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城镇建设【2020年第07期】

  • ID:271743
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  • 学科:市政工程
  • 更新时间:2020-05-29 03:09:52
  • 期刊: 城镇建设
内容简介
《城镇建设》是由中国出版传媒股份有限公司主管、中国大百科全书出版社有限公司主办,国际标准连续出版物号ISSN 2096-6539,国内统一连续出版物号CN10-1589/TU。本刊是面向国内外公开发行的国家级综合性工程学术期刊,以服务于广大工程建设科技人员、管理者,促进国内外工程建设学术交流与发展为宗旨。

船舶电气自动化系统可靠性的保障技术分析

2019/8/9 15:17:00 市政工程 刘鹏,朱志涵
资料简介

烟台中集来福士海洋工程有限公司 山东烟台 264000 摘要:船舶电气自动化系统可靠性的保障技术与整个系统的设计、生产和运行有着重要联系。因此保证电气自动化系统的稳定运行非常重要。在系统运行过程中,需要将可靠性作为船舶运行的首要条件,从而更有利于实现船舶电气自动化系统的智能化、信息化和集成化。基于此,本文阐述了船舶电气自动化系统的主要构成及其主要特点,对船舶电气自动化系统可靠

船舶电气自动化系统可靠性的保障技术分析

刘鹏 朱志涵

烟台中集来福士海洋工程有限公司 山东烟台 264000 摘要:船舶电气自动化系统可靠性的保障技术与整个系统的设计、生产和运行有着重要联系。因此保证电气自动化系统的稳定运行非常重要。在系统运行过程中,需要将可靠性作为船舶运行的首要条件,从而更有利于实现船舶电气自动化系统的智能化、信息化和集成化。基于此,本文阐述了船舶电气自动化系统的主要构成及其主要特点,对船舶电气自动化系统可靠

性的保障技术进行了探讨分析。

关键词:船舶电气自动化系统;构成;特点;可靠性;保障技术

一、船舶电气自动化系统的主要构成

  1、电力网。电力网是为船舶上电气自动化设备传递电力的重要网络,相当于为电力设备注入生命力的通道,通过对电路的精密设计,最终实现将船舶的电气自动化设备构建在一个大的电力网当中。通常存在的电力网包括主电网、应急电网、弱电装置以及照明电网,在不同的工作需求下,可以选择不同的电力网进行工作,因此电力网存在着非常大的复杂性。

  2、电站。船舶电气自动化系统中的电站占据重要地位,电站可以控制船舶整个的自动化电气系统的运作,因为自动化的电气系统需要有电力作为支撑,而电站就相当于这些自动化电气设备的总控制开关,因此在设计与建设电站时应当结合船舶整体的电气自动化系统。

  3、电力系统。船舶电气自动化的电力系统中,原动机与发电机之间可以进行能量转化,构建出网络传输系统,从而实现为船舶上自动化的电气设备提供足够的电能,以维持其进行正常的工作。

二、船舶电气自动化系统的主要特点

  1、综合化特点。当前电子技术得到快速发展,加之电气设备开始向模块化、系列化方向发展,使得船舶电气自动化系统的组态也越来越灵活,开始向综合化方向发展。此外,计算机技术的不断进步,使得人机界面越来越规范,操作越来越简便,所以,这些操作都能够利用按钮来实现,这使得船舶电气自动化系统的综合化发展有了一定的基础。因为船舶性能、技术的差异,使得自动化系统也是不一样的,然而由于其综合化特点,使得重复、冗余得到避免,使得其系统可靠性得到提升。

  2、网络化特点。由于数字化技术、总线技术的深入发展,使得船舶电气自动化系统的网络化发展有了一定的基础。特别是总线,能够集合不同的信号线,能将信号向不同的部件和模块进行提供。现场总线是以双层网为主,一般来说,第一层是数据采集网,第二层是控制网,想要使电气自动化系统可靠性得到保障,其控制网就要以冗余主,从而使安全性得到提升。

  3、智能化特点。电气系统的智能化发展,提升了船舶工作效率和质量。智能技术的应用,使得船舶在运行时,其动静控制是非常好的,同时,智能化发展还能够对不同用户的使用要求给予充分考虑,使生产设置更加的个性化,使系统的适用范围得到有效拓展,使得系统设计越来越人性化,此外,智能技术的发展能够使复杂性的操作得以简化,使得操作人员的工作量得以减轻,使得一些高难度的程序加工成为可能,因此,其对于船舶整体性能的提升是非常关键的。

