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摘要：对现有消磁船消磁系统进行了分析研究，并根据目前技术发展状况，提出了消磁船消磁系统和设备发展方向。
关键词：消磁船;消磁系统;技术现状;发展趋势
1消磁船的消磁工作机制
消磁船主要包括主消磁系统和辅消磁系统[1]。根据实际消磁要求，消磁船的主消磁系统要完成综合消磁和一般消磁这两种工作制。主消磁系统进行综合消磁时要求通过临时消磁线 圈的电流为正负相间、单向偏置、间歇、逐级衰减的矩形波。综合消磁的前提是要提供被消磁舰船地磁场的固定补偿磁场，因而需要投入辅消磁系统，它们以固定的方式工作[2]。主消磁系统一般消磁时，能够输出系统允许的任意幅值和极性的单个脉冲，此时，要切除辅消磁线 圈，即辅消磁系统不工作。
2消磁船消磁系统和设备现状分析
现有消磁船消磁系统包括了从上世纪七十年代末到本世纪的数代产品，受当时技术发展水平的限制，消磁系统存在需要改造和完善的问题[3]。消磁船的消磁系统分为主消磁系统和辅消磁系统[4]，以下将就这两个消磁系统分别进行分析。
2.1辅消磁系统
辅消磁系统一般由辅消磁发电机组、辅消磁电流控制设备、直流断路器、消磁电缆等构成。辅消磁系统以消磁电流整流器来调节励磁电压的方式控制辅消磁发电机的电枢电压大小，达到调节辅消磁补偿电流的目的，对于补偿电流方向的改变则是通过直流断路器的选择实现的，并且为了稳定电枢电流值，设计了去磁设备。
目前，辅消磁系统的改进和完善主要集中在辅消磁电流控制设备的老化问题上，采用的措施之一可以是将原有的消磁电流整流器进行修复，来提高控制精度;措施之二是采用先进的全数字整流调节器来对辅消磁电流进行闭环控制，使得控制精度进一步提高。
辅消磁系统需改进和完善的另一个问题是操作繁琐，可采用 PLC进行辅消磁系统的控制和管理，并将各地的操作功能集合到一个控制台上来进行控制，以提高系统的可靠性和可操作性。
2.2主消磁系统
主消磁系统的一般由消磁发电机、消磁控制设备、消磁电缆、消磁开关板等构成。根据控制方式不同，这里把现有消磁船的主消磁系统分为主消磁系统A、主消磁系统B和主消磁系统C。
（1）主消磁系统 A
主消磁系统 A是现有消磁船中最早交付使用的系统，该系统由直流柴油发电机组、主消磁配电板、磁力站、临时工作线圈、电机扩大机机组、消磁自动控制仪、消磁控制台及误操作保护装置等组成。该套消磁系统采用复杂的继电器硬联逻辑控制方式，不易组态，难于查错，耗费大量的人力，可靠性差，在操作上也有诸多不便。该消磁系统以扩大机机组来调节主消磁发 电机组励磁 电流 的磁场控制方式 ，属于开环控制 ，可靠性差 ，控制精度低。
（2）主消磁系统 B
主消磁系统 B由直流柴油发电机组、自动开关、磁力站及临时工作线圈、发电机可控整流器等组成。其比主消磁系统 A在技术上有了较大提高，采用发电机可控整流器以负反馈双闭环调节方式替代扩大机机组调节方式来进行磁场控制，提高了系统的控制精度。但发 电机可控整流器采用的是传统的模拟逻辑无环流调节器，其控制组件均为中规模集成 电路加分离元件组成，因而系统稳定性一般，控制精度不高。同时，该主消磁系统的逻辑控制和保护功能仍然由硬件电路实现，可靠性差。
（3）主消磁系统C
主消磁系统C由直流柴油发电机组、PLC系统、全数字整流装置、操作员面板、磁力站、消磁线圈等组成。该系统通过 PLC控制自动开关和磁力站选择消磁发电机组;采用全数字整流装置仍然以负反馈双闭环控制方式调节消磁发电机组的励磁电流大小和方向，以达到控制消磁电流的目的。该系统引入了PLC技术、全数字整流装置和基于网络的操作员面板，使得该系统比主消磁系统 B在技术上产生了质的飞跃。
3 消磁船消磁系统的发展方向
