船用电子设备的可靠性设计与分析.pdf

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1、第28卷第5期2015年10月中国修船CHINASHIPREPAIRV01．28No．5Aug．2015船用电子设备的可靠性设计与分析崔国友1，韩小明2，曾志红2(1．902厂，上海200083；2．上海埃威航空电子有限公司，上海200233)摘要：文章提出了可靠性设计要求的内容和可靠性分析的一般方法，以研制的新型多模式航行信息接收设备为例，介绍可靠性设计的原则以及如何满足可靠性设计所要求的内容，最后采用了一种常用的可靠性分析的方法进行了验证。对类似的船用电子设备的可靠性设计和分析具有较大的借鉴意义。关键词：船用电子设备；可靠性设

2、计；可靠性分析中图分类号：U672doi：10．13352／j．issn．1001—8328．2015．05．0()5Abstract：Inthispaper，ageneralmethodispresentedforreliabilityanalysistocontentsandrequirementsofreliabilitydesign．Anewmulti—modenavigationalinformationreceivingdeviceisdevelopedasanexample，intro—ducingtheprinci

3、pleofreliabilitydesignandhowtomeettherequirementsofdesigncontent．Finally，thecorn—monlyusedmethodforanalysisisadoptedtoverifythereliabitity，whichcanbegreatreferencetothesimilarrelia—bilitydesignandanalysisofmarineelectronicequipment．Keywords：marineelectronicequipment；r

4、eliabilitydesign；reliabilityanalysis随着船舶电气自动化程度的日益提高，船用电子设备的使用环境对设备的可靠性要求越来越高，目前，对船用电子设备的可靠性研究大多集中于理论研究，而从工程设计的角度进行可靠性设计与分析的资料尚不多，本文从电子设备可靠性设计所依据的一般性原则出发，阐述设计时应注意的事项，以及如何达到设备可靠性设计的要求。1可靠性设计与分析的主要内容可靠性要求的工作内容要求一般是在产品研制过程中要求采取的可靠性设计措施，来保证和提高产品的可靠性¨j。可靠性设计的方法一般包括：简单化的设计思

5、想、余度设计、容错设计、降额设计、零部件的选择、采用成熟的技术、环境防护设计、热设计、电磁兼容性(EMC)设计、软件可靠性设计和设备的包装、运输环节等。经典的可靠性分析方法有：故障模式、影响及危害性分析(FMECA)，故障树分析、电路容差分析和潜在通路等分析方法，为弥补经典可靠性分析方法的不足，目前已有多种基于设备结构体系的可靠性评估方法，比如基于结构可靠性的模糊综合评估方法。2某型号多模式航行信息接收设备的可靠性设计多模式航行信息接收设备能够同时接收处理航行告警信号、船舶识别和气象传真信号，并通过显示设备和热敏打印设备完成集中显

6、示和图像打印功能的船载航行信息综合接收系统，是保障舰船航行安全的重要设备怛J。多模式航行信息接收设备在设计时充分考虑了船用电子设备使用的特点和可靠性设计的要求，从设备的机械结构和电子线路2部分出发，依据可靠性的设计要求开展了相关的可靠性设计和分析工作。设备的组成原理框图如图1所示。由图1可以看出，设备内部板卡众多，实现的作者简介：崔国友(1962一)，男，河南信阳人，高级工程师，硕士，主要从事航海水文气象工作。·15·2015年第5期中国修船第28卷FAX天线NAV天线AIS天线AC220VDC24VNAVTEX接收模块AIS接收

7、模块数据管理模块电源管理模块AC--DCA)C-I)C模块lAC--DC／DC-DC模块2热敏打印模块图1多模式航行信息接收系统原理框图功能相对复杂，在设计时必须考虑到多种因素，才能确保设备可靠、稳定的工作。在多模式航行信息接收设备设计时，着重考虑了以下几个方面。2．1简单化的设计思想通常情况下，设备的复杂程度越高，其可靠性越低，因此，减少设备的复杂度，可以提高其可靠性，可从以下2个方面着手。1)在满足设备功能和性能的前提下，尽可能将设备的结构和外形设计成简单的形式。按照船用电子设备的安装标准设计成高450mm、宽300mm、深2

8、78mm的壁挂式机箱，机箱除前面板外，其它几个面板全部使用铝合金加工而成，为维修方便，前面板设计成一个内铰链结构，四周再用螺丝固定，这样既保证了机箱有足够的强度，又具有简洁实用的特点，设备内部的结构设计成插卡形式，易于安装、维修。2)减少零部件的数