摘要：近年来，经济的发展，促进我国科技水平的提升。随着科技的发展，船舶电气的自动化系统对船舶业的发展做出不可替代的贡献，所以船舶电气自动化系统的可靠性研究突显尤为重要。在船舶电气自动化系统的可靠性的研究中，对船舶本体中结构设计、制造、安装和电气自动化系统安全运行有着密不可分联系，这些都是影响系统可靠性的关键因素所在。船舶电气自动化系统的保障技术对船舶的稳定运行具有重大的意义，可以有效的减小船舶发生故障的频率，从而提高船舶运行的稳定性和整个电气自动化系统的可靠性。本文就船舶电气自动化系统的保障技术及其应用展开探讨。
关键词：船舶；电气自动化；保障技术；应用
引言
进入21世纪后，随着我国科学技术的不断发展，我国船舶工业的电气自动化系统以及性能有很大程度的提高，通过对国际电气自动化先进技术的不断引进吸收，我国船舶电气自动化技术已经逐渐接近发达国家水平，船舶电气自动化系统是由一系列系统综合而成的，包括机舱自动化、船舶航行自动化、机械自动化以及装卸自动化。船舶电气自动化保障技术的应用，不仅增加了航行的安全性，还有效改善了劳动环境，提高了生产效率。
1船舶电气自动化系统可靠性特点分析
1.1电子信息化
随着电子信息技术的发展，通讯技术不断完善，在模块化发展的基础上使电气自动化系统组态实现灵活化、多元化和综合化的发展。而通讯、计算机和网络技术的发展进一步带动船舶电气自动化系统的有效运转，可以通过按钮实现对操作命令的下达，保证船舶系统自动化运转效率。但是不同船舶的结构、性能等方面不同，自动化系统运行存在一定的差异，因此在可靠性分析方面还需要进一步研究。
1.2网络可控化
伴随着数字网络信息处理技术的不断发展，总线技术的广泛应用为船舶电气的自动化系统发展提供了前提，尤其是总线，把各种信号线的集合，为每个部件与模块之间提供信号通道，链接每个控制系统与执行系统，并采取冗余结构和分布式布置，都是为了更好的保持系统的稳定性，并且提高了船舶电气自动化系统的网络化技术，可以代替很多人工操作，这样更好提高工作效率，且更加有利于系统运行的安全稳定性的发展。
1.3综合化技术
科学技术的发展和普及，使得信息技术、网络技术，计算机技术等都开始在船舶电气自动化系统中进行应用，促进电气设备的系统化、模块化发展。船舶电气自动化系统的组成并不固定，可以灵活机动组态，促进系统的综合化发展，使船舶电气自动化系统更加完善。
2船舶电气自动化系统保障技术的具体应用
2.1电磁干扰技术
一般都是采用电磁兼容的手段，通过对船舶电气自动化系统进行防干扰技术设计，这种设计有限切断了电磁干扰的途径，有效保障了船舶电气系统的正常运行。具体做法是直接将干扰源进行隔绝，抑制干扰源的产生，切断干扰信号的传输路径，实现对干扰源屏蔽的目的。电磁干扰信号一般是由交流电源产生的，为了屏蔽干扰信号就必须从根源上解决，可以提供独立的供电设备，设定有效的防干扰滤波装置，对交流变压器进行隔离，将高频率干扰信号给予过滤。船舶在航行的过程中会不断的开关元器件，这种操作会产生电弧，进而产生电磁干扰信号，为了应对这一状况，可以设置吸收电磁干扰信号装置，这种装置主要是根据电容的稳压原理，因为电压不会迅速变化，这样就不会出现瞬时电流，对干扰信号进行抑制。除此之外电容还有消除电弧的功效，这种技术也有一定的局限性，在实际的应用中传输路径比较长，造成传输效果不乐观。所以在信号传输的过程中，为了减少电磁干扰信号，可以采用光电耦合器代替电信号的技术，将输出路线与输入路线进行分开，有效避免了电信号的相互干扰。船舶设备还具有导航和强电的特点，由于其线路都是分布开的，造成比较混乱的局面，在一定程度上也影响了船舶的安全运行。
2.2用电力推进技术
用简单的船舶电力推进装置一般由以下几个部分：受传统观点的影响，电力推进技术只能或者主要应用在小型的船舶中使用，但是近年来被深入研究后，大型船舶也可以应用了，而且对整体推动系统具有很重要的意义。目前，大部分船舶电力推进系统的动力来源一般采用了高速或中速柴油机以及少数的燃气轮机应用。根据不同的动力来源，可将电力推进系统划分为柴油机式电力推进系统与燃气轮机式电力推进系统。根据电动机不同的布置形式可划分为吊舱式与机舱式。根据不同的电源形式划分为直流传动以及交流传动。交流传动技术发展速度要相对快一些，逐渐取代了直流传动技术，主要原因是交流传动比直流传动针对系统的稳定性更好些。在交流电力推进中如何使用选型的调速系统是一个最重要的问题。而如今最具前景的变频调速系统具有较高的效率，宽调速范围与高精度等特点，现在又将以采用交流变频器的调速系统发展最快，并且成功应用于众多的船舶电力推进系统中。
2.3储备冗余处理技术
这种技术的使用极大提升了船舶运行的安全性，该技术主要是借助系统的并联结构，保证了船舶的可靠性。通常情况下是要将储备机器落实安装到位，船舶中各个机械设备使用性能达到一定技术要求，最大程度满足使用需求，保证船舶电气系统经济效益实现最大化。在实际船舶设计过程中储备系统的内部构件都具备独立性和分离性，这2种特性对船舶运行起到较大作用，可以为每个具有独立性运行的配件制定有效的条件。
