Автоматизация СЭУ, СЭЭС и судовых технических средств
Лекция 5
Автоматизация на судах
Автоматизация судов — это процесс, при котором функции управления судном и его оборудованием, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и техническим устройствам. Автоматизация судовождения обеспечивает безопасность рейсов судов. При автоматизации судовых энергетических установок повышается надежность и экономичность работы оборудования, увеличивается производительность и улучшаются условия труда плавсостава, сокращается его численность.
Различают частичную и комплексную автоматизацию. В 40—50-х гг. началась автоматизация отдельных механизмов на судах.
Работы в области комплексной автоматизации отечественных судов были начаты в 60-х годах. На судах типа «Новгород» было реализовано шесть различных программ автоматизации, что дало возможность накопить значительный опыт эксплуатации автоматизированных судов. Полученные результаты отражены в Правилах Регистра.
Надзору на судне подлежат системы автоматизации главных двигателей, котельной установки, судовой электростанции, системы компрессоров сжатого воздуха, осушительной системы, вспомогательных механизмов и др.
Межремонтный ресурс автоматизированного оборудования должен быть не менее 25 тыс. ч, ежегодная наработка оборудования без подрегулировок и наладок должна составлять не менее 5 тыс. ч.
Элементы и устройства автоматизации должны безотказно работать при длительном крене судна до 22,5 ° и длительном дифференте до 10°, а также при бортовой качке до 45 ° с периодами 5—17 сек.
|
|
Все оборудование автоматизации конструируют, или выбирают по принципу «выход из строя в безопасную сторону».
На современных автоматизированных судах общее число средств так называемой «периферийной автоматики» достигает 500—700 ед. Практика эксплуатации показывает, что именно эта аппаратура наименее надежна. Многочисленные датчики и сигнализаторы имеют ресурсные характеристики в 2—2,5 раза ниже, чем гарантированный ресурс самих комплексных систем автоматизации. Характеристики надежности комплексных систем автоматизации, поставляемых на флот, гарантируются разработчиками без учета входящих в системы датчиков. При гарантированном техническом ресурсе автоматизированного комплекса, равном 25 тыс. ч, и суммарной наработке на отказ не менее 5 тыс. ч до 75 % входящих в него датчиков имеют технический ресурс 5—10 тыс. ч и фактическую наработку не более 2—3 тыс.
Первостепенными задачами на современном этапе развития автоматизации являются: повышение надежности элементной базы; организация технического обслуживания систем автоматизации в судовых условиях и в порту; подготовка кадров, способных технически грамотно эксплуатировать системы автоматизации и выполнять необходимые профилактические мероприятия.
|
|
Подходы к автоматизации судна
Как и на всех, вначале основной целью внедрения автоматизации было сокращение численности машинной команды, а экономическая целесообразность применения автоматизации определялась возможностью ее окупаемости в результате экономии затрат при уменьшении численности экипажа, то в настоящее время на первом плане стоит задача повышения безопасности эксплуатации судов.
Практика эксплуатации современных автоматизированных судов выявила ряд конкретных преимуществ, получаемых от применения автоматизации. К примеру численность машинной вахты сокращается с 3-5 чел. до 1 чел., а общая численность судового экипажа снижается с 55-60 чел. до 30-36 чел.
Ряд основных принципов автоматизации, которыми в настоящее время руководствуются в мировой практике, а именно:
— объем автоматизации должен быть достаточным для обеспечения нормальной эксплуатации установки экипажем определенной численности;
— автоматизировать следует наиболее ответственные с точки зрения безопасности эксплуатации процессы, а также наиболее трудоемкие и регулярно повторяющиеся операции;
|
|
— должна быть обеспечена автоматическая защита от любой неисправности, могущей повлечь за собой аварию;
— комплектация ЦПУ приборами управления и контроля должна исключать необходимость ухода вахтенного из ЦПУ непосредственно в машинное отделение для осуществления операций управления и контроля;
— надежность оборудования энергетической установки, а также средств автоматизации и контроля должна быть настолько высокой, чтобы обеспечить нормальную эксплуатацию установки силами экипажа, численность которого соответствовала бы принятому уровню автоматизации.
