船舶機(jī)電設(shè)備的故障診斷

顧驕

隨著我國(guó)綜合國(guó)力的提升以及21世紀(jì)海上絲綢之路戰(zhàn)略構(gòu)想的提出，我國(guó)的海上事業(yè)得到快速發(fā)展。機(jī)電設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中可能受到諸多因素的影響而發(fā)生故障，且故障的發(fā)生往往具有不可預(yù)見性。為了保證船舶整體工作的安全可靠性，就必須對(duì)故障進(jìn)行檢測(cè)診斷，以提高解決故障的效率。基于此，文章主要對(duì)船舶機(jī)電設(shè)備的故障診斷進(jìn)行了研究，希望能夠提高船舶機(jī)電設(shè)備的安全可靠性。

【關(guān)鍵詞】船舶 機(jī)電設(shè)備 故障診斷 方法

《中國(guó)制造2025》戰(zhàn)略的制定，推動(dòng)了我國(guó)制造業(yè)的快速發(fā)展。在科學(xué)技術(shù)及國(guó)家政策的大力支持下，我國(guó)的船舶制造工藝技術(shù)水平也得到了迅速的提升，為打造引領(lǐng)世界制造業(yè)發(fā)展的制造強(qiáng)國(guó)，實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng)打下了基礎(chǔ)。隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，以微型計(jì)算機(jī)為代表的微電子技術(shù)、信息技術(shù)正向機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域迅猛滲透，傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備逐步向機(jī)電一體化轉(zhuǎn)變，這樣的轉(zhuǎn)變帶來的是機(jī)電設(shè)備功能的多樣性、結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、效率的提高、能耗的降低、生產(chǎn)成本的減少、安全可靠性的提高，然而隨著設(shè)備復(fù)雜程度的增加，發(fā)生故障的概率也將增加。做好機(jī)電設(shè)備的故障診斷工作，能夠及時(shí)預(yù)防故障的發(fā)生，提高船舶機(jī)電設(shè)備的安全可靠性。因此，對(duì)船舶機(jī)電設(shè)備的故障診斷進(jìn)行研究具有重要的意義。

1 船舶機(jī)電設(shè)備故障診斷的意義

在船舶機(jī)電設(shè)備運(yùn)行過程中，開展故障診斷工作，有利于提高船舶機(jī)電設(shè)備的維修效率，節(jié)約維修成本，從而推動(dòng)船舶事業(yè)的發(fā)展。下面我們就簡(jiǎn)單分析一下船舶機(jī)電設(shè)備故障診斷工作開展的意義：

1.1 提高船舶機(jī)電設(shè)備的維修效率

在船舶機(jī)電設(shè)備運(yùn)行過程中，由于設(shè)備故障的發(fā)生具有不可控性，做好故障診斷工作，能夠及時(shí)、準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)船舶機(jī)電設(shè)備運(yùn)行存在的故障因素，為機(jī)電設(shè)備維修工作的開展提供可靠的數(shù)據(jù)，從而能夠提高船舶機(jī)電設(shè)備的維修效率，為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化工廠船舶維修提供了條件。

1.2 有利于節(jié)約故障診斷及維修成本

船舶機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行過程中若出現(xiàn)故障不僅會(huì)影響船舶系統(tǒng)的正常運(yùn)作，同時(shí)也會(huì)妨礙船舶相關(guān)計(jì)劃任務(wù)的順利實(shí)施。做好船舶機(jī)電設(shè)備的故障診斷工作，可以幫助維修人員快速定位故障發(fā)生的位置，更好的制定維修方案，有效避免了診斷與維修的盲目性，從而為船舶機(jī)電設(shè)備的維修贏得了時(shí)間，能夠有效提高設(shè)備的可靠性。因此，做好船舶機(jī)電設(shè)備的故障診斷工作，有利于節(jié)約故障診斷成本，提高船舶設(shè)備的使用可靠性。