3.1多层网络技术
网络技术的快速发展使得系统结构更简洁清晰、系统控制更智能可靠、系统施工更方便简单，系统维修更准确快速。通过网络技术在工业控制场合的广泛应用，网络总线通讯传输能力得到了工业界的一致认可，其快速性和可靠性经受了实践的充分考验。因此，在未来的消磁船消磁系统和设备中进行网络总线技术的更深入的应用，进一步提高消磁船消磁系统的快速性和可靠性，将是消磁船消磁系统一个重要发展方向。
针对计算机和网络总线技术的应用，在目前最先进的消磁船消磁系统的基础上，未来的消磁船消磁系统在系统结构上应该采用多层的网络技术。例如采用低層为实时性能高的现场总线网络，上层为工业以太网络。现场总线网络将系统分布在船上各处的控制设备连接起来，进行实时数据通讯，以满足控制器对现场设备进行实时控制的要求;工业以太网络负责控制设备与上位监控的通讯，准确完成用户对系统的监视和控制功能。
3.2系统智能管理技术
计算机硬件和软件的快速发展带动了工业控制应用中的系统智能管理技术，使得 控制系统具备自动控制被控对象，自动检测系统状态，自动诊断系统故障，自动保护系统安全，自动重构系统结构，自动记录系统信息等智能管理功能。目前许多先进的工业控制系统中通过计算机的应用使系统具备越来越强的智能管理功能，这一先进技术在消磁系统上的应用也将成为一个重要的发展方向。
尽管在现有的消磁船消磁系统中已经具备了一定的智能管理功能，但相比当前先进的工业控制系统仍然存在较大差距。因此，基于多层网络技术的大型 PLC系统、先进的工业控制计算机、大容量数据库系统和友好直观的人机界面软件等先进技术的应用将给消磁系统和设备带来更强的智能管理功能。 3.3多船联合消磁技术
随着大吨位舰船对消磁需求的日益强烈，使用两条或两条以上小型消磁船联合起 来对某一条大吨位的舰船进行消磁的应用需求也将随之产生，使得多船联合消磁技术 成为消磁船消磁系统的重要发展方向。因此，在进行新的消磁船消磁系统设计或者对现 有消磁船消磁系统进行改造的过程中，系统组成应该包括消磁船消磁系统与其他消磁船 的消磁系统进行联合消磁的通讯接口和控制设备。同时，为达到对舰船消磁的效果，多船联合消磁对消磁系统和设备的实时性和同步性提出了新的要求 。
3.4大型消磁船消磁系统
当使用两条或两条以上小型消磁船联合起来仍然无法满足对某一条大吨位的舰船进行消磁的功能时，建造更大型的消磁船消磁系统成为了消磁船消磁系统的重要发展方向。大型的消磁船消磁系统的建造使得系统中的设备的各个要素都增大了很多，比如控制 网络中的节点数将增多、通讯负载将加重，消磁发电机组的功率和尺寸将增大，构成消磁回路的开关数量将增多、容量将增大等等。虽然现有消磁船消磁系统和现阶段成熟的相關工业技术可以为大型消磁船消磁系统的设计和建造提供许多可借鉴的经验，但系统设备各要素 的增大对这些技术在大型消磁船消磁系统应用提出了不少充满挑战性的课题。
4结语
对现有消磁船消磁系统的分析可以清楚地看出，科学技术各个领域的发展是消磁系统和设备发展的前提条件，消磁船消磁系统的研制经历了从电机扩大机机组控制到模拟电路、集成 电路及全数字控制各个技术发展阶段。对消磁系统高精度、高可靠性、和可维护性等性能 的追求是消磁系统和设备发展的动力所在，同时大吨位舰船日益增长的消磁需求也为消磁系统和设备的发展提供了一个重要契机。
参考文献
[1] 荣军. 我国消磁船的主消磁及其电力推进系统技术[J].船电技术.2016，11（3）：11-13.
[2] 王世一，安德红. 消磁船外消磁系统设计及试验方法[J].造船艺术.2017，16（9）：59-64.
[3] 唐昌智，张明洁. 全数字式控制的消磁与电力推进系统[J].中国修船.2008，12（2）：24-26.