Автоматизация СЭУ, СЭЭС и судовых технических средств
Применение дистанционного автоматизированного управления главным двигателем непосредственно из рулевой рубки исключает промежуточные звенья (машинный телеграф, механик), что влечет за собой сокращение числа маневров;
По данным исследований более устойчивая работа главных и вспомогательных механизмов на оптимальных режимах благодаря автоматизации повышает КПД СЭУ примерно на 2%.
Автоматизация СЭЭС также имеет преимущества. Например, автоматизация электростанции в случае обесточивания сети обеспечивает автоматическое восстановление ее нормальной работы примерно за 25-40 с, без остановки энергетической установки и потери судном хода, в то время как для выполнения вручную всех операций по пуску ранее работавших механизмов может потребоваться до 30 мин с потерей хода, что в определенных условиях может привести к аварийной обстановке, что особенно не желательно для военных кораблей.
|
|
Эксплуатационные преимущества, даваемые автоматизацией, включающие уменьшение износов и нарушений в работе механизмов, в том числе из-за ошибок обслуживающего персонала, по мнению отдельных специалистов, повышают межремонтный период эксплуатации судна на 6-10%.
Помимо технико-экономических выгод, выражающихся в конкретных цифрах, автоматизация энергетических установок дает значительное число важных косвенных выгод, не поддающихся расчету, например: сосредоточение в рулевой рубке в руках судоводителя всех операций по управлению режимами работы главного двигателя обеспечивает возможность более быстрой и точной отработки принятых решений, что очень важно при маневрировании в сложных навигационных условиях; автоматизация управления и контроля за работой оборудования в значительной степени позволяет исключить ошибки обслуживающего персонала с их возможными последствиями и дает возможность выявить нарушения в работе механизмов и систем в начальной стадии их возникновения, что также существенно повышает надежность и безопасность эксплуатации энергетических установок;
Корабли проекта 1135 изначально являются полностью автоматизированными. и предусматривают следующие средства контроля:
1) система дистанционного автоматизированного управления (ДАУ) главным двигателем из рулевой рубки или из изолированного центрального поста управления в машинном отделении' (ЦПУ), иногда с обоих постов;
2) автоматическая система, обеспечивающая работу вспомогательной энергетической установки и подачу электропитания и пара всем потребителям на судне;
3) система контроля и сигнализации о неисправностях в работе механизмов и отклонении параметров от нормы;
4) автоматика, обеспечивающая нормальное функционирование постоянно работающих бытовых и общесудовых систем и обслуживающих их механизмов в машинном отделении;
5) системы сигнализации, обеспечивающие безопасное состояние машинного отделения (противопожарная сигнализация и сигнализация об опасном уровне воды). Основным элементом автоматизации энергетической установки является централизация управления и контроля за работой оборудования, позволяющая осуществлять из ЦПУ пуск и остановку механизмов, изменять режим их работы, контролировать необходимые параметры, своевременно обнаруживать отклонение параметров от нормы, дистанционно применять меры по восстановлению нормального режима работы.
Автоматизация навигации
Автоматизация навигации призвана решать 3 основные задачи:
1) прием и обработку навигационной информации, непрерывное определение географических координат местонахождения судна с выдачей данных по наивыгоднейшему пути на индикацию, регистрацию и автопрокладчик, а также удержание судна на курсе;
2) предупреждение столкновения судов путем обнаружения и автоматического сопровождения нескольких объектов и автоматического проигрывания необходимых для безопасного расхождения маневров.
3) прямое назначение сторожевых судов - обнаружение вражеских подводных лодок.
Эти задачи в мировой практике решаются с помощью оборудованных ЭВМ навигационных систем, использующих данные радиолокационных, радионавигационных и навигационных спутниковых систем.
Применение систем, решающих первую задачу, позволяет получить экономию путевого времени за счет оптимального выбора курса, учитывающего снос и дрейф судна, обусловленные наличием течений и метеорологическими условиями.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 5851; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!