浅谈船舶机电设备故障诊断方法
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摘 要 随着海洋运输与海洋能源的不断发展，船舶行业也得到了更多的支持，船舶机电设备的正常运转是保证船舶正常行驶的前提条件。由于船舶所处的环境，其机电设备受外界因素的影响在实际运行中会发生故障，对于故障的及时诊断与维修是保证船舶安全行驶，避免发生安全事故的重要途径。本文首先阐述了船舶机电设备故障诊断的方法设计，详细分析船舶机电设备的故障诊断过程，对提高船舶机电设备故障诊断准确性提供了一些建议以供参考。
关键词 船舶;机电设备;故障诊断;方法
在船舶航行中，由于其所处环境的特殊性，一旦船舶机电设备发生故障，很难得到外界的救援，因此，做好船舶机电设备故障诊断，及时对机电设备进行维修，对于保证船舶整体正常运行至关重要。现今的技术手段在船舶机电设备故障诊断中还存在一定的局限性，主要是因为没有充分对船舶机电设备在运行中的不同状态进行考虑，本文在此对船舶机电设备故障诊断方法进行深入研究。
1 船舶机电设备故障诊断方法设计
通常对于船舶机电设备的故障诊断是通过传感器采集设备实时运行的信息数据，再传输到计算机上，利用计算机数据分析技术，对船舶机电设备的故障进行定位，便于维修人员开展第一时间的抢修工作。对于船舶机电设备的状态监测是故障诊断的前提条件，20世纪60年代，我国在船舶机电设备状态监测技术上取得了突破性的进展，其原理是利用最小二乘支持向量机模型对机电设备进行检测，从而在故障发生精准定位故障发生的位置。
2 船舶机电设备故障诊断过程
2.1 船舶机电设备故障数据管理
船舶机电设备故障数据是机电设备故障诊断的依据，在船舶机电设备状态监测过程中，要全面搜集船舶机电设备各个故障的数据资料，并对之加以分析，才能对船舶机电设备故障诊断提供有效的数据支持。对于船舶机电设备故障的数据管理，首先要将搜集到的各项故障数据分类，建立系统完备的船舶机电设备故障数据库，使每个设备每项故障的数据都完整无缺，然后将船舶机电设备状态监测过程得来的各机电设备运行参数进行归档，从而在船舶发生故障时能为机电设备的故障诊断提供参数参考，迅速定位故障。现阶段，船舶机电设备故障诊断中主要涉及的参数有三种不同的形式，分别是数值、文字和逻辑关系[1]。假设参数如果采用的是数值形式，需要将数值按照机电设备的运行状态划分出不同的区间，区间中的数值要对应机电设备的运行状态。假设参数如果采用的文字形式，就要将文字内容同制定的规则对应起来，文字内容也分别对应机电设备的运行状态。船舶机电设备的故障发生通常是在机电设备运行状态中，所以对于机电设备要进行全方位的状态监测，明确船舶机电设备运行状态下规则，在设置机电设备运行规则时，要利用科学合理的计算方法计算船舶机电设备运行参数和权值系数，对于权值系数的计算要根据机电设备的从属关系进行计算，确保其数值的准确性，同时对船舶设备机电运行状态进行分析，设置船舶机电设备运行参数规则，在发生故障时，通过机电设备故障诊断系统利用这些设置完成的运行参数规则，实现对机电设备的故障诊断。在船舶机电设备运行监测中，通常会搜集到一些没有意义的或者重复的数据，在建立数据库时要进行选择性的删除，以便于在对船舶机电设备进行故障诊断时更加准确，不被杂乱的数据所干扰。
2.2 船舶机电设备故障位置的计算方法
最小二乘支持向量机模型是目前我国在机电设备故障诊断中广泛应用的方法，这种方法可以获得稳定的设备故障检测信号，并通过计算预估设备故障的发生位置，实现对故障位置的精准定位，在计算船舶机电设备故障位置时，可将实际输出故障设备参数设为Zq（1），将模型估计获取的故障设备参数设为Zn（1），将故障检测控制参数设为v（1），输入数据阶数设为n，输出数据阶数设为q，利用公式Zn（l+1）=g（Zq（l-1）…Zq（l-p）*v（l-1）…v（l-n））（1），就可以估算出设备机电的故障发生空间位置。要实现对船舶机电设备的故障诊断，就要通过船舶机电设备运行状态监测结合机电设备故障检测，对船舶机电设备监测结果进行详细分析，依据经验判断故障发生的原因，从而实现对位置的精准判断，才能在第一时间对故障进行抢修保证船舶整体正常运行避免发生安全事故。
3 提高船舶机电设备故障诊断准确性的策略
机电设备运行状态监测主要使用两种方法，一种是在线状态监测，一种是离线状态监测，这两种方法各有优缺点。在船舶机电故障诊断中通常使用的是在线状态监测，在线状态监测对于船舶整体运行状态的监测更为全面、及时，所以能有效避免船舶机电设备故障漏检的情况发生。船舶运行过程中，其整体结构信号传递具有统一性，方向性，所以较为稳定，通过对结构中非线性变换的设备机电运行情况进行分析，可以大大提高机电设备监测结果的准确程度。还可以通过增强船舶机电设备模型的适应能力来实现船舶机电故障诊断准确性的提高，其原理是通過将船舶机电设备故障数据导入到模型之中，增强船舶机电设备模型的鲁棒性[2]。
4 结束语
船舶机电设备是船舶中的重要部分，船舶机电设备的良好运转直接决定这船舶整体正常运行，由于船舶所处的环境较为特殊，经常收到海水和风浪的侵袭，又无法及时得到陆地上的救援，所以加强对于船舶机电设备故障诊断的研发投入应当是船舶企业持之以恒的发展策略，也是保证船舶行业稳定发展，保证船上工作人员人身安全，规避人身财产安全风险的重要途径。本文简单分析了船舶机电设备故障诊断的方法，旨在为机电设备故障诊断技术的发展提供一些参考意见。
参考文献
[1] 李建峰，袁磊，贺磊.船舶机电设备运行状态监测及故障诊断[J].中国设备工程，2017，（02）：82-83.
[2] 顾海军.船舶机电设备故障诊断方法及应用实践微探[A].管理科学和工业工程协会.探索科学2016年5月学术研讨[C].管理科学和工业工程协会：管理科学和工业工程协会，2016：2.
作者简介
李东泽（1983-），男，天津人;职称：工程师;现就职单位：海军92060部队，研究方向：海军装备保障。
程达（1987-），男，河北卢龙人;职称：工程师;现就职单位：海军92060部队，研究方向：海军装备保障。
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