[4] 唐剑飞，桂永胜，江能军. 潜艇消磁系统综述[J].船电技术.2005，17（6）：1-3.
关键词：消磁船;消磁系统;技术现状;发展趋势
1消磁船的消磁工作机制
消磁船主要包括主消磁系统和辅消磁系统[1]。根据实际消磁要求，消磁船的主消磁系统要完成综合消磁和一般消磁这两种工作制。主消磁系统进行综合消磁时要求通过临时消磁线 圈的电流为正负相间、单向偏置、间歇、逐级衰减的矩形波。综合消磁的前提是要提供被消磁舰船地磁场的固定补偿磁场，因而需要投入辅消磁系统，它们以固定的方式工作[2]。主消磁系统一般消磁时，能够输出系统允许的任意幅值和极性的单个脉冲，此时，要切除辅消磁线 圈，即辅消磁系统不工作。
2消磁船消磁系统和设备现状分析
现有消磁船消磁系统包括了从上世纪七十年代末到本世纪的数代产品，受当时技术发展水平的限制，消磁系统存在需要改造和完善的问题[3]。消磁船的消磁系统分为主消磁系统和辅消磁系统[4]，以下将就这两个消磁系统分别进行分析。
2.1辅消磁系统
辅消磁系统一般由辅消磁发电机组、辅消磁电流控制设备、直流断路器、消磁电缆等构成。辅消磁系统以消磁电流整流器来调节励磁电压的方式控制辅消磁发电机的电枢电压大小，达到调节辅消磁补偿电流的目的，对于补偿电流方向的改变则是通过直流断路器的选择实现的，并且为了稳定电枢电流值，设计了去磁设备。
目前，辅消磁系统的改进和完善主要集中在辅消磁电流控制设备的老化问题上，采用的措施之一可以是将原有的消磁电流整流器进行修复，来提高控制精度;措施之二是采用先进的全数字整流调节器来对辅消磁电流进行闭环控制，使得控制精度进一步提高。
辅消磁系统需改进和完善的另一个问题是操作繁琐，可采用 PLC进行辅消磁系统的控制和管理，并将各地的操作功能集合到一个控制台上来进行控制，以提高系统的可靠性和可操作性。
2.2主消磁系统
主消磁系统的一般由消磁发电机、消磁控制设备、消磁电缆、消磁开关板等构成。根据控制方式不同，这里把现有消磁船的主消磁系统分为主消磁系统A、主消磁系统B和主消磁系统C。
（1）主消磁系统 A
主消磁系统 A是现有消磁船中最早交付使用的系统，该系统由直流柴油发电机组、主消磁配电板、磁力站、临时工作线圈、电机扩大机机组、消磁自动控制仪、消磁控制台及误操作保护装置等组成。该套消磁系统采用复杂的继电器硬联逻辑控制方式，不易组态，难于查错，耗费大量的人力，可靠性差，在操作上也有诸多不便。该消磁系统以扩大机机组来调节主消磁发 电机组励磁 电流 的磁场控制方式 ，属于开环控制 ，可靠性差 ，控制精度低。
（2）主消磁系统 B
主消磁系统 B由直流柴油发电机组、自动开关、磁力站及临时工作线圈、发电机可控整流器等组成。其比主消磁系统 A在技术上有了较大提高，采用发电机可控整流器以负反馈双闭环调节方式替代扩大机机组调节方式来进行磁场控制，提高了系统的控制精度。但发 电机可控整流器采用的是传统的模拟逻辑无环流调节器，其控制组件均为中规模集成 电路加分离元件组成，因而系统稳定性一般，控制精度不高。同时，该主消磁系统的逻辑控制和保护功能仍然由硬件电路实现，可靠性差。
（3）主消磁系统C
主消磁系统C由直流柴油发电机组、PLC系统、全数字整流装置、操作员面板、磁力站、消磁线圈等组成。该系统通过 PLC控制自动开关和磁力站选择消磁发电机组;采用全数字整流装置仍然以负反馈双闭环控制方式调节消磁发电机组的励磁电流大小和方向，以达到控制消磁电流的目的。该系统引入了PLC技术、全数字整流装置和基于网络的操作员面板，使得该系统比主消磁系统 B在技术上产生了质的飞跃。
3 消磁船消磁系统的发展方向
3.1多层网络技术
