對船舶機電設(shè)備故障診斷方法的探討

汲賽

（中國船級社浙江分社，浙江 寧波 315000）

船舶制造業(yè)的發(fā)展為我國的工業(yè)、生產(chǎn)提供了諸多的生命力。因此，需要不斷拓展對船舶機電設(shè)備的安全故障問題進行系統(tǒng)分析，并進行流程化的診斷與分析，進而促使船舶機電設(shè)備的安全問題得到優(yōu)化解決，促使船舶的安全性能得到顯著提高。

1 船舶機電設(shè)備的診斷價值和檢測方法

（1）核心價值。通過對船舶機電設(shè)備的系統(tǒng)診斷，有效規(guī)劃了機電設(shè)備的核心工作流程，并在過程中有效提高了機電設(shè)備的核心維修效率，促使機電設(shè)備的使用壽命得到有效提升。同時，通過系統(tǒng)的環(huán)節(jié)檢測，有利于故障問題的有效控制，并能夠基于問題，及時發(fā)現(xiàn)核心問題，促使機電設(shè)備的故障能夠在問題發(fā)生時得到系統(tǒng)的解決，為設(shè)備的操作參數(shù)做出了細化的保障。其次，能夠減小故障問題對船舶的負面影響，進而提高技術(shù)人員的檢修時間，充分整合了技術(shù)的盲目性特點，優(yōu)化了操作機電設(shè)備的可靠性，提高核心經(jīng)濟效益。

（2）檢測方法。一般而言，船舶機電設(shè)備的檢測方法是通過對計算機技術(shù)的有效運用，并在過程中使用處理技術(shù)、信息采集與整合技術(shù)，并基于不同的參數(shù)進行判斷與分析，進而找到核心故障的位置。同時，使用計算機技術(shù)對故障位置進行空間定位，并通過對故障位置的性能做出判斷，得到系統(tǒng)的整改方案。因此，在系統(tǒng)的檢測中主要應(yīng)用最小二乘支持向量機模型進行核心定位，并對其位置的數(shù)據(jù)進行監(jiān)測、分析、規(guī)劃與決策。在過程中判斷設(shè)備的運行參數(shù)，利用參數(shù)數(shù)據(jù)對故障部位的正常參數(shù)進行管理與對比，發(fā)現(xiàn)其差異的大小。

2 船舶機電設(shè)備故障診斷方法的分析

2.1 參數(shù)管理

技術(shù)人員通過對故障參數(shù)的采集與管理，進而形成系統(tǒng)的診斷基礎(chǔ)，并在過程中使用科學(xué)的對策方法，對操作參數(shù)進行管理和分析。其中，故障參數(shù)需要通過記錄于系統(tǒng)的參數(shù)數(shù)據(jù)庫，并利用數(shù)據(jù)庫故障種類的分類管理，實現(xiàn)故障問題的基本對應(yīng)，促使數(shù)據(jù)庫對于參數(shù)的決策管理和分析管理趨于系統(tǒng)化和時效化。同時，需要技術(shù)人員使用系統(tǒng)的歸納和整理的方法，對標準參數(shù)進行有效錄入，為參數(shù)的準確性做出細化保障。另外，在參數(shù)的規(guī)劃與計劃中，需要依據(jù)機電設(shè)備的運作功能進行有效拓展，保障機電設(shè)備的運用趨于規(guī)則化來進行，進而促使機電設(shè)備的運作具有合理性的特征。如圖1 所示，需要在參數(shù)的細化管理中使用不同的形式進行記錄，進而保證故障參數(shù)的采集趨于規(guī)?；M行。通過圖1 的基本參數(shù)模型，并通過細化對故障問題中的參數(shù)值、設(shè)備型號以及數(shù)學(xué)邏輯進行判斷，形成了一個以參數(shù)值為核心的模型區(qū)間，進行通過數(shù)學(xué)邏輯判斷故障問題的所屬區(qū)間。進而達到基礎(chǔ)規(guī)則與系統(tǒng)參數(shù)的相互對應(yīng)與參數(shù)問題的合理分類。同時，需要結(jié)合別的型號及文字關(guān)系去判斷參數(shù)極值大小是否超過故障閥值，進行實現(xiàn)多元化權(quán)限的細化分配，并促使數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)能夠依據(jù)最大閾值進行模型整合，實現(xiàn)機電設(shè)備的數(shù)控機制。即能夠通過運行參數(shù)并通過可視化的參數(shù)及文字的規(guī)則描述，進而系統(tǒng)、準確地確定設(shè)備狀態(tài)。其次，需要使用數(shù)據(jù)庫的分類系統(tǒng)，剔除和納入不必要的參數(shù)，進而實現(xiàn)流程化、科學(xué)化、系統(tǒng)模式的參數(shù)管理模型。

2.2 空間位置的確定

（1）數(shù)學(xué)模型。上述內(nèi)容可以了解到，故障空間問題的確定是通過最小二乘支持向量機法對故障進行空間確定，進而在過程中有效接收故障信號與正常信號，并通過機電設(shè)備范圍時間內(nèi)的穩(wěn)定信號進行有效對比。通過數(shù)學(xué)公式，進行信號數(shù)據(jù)的相互對比，實現(xiàn)故障數(shù)據(jù)的有效判斷。其中，在最小二乘支持向量機法的運用中，主要使用如下的數(shù)學(xué)公式：