所以要想提升船舶电气系统运行的安全性和可靠性，实施储备冗余处理技术十分必要，万一船舶在运行过程中某一部件出现故障，船舶就会自动运行备用部件，有效提升了船舶的续航性和稳定性。
2.4电磁兼容自动化系统可靠保障技术
船舶电气自动化系统的运行环境一般比较恶劣，为了使电气设备可以稳定、正常运行，需要利用电磁兼容保障技术提升船舶电气的抗扰力。此外还需要采用隔离技术或者改变介质等方式提升船舶电气自动化系统的安全、稳定运行效率。在隔离技术的应用中，可以根据相应的技术要求和参数等合理应用，对船舶电气自动化系统中出现的电磁干扰来源交流电源进行明确，提升船舶电气自动化系统运行效率，并通过隔离变压器进行供电。同时供电以及强电装置的设置需要分开进行，防止电磁干扰影响船舶电气自动化系统的运行。此外，在抗电磁干扰的提升方面，不仅要做好隔离变压器的安装工作，还需要利用交流变压器过滤船舶电气自动化系统，使电磁干扰程度可以降低。传输介质的转变也是隔离电磁干扰的重要方式，船舶遥控系统应用中，对系统信息的采集、传输等到遥控中心的时间和距离都比较长，在信号传输时容易受到电磁干扰的情况，导致船舶电气自动化运输系统受到影响，为了有效屏蔽电磁干扰，需要对传输介质进行转变，缩短信号接收和输入的时间和距离。同时还可以对输入和输出电路进行隔离，有效降低干扰作用。
2.5机舱自动监测的容错技术
所谓的容错技术是指在系统运行过程中对故障的容忍能力技术。在系统运行过程中假如出现故障，系统主要是由柴油机、负载敏感变量泵、负荷敏感多路阀组、行走系统、起升系统、转向系统、制动系统与蓄能器等部件组成的。整体集装箱跨运车CAN总线控制的系统其主要由转速传感器、油门控制器、排量控制器以及调节机构、阀组控制器、压力与流量传感器与主控制器等部件组成。典型的港口流动机械的集装箱跨运车液压系统，其综合应用了柴油机和变量泵的功率匹配技术、负荷敏感节能技术、能量回收技术和CAN总线控制系统，可根据外界负载的要求，利用CAN总线控制系统控制柴油机、变量泵和多路阀组，从而适当调节柴油机的输出功率，提供相匹配的液压压力与流量，并将负载下降与制动能量回收再利用，提高能量的利用率，达到较好的节能效果。
2.6机舱自动监测报警保障技术
船舶自动化系统中机舱自动监测报警技术同样是一种非常重要的技术形式，能够记录设备的运行数据，并进行自动监测、显示和报警，降低轮机员的工作量，提升船舶电气自动化系统运行的可靠性。在机舱自动监测报警系统的发展中，自动化综合系统的应用有利于对故障的及时排除以及故障的诊断，降低故障发生率，保证系统的稳定运行。同时DCS自动监测系统的应用和开发中，有利于对监测系统中数据、情报等方面的收集和管理，同时利用微机系统进行报警，实现对现场设备的稳定控制。自动监测报警设置可以分为3层微机网络，将控制室设计在主站，实现打印和界面显示功能。将信息转发、通讯站等分站设置在机舱中。由通讯站将信息向主站进行传输。同时各个分站的信息监测任务互相独立，通过系统控制的方式，实现通讯、计算机等技术的结合。
3船舶电气自动化系统保障技术发展趋势
（1）综合化。随着计算机技术以及电子技术的快速发展，使得船舶电气设备不断向模块化以及系列化发展，船舶电气自动化系统呈现综合化发展趋势，计算机技术的发展已经实现了人机对话格局，其所有操作基本上都可以通过菜单按钮来完成。这就为船舶电气自动化系统的综合化提供有效条件，提高了各系统的综合运用效率。（2）自动化。随着网络技术的飞速发展，船舶电气系统实现自动化与运行技术参数存在很大关联，所以船舶电气自动化系统在建设过程中要有效整合各项资源，不断优化船舶整体的技术结构。这种操作只有通过网络技术才能将各系统的图像控制功能以及管理与标准保持一致。在人机对话的过程中要深入分析功能选择机制，有效整合各屏幕软件按钮，提高系统的综合自动化性能。还可以避免操作频繁所带来的疲劳，在维护好船员的人身安全基础上优化整合管理结构。还要将船舶自动化技术研发成果实现产业化，这就需要与船舶自动化设备生产商进行合作，自动化设备产品还要满足船舶对模块化以及自动化的要求，不断提升产品的自动化产品水平。还要对船舶电气自动化系统中的大功率半导体电子器件进行管理，集中整合一些管理工作材料以及应用的管控结构，不断提高研发结果的实效性。为了提高船舶整体运行的高效、可靠性，还要注重研究船舶的运作机制，大力发展电力推进技术，并协助机械电力拖动技术。
结语
船舶航行和运行的过程中必须要保证安全性和稳定性，而这需要基于电气自动化系统的可靠性。船舶电气自动化可靠性的发展有利于提升电气自动化技术进程的发展，提升船舶自动化的稳定运行。而船舶自动化的发展能够提升系统的稳定性，促进我国船舶事业的发展和进步，提升行业自动化技术水平。船舶电气自动化系统的保障技术应用还要与时俱进，跟进时代的发展步伐，根据船舶运行的实际需求，研发出更多的电气自动化设备，有效提升船舶运行的整体性能，保证船舶运行的稳定可靠性，最大程度提升航运的经济效益。
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