制，从而保证被控设备安全、可靠地运行，其主要功能有：自动控制、保护、监视和测量。
1船舶电气智能控制安全性问题
通过对现阶段实际项目运营情况的研究总结，目前各船级社、系统研究院、设备制造厂商和船舶运营公司都非常关注三个方面的问题收集和分析总结：
1）装船设备的稳定性、可替换性：目前船装单一设备较多，主要考虑备用旋转设备或是备件作为冗余，及时恢复设备运行的主要措施，往往都是发生在设备已经故障停止或是触发系统报警的情况下才可能被发现，通常需要进行备用旋转设备切换或是备件更换，过程中肯定会发生停机现象，从而发生港修或是推进机械降低负荷维持运行的情况发生，导致实际运营船期超计划船期。
2）船内网络系统以及船岸网络系统的稳定性和安全性：现在船舶技术中，计算机、PLC、单片机等微处理器的应用、各类通讯总线和互联网技术得到了广泛应用，加之卫星FBB和VSAT通讯的推广，目前运营和管理船舶不再依靠单边带和传真机，以邮件和双向通讯作为主要手段，在设备或卫星网络出现故障，甚或网络和卫星定位系统受到黑客攻击情况下，船舶方位信息或海事通讯卫星都会出现不准确、停止工作的危险，致岸上物流系统和船务、船东公司无法准确获知船舶方位信息以及船舶运营状态信息，无法准确进行港口物流车辆部署和客户交接时间节点。
3）设备管理员以及船舶操纵人员的容错控制性：船舶运营是几千个设备配合的联动系统，海况和港口环境不同，运营工况也不同，很多环节都需船员人为操作和干预，即使全无人船也需要岸基控制站的人员操作，难免会发生操作失误或重复操作问题，船舶或是设备可能由于人为错误动作导致受损。
二、船舶电气自动化安全技术分析
（一）电磁安全性
电磁技术是当前在电子设备中非常重要的一个技术，是保证电气自动化能够得以实施的前提之一，在船舶的行进之中，往往会遇到一些极端天气，在这样的天气之中，打雷闪电等气象会导致电磁设备出现一定的问题，尤其是船舶本身内部空间较小，并且电子设备极度普及，这就让电磁系统破坏成为船舶行驶中的一种大概率事件，对人们的安全以及船舶的行进有着非常大的影响。
（二）控制线路单一
电气自动化其中最大的特点就是在操作中对于操作方面大大进行了简化，这就让中控系统成为船舶电气自动化系统中最重要的部件之一，一旦这方面出现问题，那么整个系统就会陷入到瘫痪之中，这样整个船舶就会失去控制，最终造成非常大的危险，并且控制系统单一同样会导致整体系统的协作性不强，一旦其中任何一个环节出现问题，这样很有可能会导致整体出现严重的问题，这样的问题如果不及时进行处理，就会导致船舶的控制陷入困境，最终造成无法挽回的后果。
（三）系统设备错误率
随着电气化不断发展，其中电气自动化技术有着非常快捷、方便的特点，因此在大众的心中有着非常强的普及程度，但是电子设备由于其精密性，这会导致出现偏差，就致使电子设备出现一定的错误，这种情况一旦出现，是不可能逆转的，这就导致了最终整体电子设备出现问题，因此需要在电子设备制造以及安装的时候需要具备一定的容错概率，这样的概率能够有效对范围内出现的问题进行处理，只有这样才能够帮助电子设备适应复杂的情况。三、电气自动化设备安全保障措施
（一）电源干扰因素的保障措施
在船舶行驶的时候，其中主要的问题就是电气自动化系统会受到交流电源干扰，这种干扰会对电子设备的运行造成非常大的问题，因此在对电源进行使用的时候，需要对变压器进行一定的隔离，只有这样才能够让电气设备进行单独供电，减少对于电子设备的影响，除此之外，对于电源问题，可以根据现场使用情况的不同，进行不同的设置，主要就是将供电设备与电流变压器进行分离设置，这样就能够降低电源的干扰问题了。
（二）电磁干扰的保障措施
电磁干扰一般发生的时候，需要工作人员进行人工操作，这样才能够有效降低电磁干扰发生的时候，出现的事故隐患，具体的应对措施也相对简单，就是利用工作人员进行无线信号的遥控，用这样的方式将信号传输给控制室中的工作人员，随后对船舶进行控制，在这个传输的过程中，需要保证信号传输的准确，因为在信号传输的过程中，也会出现被电磁干扰的现象，因此需要做好防护。
（三）储备冗杂的处理措施
在电气自动化系统的运行中，需要各个部位以及各个部件进行统一的运转，为了防止其中出现问题，就会用增加并联系统来让系统实现稳定化的运转，但是并联会有非常严重的问题就是其中系统过于复杂，这就导致了在使用的时候会成为自动化系统的负担，并且在长期的使用中会造成额外的消耗，所以可以让机组之间进行并联，同时出现故障的时候能够启动另一套系统，这样多个系统之间的关系互为备用，这样就能够解决这样的情况，并且能够解决冗余的问题。
四、电气控制技术的发展趋势
（1）高端信息化。电气控制技术在长期的摸索当中技术发展越来越成熟，在社会当中的应用也是越来越普遍，大到企业流水线生产或者操作车间，小到家庭的运用，电气化设备方便了人们的生产和生活。但是目前船舶电气化设备还是面临着两个比较棘手的问题，首先如何打造完善的无BUG的控制系统，其次就是在网络化电气设备当中，数据的传输速度和效率能否继续得到提高。想要解决这两个问题就不得不实现电气控制技术的高端信息化。
（2）科技环保化。电气控制技术并非单一电力技术，而是很多科技的综合，电气技术在未来的发展当中必须要大力发展科学技术，科技是第一生产力，发展科技是促进电气技术长久发展的保障，也是电气技术发展的内在动力。同时随着环保意识的增强，船舶电气化技术的发展不能以牺牲环境为代价，在发展的同时必须要注重环保，与环境和谐相处，实现可持续发展。
（3）卫星技术化。这一技术是对电气控制技术未来发展的想象，人类的发展暂时还没有设计这一领域，等到科技高度发达实现电气技术的信息化、网络化之后也许会涉足这一领域。卫星技术化简单来说就是利用卫星的定位功能和信号传播功能，来实现信息获取的全面化和信息传输的高速化，这一技术的发展可以打破电气控制技术的局限性，实现全世界的零距离沟通。
结束语
总之，船舶电气自动化控制技术与系统，是科学技术快速发展与综合利用的产物，其具有结构复杂、操作便捷、极易受干扰等特点，因此要想充分发挥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，从而使其可为船舶稳定、安全运行保驾护航。
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