2 船舶機(jī)電設(shè)備故障診斷檢測(cè)方法分析

2.1 船舶機(jī)電設(shè)備故障診斷檢測(cè)方法

船舶機(jī)電設(shè)備的故障檢測(cè)是指將計(jì)算機(jī)處理技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)等相關(guān)技術(shù)融合在一起的檢測(cè)技術(shù)，該技術(shù)具有較高的自動(dòng)化水平，在故障診斷過程中，可以準(zhǔn)確的獲取被檢測(cè)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，利用檢測(cè)系統(tǒng)計(jì)算該機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行性能，從而確定故障部件的空間位置信息，為后續(xù)船舶機(jī)電故障維修工作的開展提供參考。在船舶機(jī)電設(shè)備故障檢測(cè)過程中，其主要包括以下檢測(cè)內(nèi)容：設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)、故障部件定位檢測(cè)。

2.2 船舶機(jī)電設(shè)備故障檢測(cè)過程的實(shí)現(xiàn)

2.2.1 機(jī)電設(shè)備故障的數(shù)據(jù)管理

在故障檢測(cè)過程中，做好檢測(cè)數(shù)據(jù)管理工作，可以保證設(shè)備參數(shù)的精確性。設(shè)備參數(shù)主要包括三種不同的形式：數(shù)值、文字與邏輯關(guān)系。在參數(shù)測(cè)量過程中，測(cè)量人員依據(jù)設(shè)備的運(yùn)行現(xiàn)狀獲取這三種不同參數(shù)形式的信息，并對(duì)其進(jìn)行整理，刪除對(duì)設(shè)備影響較小的數(shù)據(jù)，獲取對(duì)設(shè)備有較大影響的數(shù)據(jù)。

2.2.2 船舶機(jī)電設(shè)備的故障位置計(jì)算

利用最小二乘支持向量機(jī)方法，構(gòu)建故障檢測(cè)模型，利用診斷模型、實(shí)際輸出故障參數(shù)、預(yù)估故障參數(shù)、故障檢測(cè)控制參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，保證故障檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。為了避免故障漏檢現(xiàn)象的發(fā)生，在船舶機(jī)電設(shè)備故障診斷過程中，需要設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，通過計(jì)算估計(jì)結(jié)果與實(shí)際檢測(cè)輸出的差值，達(dá)到故障檢測(cè)的目的，從而提高故障檢測(cè)效果。

2.2.3 對(duì)故障檢測(cè)模型的優(yōu)化

在船舶機(jī)電設(shè)備故障診斷過程中，利用最小二乘支持向量機(jī)方法構(gòu)建的診斷模型，不能調(diào)整模型參數(shù)，模型魯棒性降低，容易導(dǎo)致錯(cuò)誤的故障檢測(cè)結(jié)果。因此，為了避免上述檢測(cè)缺陷的出現(xiàn)，改變檢測(cè)模型的輸入數(shù)據(jù)，運(yùn)用建模原理，具體如圖1所示。

通過故障診斷模型能夠得到準(zhǔn)確的故障診斷數(shù)據(jù)，技術(shù)人員可以通過對(duì)數(shù)據(jù)的比較分析，得到最終的故障空間位置。

2.3 故障診斷結(jié)果分析

為了驗(yàn)證船舶機(jī)電設(shè)備故障診斷模型的有效性，通過選取多個(gè)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行信號(hào)，然后利用故障診斷模型進(jìn)行檢測(cè)，設(shè)置船舶機(jī)電設(shè)備的故障檢測(cè)模型，利用公式進(jìn)行計(jì)算，確定故障檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

在船舶機(jī)電設(shè)備故障檢測(cè)過程中，不同的檢測(cè)方法其檢測(cè)誤差的差異性也比較大，利用最小二乘支持向量機(jī)故障檢測(cè)模型的誤差要小于傳統(tǒng)算法誤差，因此，在船舶機(jī)電設(shè)備故障檢測(cè)過程中，利用本故障檢測(cè)模型，能夠提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，從而為船舶機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供了可靠的技術(shù)支持。

3 結(jié)束語

總而言之，在船舶機(jī)電設(shè)備故障診斷過程中，利用最小二乘支持向量機(jī)的方法構(gòu)建模型，有利于提高設(shè)備故障診斷的精確性，為設(shè)備維修節(jié)約了時(shí)間與成本。因此，在船舶機(jī)電設(shè)備故障診斷過程中，技術(shù)人員應(yīng)該加大其診斷技術(shù)的研究力度，提高診斷結(jié)果的有效性，從而保證設(shè)備的使用性能。

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作者單位

中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二六研究所 上海市 200000