李爽
武汉船舶设计研究院有限公司 湖北省 430000
摘要：船舶机电设备是船舶的重要组成部分，其在船舶的运行之中有着极其重要的价值，船舶机电设备运行的好坏对船舶能否正常运转有着直接的影响。若一旦船舶机电设备出现故障，不只有可能带来巨大的经济损失，还可能造成人员伤亡情况。就此问题，本文立足于船舶机电设备自身的运行状态技术与故障诊断技术的相关问题，试图探索出一种全新的船舶设备运行状态与诊断故障系统技术，用以在线监测船舶机电设备的运行状态。
关键词：船舶；机电设备；运行状态监测；故障诊断；
引言
作为船舶主要组成部分之一，船舶机电设备在船舶运行过程中拥有着不可替代的作用，其运行状态直接关乎到船舶是否能够正常运行。一旦船舶机电设备发生故障，不仅可能会带来极大的经济损失，甚至可能造成船员出现人员伤亡情况。本文试图研究开发一种设备运行状态监测与故障诊断系统，在线监测船舶机电设备的运行状态。一旦发现船舶机电设备出现故障，能够快速诊断出发生故障位置以及发生故障原因，从而及时采取有针对性的维修措施，提高船舶机电设备维修效率，减少船舶发生故障的概率。
一、进行船舶机电设备故障诊断工作的重要作用
我国的船舶机电行业已经随着社会的不断进步而飞速地发展起来，由于相应的船舶机电设备是在海上运行的，其运行过程中存在着非常多的不确定因素，所以为了保证行驶设备通行的安全性，那么相应的故障检验工作就具有非常重要的意义。相关的故障诊断的工作人员进行相应的故障诊断工作，能够很大程度上节省了设备的维修效率以及成本。对于行驶在海上的船舶机电设备，其在运行的过程中，对于故障的产生没有预见性，所以就需要进行及时有效的故障诊断工作，通过相应的诊断工作，能够确定所产生故障的原因，这样就能为接下来的维修工作打下了很好的基础，很大程度上提升了相应设备的维修效率。如果不进行相应的故障诊断工作，那么在故障发生时，相应的维修人员就需要就各项故障进行排查，排查工作需要一定的时间，很大程度上降低了维修的效率。
同时，进行合理有效的设备故障诊断工作，能够节约相应的维修成本，因为运行中的设备如果出现了一定的故障，那么就一定会影响整体船舶机电设备的正常运行，对于整体工作的开展都会产生相应的影响，所以，提前进行的故障诊断工作可以迅速确定所产生故障存在的准确位置，相应的维修人员在确定了所产生故障的位置以及原因，就能够有针对性制定相应的维修方案，从而节省了大部分的时间及成本支出，避免了工作开始时没有头绪，整体工作进展缓慢，不能保证用最短的时间最低的成本解决相应的故障问题。
一、船舶机电设备运行状态监测技术及故障诊断技术的现状分析
1.1机电设备运行状态监测技术的现状
随着我国科学技术的不断发展，相关科研机构已经完成了许多有效的探索，新研究成果与新技术接连问世。笔者发现，有关于船舶机电设备运行状态监测的相关技术已经从纯理论阶段转化成研究阶段，并不断向着实用化的阶段发展。在这样的条件下，多种船舶机电设备在线监测系统或是在线监测设备已经不断被应用于实际的工作中。
目前，船舶机电设备运行状态监测技术较为重要的实施手段包括振动监测、性能参数监测、油液分析监测、瞬时转速监测。相比于其他的监测手段，瞬时转速监测有着能够利用瞬时转速波动信号对船舶机电设备运行状态以及故障信息进行判定，有着较好的使用优势。通过瞬时转速波动信号，能够对船舶机电设备的工作质量以及工作状态进行理想化的监测。
1.2机电设备运行故障诊断技术的现状
在新的形势下，为了审好并适应现实需求，我国的航运企业以及相关研究院对于船舶机电设备故障诊断技术进行了研究。随着船舶机电设备状态监测技术的不断提升与发展，船舶机电设备故障诊断技术也取得了突破性的进展，主要包括基于概率统计论的时序模型诊断方法、基于贝叶斯决策判据函数模式识别方法、基于距离判据的故障诊断方法、灰色系统诊断方法、基于线性与非线性判别函数模式识别方法、模糊诊断原理等等。
二、对船舶机电设备进行故障诊断的具体方法
2.1数据信息的采集层
数据信息的采集层主要是采集船舶机电设备的运行状态与故障的相关信息。其与另外一些监控类信息不同的是，运行状态的信息更偏重于对船舶机电的设备关键部件运行的转速、振动、保护状态、温度及电流等进行采集。一些船舶的机电设备因为配有比较智能的电控系统，可以对自身运行状态进行自检。只要对电控系统数据接口进行连接就可以达到采集数据信息的目的。针对电控系统不能提供的振动与温度等信息，可以运用船舶机电相关设备中安装的对应传感器，对数据信息进行转换后再做采集操作。
2.2数据信息评估层
数据信息评估层是建立在数据信息采集基础上，主要负责对采集到的船舶机电设备的运行状态数据信息以及故障数据信息的分析评估。通过故障数据信息库以及数据分析模型算法的建立，实现状态数据信息以及故障数据信息的解析，从而提取到船舶机电设备的故障特征信号，进而智能分析诊断该船舶机电设备的故障趋势或故障发生原因。其中智能诊断最核心的技术就是数据分析模型算法的建立，并重点解析船舶机电设备的振动频谱。倘若数据信息采集层采集到的直接就是明确的故障信息，那么通过故障数据信息库直接比对即可，不必再次进行解析分析，然后再将相关信息传输给应用层，并匹配相应的维护、维修建议，再由用户发出相应应对指令。此外，数据信息评估层还可以借助状态评估算法、历史经验数据、船舶机电设备信息等内容来分析评估数据信息层所采集到的数据信息，然后统筹评估船舶机电设备的运行状态以及故障风险，从而预警判断故障趋势，将故障予预计时间计算出来的同时，向应用层提出相应的维修计划建议。
三、船舶机电设备故障诊断的优化措施
3.1针对检测技术进行完善
技术人员应针对系统化检测技术进行不断拓展，并在开发、诊断、有效规划以及决策中进行运用，进而使故障问题得到智能化整改以及分析。同时，需要针对诊断设备在不同环境中具备的兼容性进行拓展，进而有效优化诊断措施中所具备的不稳定性。其次，引入机电设备专家并展开宏观调控以及标准预测，进而有效丰富诊断数据库中的基本内容。在智能化检测操作中这些都发挥着重要意义。
3.2针对平台建设进行拓展
技术人员应采取技能方式来拓展平台，并对平台所具备的基本功能进行完善，进而使平台在对各种机电故障问题进行处理时实现人性化。同时，需要针对平台进行操作和决策方案的系统化制定，使具有繁琐性的诊断过程朝着灵活化方向发展。其次，需要使操作模式得到一体化的实现，进而使平台立足于信息层面进行开展和反馈，同时在过程中全面拓展数据库中的内容。
四、结束语
由此可见，船舶机电设备故障诊断对于整体设备的安全运行具有非常重要的意义，而且还能够相应的解决成本以及提高维修效率，所以相关的人员一定要做好船舶机电设备故障诊断的有效实施，从而提高诊断结果的有效性，更好的保证相应设备的使用功能。
参考文献
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