船舶电气设备故障诊断的研究
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摘 要：随着电气设备系统的不断发展与完善，在我国国民经济建设不断发展，科技竞争力不断提高的推动下，船舶电气设备在船舶行业的应用范围也越来越广泛。船舶电气设备的故障率也处于较高水平，对设备进行维修之前，要有一套科学的诊断方法。本文从故障诊断的重要性展开叙述，介绍了诊断相关的基本知识，从根源出发描述了故障形成原因，简述了现在故障诊断常用的方法，并且分析了其特点，最后文章对于具体故障的现象，提出宜采用的诊断方法，并加以分析。
关键词：船舶；电气设备；故障诊断
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.14.035
1 故障诊断基本知识
船舶电气设备的故障诊断是指管理人员根据各种变表征运行状态的技术参数，依据标准、经验，来判断设备发生故障的性质、部位，预测故障发展趋势的一种技术。其实质是由当前预测未来，由现象判断本质。[1]船舶电气设备在实际的使用过程中会受到很多因素影响，内在因素：舰船电气设备经常会因为设计制造上的缺陷、制造材料、安装技艺等情况的影响；在实际使用的过程中，船舶电气设备的工作条件较差，温度、湿度等恶劣的自然条件也直接影响着电气设备的安全运行；有些电气设备长期运转，设备或零件长期工作逐渐磨损，设备的性能会降低，可能会导致设备故障；在实际操作与管理中，存在不当行为，形成潜伏性的故障，影响设备安全运行。
2 故障诊断方法
（1）经验诊断。这种检测方式不仅快捷、容易操作，在大型机组船舶电气设备的检测中也具有相对较强的实用性。该方法在具体应用中遵循了由易到难的原则，先从简单、直观的问题入手，只需要认真观测相应的具体区域，就可以对较容易且明显的故障进行检测。其次遵循优先检查故障发生率高的部位，因为在一些电气设备中，每次故障往往发生在相同的地方。
（2）阙值诊断。阙值诊断是一种通过测试，以电气设备状态量测试所得特征是否超过规定阙值，来确定设备是否存在故障。测试结果与规定阙值的偏离度决定了故障的严重程度。阙值诊断简单易行；但存在判断不够全面，易误报等缺点。
（3）频率特性诊断。频率特性诊断是指根据测试设备的频率特性或者某种物理量的频谱与样板对照来判断设备是否故障[2]，如果测试频率特性与样板相符合，则没有故障，否则故障。
（4）红外线诊断。红外线诊断是利用红外线技术对故障进行自动检测和识别，在电气设备信号连接的前提下，将红外线技术应用到故障检测系统内，识别出电气故障产生的原因，同时获取故障发生点的位置。
（5）专家系统诊断。专家系统诊断是一种将专家的专业知识及含糊、复杂的经验知识存入计算机，非专家利用计算机的推理功能，以对话形式作出专业判断的系统。[2]专家系统诊断的主要内容是对于研究诊断知识的获取、表示和利用问题。研究故障表征与故障之间的各种的逻辑关系，以及推理中的更新算法是整个诊断过程的推理策略，研究如何进行控制诊断过程进行和采用何种推理策略是诊断过程的控制策略。
（6）故障树诊断法。故障树诊断法，是在设备设计的过程中，分析可能造成设备故障的各种因素（包括硬件、软件、人为、环境等），画出逻辑图，即故障树，从而确定故障原因、各种可能组合及发生的概率，以便采取措施进行纠正，提高可靠性。故障树诊断的内容一般包括故障树的建立、建立故障树的数学模型、故障树的定性分析、故障树的定量计算。
3 具体故障诊断分析
各种电气设备具有不同的结构和功能，并且电气设备发生的故障也多种多样，对于不同设备的故障，采用的诊断形式也就不同，本文就以下几种故障形式，分析相对应的诊断方法。
（1）绝缘故障诊断。绝缘故障诊断应该基于故障树的思路，进行分层诊断、逐层深入及细化，来达到故障分析的目的，并且采用可回溯的诊断策略，提高故障的诊断正确率。对于大部分情况，都是采用断路法来进行诊断这种故障，也就是在通电设备的相关输电线路中，依次分阶段实施断路。从而对判断出那个区域出现绝缘故障。在确定故障存在于某区域后，管理维修人员应该做出相应的标识，然后再采用表测法来对其故障的具体位置进行确定，在此基础上进行更精准的诊断与修复。
这种方法不仅可以发现更多安全隐患，也能够通过细致、逐步排查的分层的方法将相对较为隐蔽的故障诊断出来，所以这种方法应用的比较广泛，但是由于方法的简单，就会造成需要投入的工作量比较大。
（2）设备发热故障诊断。设备的发热是船舶电气设备中比较常见的一种故障，通常都是采用红外线诊断方法，采用这种诊断方法进行监测，不仅准确、直观、针对性较强，可以检测出常规的技术难以发觉的故障，并且不需要与电气设备相连，所以产生的相互影响较小，与传统人工手段判断相比，红外检测提高了工作效率以及诊断的精度。
4 结语
随着时代的发展，船舶的自动化程度越来越高，现代电气设备在船上的应用也越来越广泛，但是随之而来的问题也引起人们的重视，对于船舶故障的维修前的诊断工作是必不可少的步骤。船舶的本文从故障诊断的重要性展开叙述，介绍了诊断相关的基本知识，从而描述了故障形成原因。简述了现在故障诊断常用的方法，并且分析了其特点，对于不同的设备类型、设备结构及故障现象，诊断流程也不完全相同，故障诊断缺乏特定的数学模型，经验性较强，宜采用将經验与其他诊断方法结合的方法去诊断，提高诊断的科学性以及准确度。船舶电气设备诊断的发展方向随着时代的发展，也会逐渐趋向于综合性、针对性、快捷性、准确性。
参考文献：
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