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1、关于船舶电气自动化系统可靠性保障技术的应用探讨一艘营运的船舶必须安装有各种各样的设备。通过这些设备的应用来完成船舶的航行、靠离泊、装卸货物等生产作业，并保证船舶和人员的安全。船舶的主要设备有动力设备、操纵设备、装卸设备和安全设备等。船舶必须配置一整套符合规范要求的动力装置和辅助设备后，才能在水上航行。这些动力装置包括有船舶主动力装置、辅助动力装置、蒸汽锅炉、制冷和空调装置、压缩空气装置、船用泵和管路系统、造水装置和自动化系统等。这此机电动力设备主要集中于机舱，专门管理这些设备的技术部门是轮机部。而其中自动化系统随着科学技术的进步以及在船上的广泛的应用，机舱控制系统越来越先进，船舶动力装置的远距
2、离操纵与集中控制，大大改善了船员的工作条件，提高了工作效率，减少了维护修理工作量。对机舱的主、辅机及其它机械设备进行遥控、自动调节、监测、报警等设备所组成的自动化系统，是现代船舶必不可少的组成部分。1.系统监控的综合化由于电气设备已经日趋通用化、模块化、系列化, 可以做到组态灵活; 计算机所有功能选择均能通过屏幕软件按钮直接完成, 为系统监控的综合化提供了必要的基础。当然, 根据需求不同仍旧存在着先进程度不同和性能要求不同的船舶,但是单机单控的系统必将逐步向综合监控的系统过渡。因为采用综合监控的形式, 可以构成双重或多重冗余, 对提高系统或者全船整体可靠性是有积极意义的。2.系统的网络化当前,
3、 数字化技术和总线技术应用已经相当成熟。现场总线是一种互联现场设备( 或模块) 与控制系统之间的双向数字通信网络。通常采用双层网, 第一层为数据采集与传送网, 第二层为控制网。为保证系统的可靠性, 控制网络可采用冗余结构。考虑到危险分散原则, 按系统又分成若干子网,如: 推进系统、管道系统、电力监控系统等独立子网。通过系统的网络化, 功能上集各子系统之众, 从可靠性出发又是一个分布式系统; 在数据采集和控制平台上各分系统密切结合, 但在系统结构上又是一个主动性极强的系统, 在平台某系统局部受损时不影响独立工作; 采用网络冗余和设备冗余设计及不间断后备电源 , 生存能力很强; 具有图像控制功能,
4、 人机界面和对话效果良好。网络系统的优势在于采用数字化和高层次的自动化技术代替大量繁琐的人工操作, 提高工作效率是显而易见的。它有助于减少频繁操作和减轻人员疲劳, 把船员从环境恶劣的工作场合中解放出来。对于船舶电气自动化领域展望机电一体化使学科互相交叉渗透, 电力与电子、强电与弱电更难分难解, 人工智能和模糊技术的应用使船舶电气自动化领域将更加宽广, 必将会对造船和航运业带来重大变革。新一代大功率半导体电力电子器件, 在材料、理论、机理、制造工艺和应用技术等方面的研究开发, 将会取得突破性的进展, 船舶设备将会进一步向高可靠、节能型方向发展,将会对船舶电力推进和辅机电力拖动技术带来重大变革;
5、可编程序控制器和单片机将逐渐发展成为船舶控制中的一种普遍控制方式。计算机监控系统正在经历着从集中型计算机监控系统分散型微机监控系统集散型(分布式 )多级、多微机监控系统网络型(智能式)计算机监控系统。而这些技术的发展会使船舶工业向着智能综合自动化、微机监视、智能控制、卫星通信导航、全球定位系统、船岸信息直接交流、全船自动化领域延伸得更深入。随着船舶电气化程度的提高, 作为传输信息和能量的电缆品种会增多, 纵横交叉、结构复杂, 对船用电缆的要求愈来愈高。船舶电缆的安全可靠性, 对船舶航行和安全有着重大影响, 世界各国对舰船电缆的阻燃防火性能和安全等方面的要求将不断提高。进入新世纪, 电缆制造新工艺和新材料的应用将可能有重大突破, 如利用高能高压电子加速器对电缆绝缘进行辐照, 可以提高电缆的耐温性、阻燃防火性和机械强度, 大大延长电缆的寿命。出于经济性和可靠性的考虑, 在今后 l0- 20 年左右, 柴油发动机作为船舶原动机具有无可争议的地位。然而, 石油面临枯竭, 环境污染、生态受到破坏, 使柴油发动机的地位受到了冲击。人们有可能通过技术上的突破而获得绿色能源。如太阳能、氢、燃料电池、超导电磁推进等等, 但进入船舶实际应用还需要进行大量的研究和试验, 要有一个相当长的时间, 且初始投资高昂。这些领域也需要积极的探索和开发。