三、船舶电气自动化系统可靠性的保障技术

  1、电力推进技术。随着电力推进系统在军用船舶上的应用,电力推进技术的发展前景越来越好。此外,随着电子设备的发展,电子技术和信息技术在电力推进技术中的应用,电力推进技术在船舶自动化系统中得到了广泛的应用,为提高船舶电气自动化系统的安全性和可靠性提供了保障。从电力传输的角度看,电力推进技术可分为直流输电和交流输电两种。交流传动技术的应用在船舶自动化系统,其推进系统包括两种,一种换向器电动机是沟通、交流,无换向器电机通过同步调速的变频器,完成ac-ac之间的转换,由于ac-ac转换系统的输出频率可以产生一定的影响,所以,当这艘船是在这种情况下,应该减少电动机的速度;另一种是直流换向器无电机,直流换向器无电机依靠变频器同步调速,实现交流-dc-ac的转换,在转换过程中,可调螺距螺旋桨与船舶运行同步协调运行。船舶在公海行驶时,驱动发动机应调整为超同步转换或同步转换模式。船舶行驶到狭窄航道或港口时,应尽可能降低交流传动的运行速度,以提高船舶电气自动化系统的可靠性和稳定性。

  2、电磁兼容保障技术。船舶电气自动化系统运行过程中的周围环境条件一般比较恶劣,为了确保电气设备能够始终保持正常运行,就需要采用电磁兼容保障技术,通过该技术是来提高船舶电气的抗干扰能力。为了保证船舶电气自动化系统的可靠性,应该采用隔离技术、改变传输介质等方式,以此保证船舶电气自动化系统能够安全、可靠的运行,具体表现为:其一,隔离技术,根据相关研究表明,影响船舶电气自动化系统可靠运行的电磁干扰主要来源为交流电源,为了提高船舶电气自动化系统运行的可靠性,应该采用隔离变压器进行独立供电。同时,采用将强电装置与供电装置分开设置的方式,也能够有效降低电磁干扰对船舶电气自动化系统造成的干扰。此外,为了提高抗电磁干扰的能力,除了安装隔离变压器之外,通过采用交流变压器将经过船舶电气自动化系统电源的高频信号过滤掉,能够显著降低电磁干扰。其二,改变传输介质,隔离电磁干扰的另一种有效方法为改变传输介质,由于船舶采用遥控系统,系统采集的信息传输至遥控中心的距离和时间都相对较长,如果信号传输的过程中受到电磁干扰,将会影响船舶电气自动化系统运行的可靠性,因此,为了屏蔽电磁干扰,应该采用改变传输介质的方式,以此缩短信号输入与接收的距离和时间。

  3、储备冗余处理技术。备用冗余技术是指在船舶电气自动化系统中增加并联单元,提高电气自动化系统的可靠性、稳定性和安全性的技术。目前,为了提高船舶电气自动化系统运行的可靠性,通常设置三个基本相同的单位储备结构,功能设计,它可以保证每个单元之间独立工作,并能在一些单位故障或问题,可以实现相互备份,以确保船舶电气自动化系统能够安全可靠的运行。内部条件,通常的储备系统储备单位和单独设置的工作单元,每个单元可以合作的运行,也可以单独运行,因此,可以把电力自动化系统作为储备系统,这个海洋电气自动化系统在运行的过程中,一旦某一单元出现问题,其他国家储备单元在系统将进入工作状态,以避免无法运行系统故障现象后,这可以显著提高电气自动化系统运行系统的安全性和可靠性。

4、容错保障技术。容错保障技术是指船舶电气自动化系统在运行过程中所采用的技术对出现故障的容忍度。容错安全技术应用在船舶电气自动化系统,能及时、准确发现电气自动化系统是否有故障或紧急情况下,如果现有的故障检测电气自动化系统,可以在最短的时间内找到故障定位,并采取相应的措施来解决,以减少电气自动化系统的失败所带来的影响或损失,为提高船舶电气自动化系统的稳定性和可靠性。

结束语

综上所述,船舶电气自动化系统对造船业的发展具有重要作用,因此为了确保船舶运行的稳定性,船舶电气系统化系统的保障技术十分关键,其能够有效提高船舶运行的安全性,因此相关的技术人员需要合理运用科学技术,以减少系统故障,从而提高船舶运行效率。

参考文献

[1]白凌飞.对船舶电气自动化系统的可靠性保障技术的几点探讨[J].军民两用技术与产品,2016(07).

[2]赵忠国.船舶电气自动化系统可靠性保障技术探究[J].科技创新与应用,2016(12) [3]陈秩.电气工程自动化技术在船舶机械设备中的运用[J].科技创新导报,2018(14)

[4]李晓宇等.船舶电气自动化系统可靠性的保障技术研究[J].中国高新区,2018(06)