网络技术的快速发展使得系统结构更简洁清晰、系统控制更智能可靠、系统施工更方便简单，系统维修更准确快速。通过网络技术在工业控制场合的广泛应用，网络总线通讯传输能力得到了工业界的一致认可，其快速性和可靠性经受了实践的充分考验。因此，在未来的消磁船消磁系统和设备中进行网络总线技术的更深入的应用，进一步提高消磁船消磁系统的快速性和可靠性，将是消磁船消磁系统一个重要发展方向。
针对计算机和网络总线技术的应用，在目前最先进的消磁船消磁系统的基础上，未来的消磁船消磁系统在系统结构上应该采用多层的网络技术。例如采用低層为实时性能高的现场总线网络，上层为工业以太网络。现场总线网络将系统分布在船上各处的控制设备连接起来，进行实时数据通讯，以满足控制器对现场设备进行实时控制的要求;工业以太网络负责控制设备与上位监控的通讯，准确完成用户对系统的监视和控制功能。
3.2系统智能管理技术
计算机硬件和软件的快速发展带动了工业控制应用中的系统智能管理技术，使得 控制系统具备自动控制被控对象，自动检测系统状态，自动诊断系统故障，自动保护系统安全，自动重构系统结构，自动记录系统信息等智能管理功能。目前许多先进的工业控制系统中通过计算机的应用使系统具备越来越强的智能管理功能，这一先进技术在消磁系统上的应用也将成为一个重要的发展方向。
尽管在现有的消磁船消磁系统中已经具备了一定的智能管理功能，但相比当前先进的工业控制系统仍然存在较大差距。因此，基于多层网络技术的大型 PLC系统、先进的工业控制计算机、大容量数据库系统和友好直观的人机界面软件等先进技术的应用将给消磁系统和设备带来更强的智能管理功能。 3.3多船联合消磁技术
随着大吨位舰船对消磁需求的日益强烈，使用两条或两条以上小型消磁船联合起 来对某一条大吨位的舰船进行消磁的应用需求也将随之产生，使得多船联合消磁技术 成为消磁船消磁系统的重要发展方向。因此，在进行新的消磁船消磁系统设计或者对现 有消磁船消磁系统进行改造的过程中，系统组成应该包括消磁船消磁系统与其他消磁船 的消磁系统进行联合消磁的通讯接口和控制设备。同时，为达到对舰船消磁的效果，多船联合消磁对消磁系统和设备的实时性和同步性提出了新的要求 。
3.4大型消磁船消磁系统
当使用两条或两条以上小型消磁船联合起来仍然无法满足对某一条大吨位的舰船进行消磁的功能时，建造更大型的消磁船消磁系统成为了消磁船消磁系统的重要发展方向。大型的消磁船消磁系统的建造使得系统中的设备的各个要素都增大了很多，比如控制 网络中的节点数将增多、通讯负载将加重，消磁发电机组的功率和尺寸将增大，构成消磁回路的开关数量将增多、容量将增大等等。虽然现有消磁船消磁系统和现阶段成熟的相關工业技术可以为大型消磁船消磁系统的设计和建造提供许多可借鉴的经验，但系统设备各要素 的增大对这些技术在大型消磁船消磁系统应用提出了不少充满挑战性的课题。
4结语
对现有消磁船消磁系统的分析可以清楚地看出，科学技术各个领域的发展是消磁系统和设备发展的前提条件，消磁船消磁系统的研制经历了从电机扩大机机组控制到模拟电路、集成 电路及全数字控制各个技术发展阶段。对消磁系统高精度、高可靠性、和可维护性等性能 的追求是消磁系统和设备发展的动力所在，同时大吨位舰船日益增长的消磁需求也为消磁系统和设备的发展提供了一个重要契机。
参考文献
[1] 荣军. 我国消磁船的主消磁及其电力推进系统技术[J].船电技术.2016，11（3）：11-13.
[2] 王世一，安德红. 消磁船外消磁系统设计及试验方法[J].造船艺术.2017，16（9）：59-64.
[3] 唐昌智，张明洁. 全数字式控制的消磁与电力推进系统[J].中国修船.2008，12（2）：24-26.
[4] 唐剑飞，桂永胜，江能军. 潜艇消磁系统综述[J].船电技术.2005，17（6）：1-3.