其中， )(lzq表示在參數(shù)測量過程中由故障設(shè)備所顯示的實時數(shù)據(jù)， )(lzn表示是使用最小二乘支持向量機法后所計算出的故障設(shè)備的數(shù)據(jù)， )(lv 表示在使用診斷方法過程中的控制數(shù)據(jù)，n 設(shè)備所示參數(shù)的階層，q表示所示參數(shù)的階層。

圖1 基本邏輯

通過上述的公式計算，達到設(shè)備故障點的空間位置的初步判斷和初步規(guī)劃，進而在過程中形成一個系統(tǒng)操作流程的結(jié)構(gòu)。通過數(shù)據(jù)的有效帶入，并引導(dǎo)數(shù)據(jù)能夠依據(jù)制定的方向進行線性傳遞，進而形成穩(wěn)定的數(shù)據(jù)參數(shù)。另外，在總體的設(shè)備故障問題診斷工程中，基本結(jié)構(gòu)是通過線性計算并由非線性的方向進行轉(zhuǎn)化，進而實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的精準化。

（2）閾值的確定。最小二乘支持向量機法的適應(yīng)性較強，特別是能夠充分應(yīng)用到不同的參數(shù)模型當(dāng)中。其核心優(yōu)勢是擁有高適應(yīng)的基本能力，進而促使模型的可利用性達到有效提高。但在實際操作過程中，會受制于參數(shù)漏洞的現(xiàn)象，進而導(dǎo)致實際參數(shù)的模型分析可能存在連帶錯誤。因此，需要細化規(guī)定各不同區(qū)間內(nèi)的參數(shù)極值，進而實現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)和測量參數(shù)的準確性特點。同時需要進行參數(shù)的反復(fù)測量，進而形成預(yù)估結(jié)果和設(shè)備輸出結(jié)果的均值差異合理性的特點。

（3）魯棒性穩(wěn)定。需要通過反復(fù)確定參數(shù)的基本誤差及模型轉(zhuǎn)化，促使模型在進行系統(tǒng)的參數(shù)處理過程中實現(xiàn)“不死機”的現(xiàn)象，進而為機電設(shè)備的經(jīng)濟效益和可操作性提供基礎(chǔ)的技術(shù)保障。同時，需要反復(fù)確定基本參數(shù)數(shù)據(jù)并進行系統(tǒng)的訓(xùn)練計算，進而促使核心模型能夠完全適應(yīng)于診斷過程當(dāng)中，進而提高設(shè)備和使用方法的魯棒性。

（5）對比結(jié)果。需要依據(jù)預(yù)估結(jié)果與診斷模型結(jié)果進行數(shù)據(jù)比較，并通過系統(tǒng)的殘差基數(shù)的確定，進而實現(xiàn)參數(shù)數(shù)據(jù)的合理化比較。若在多次的測量中，模型所得參數(shù)小于殘差基數(shù)，則數(shù)據(jù)庫超過閾值，存在故障問題；若大于殘差基數(shù)，則數(shù)據(jù)不超過閾值，設(shè)備功能正常。

（6）注意事項。在機電故障的檢測過程中，需要重視檢測模型的使用方法和使用規(guī)范，并利用模型所對應(yīng)的局部參數(shù)和全局參數(shù)，進而形成一個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)整合關(guān)系。若在測量過程中的局部參數(shù)存在嚴重殘差基數(shù)偏差，需要基于空間位置進行實時定位，并利用科學(xué)有效的方法進行設(shè)備全局的功能判斷，進而確保診斷操作和檢修操作的標準化。

2.3 診斷原則

在實際的問題診斷過程中，需要把握核心診斷原則并依據(jù)規(guī)范的操作進行原則細化。首先，需要把握由大至小的診斷原則，并從全局范圍內(nèi)進行故障排查，特別是需要檢測對發(fā)電機、倉室等方面的大方向問題進行設(shè)備檢測。若檢測過程中發(fā)現(xiàn)問題，需要使用科學(xué)的手段進行規(guī)劃與整改；若大方向不存在問題，需要對小范圍的設(shè)備的功能性進行檢查，特別是基礎(chǔ)元件部位和細節(jié)部位的檢測，進而實現(xiàn)故障診斷的核心原則。另外，需要關(guān)閉機電設(shè)備進行位置確定，并本著經(jīng)濟損失極小化的原則，最快地進行故障問題的整改操作。操作完畢后，打開電源，并精確故障檢測報告，進而為檢測技術(shù)技工提供強有力的技術(shù)支持。

3 船舶機電設(shè)備故障診斷的優(yōu)化建議

（1）完善檢測技術(shù)。技術(shù)人員需要不斷拓展系統(tǒng)的檢測技術(shù)并應(yīng)用于開發(fā)、診斷、規(guī)劃、決策過程當(dāng)中，進而實現(xiàn)故障問題的智能化整改和分析。同時，需要拓展診斷設(shè)備于不同環(huán)境的兼容性特點，進而使措施診斷過程中的不穩(wěn)定性得到優(yōu)化。其次，需要引入機電設(shè)備的專家進行宏觀調(diào)控和標準預(yù)測，進而促使診斷數(shù)據(jù)庫的基本內(nèi)容得到有效拓展。這對于智能化的檢測操作，有積極的意義。

（2）拓展平臺建設(shè)。技術(shù)人員需要對平臺進行技能拓展，并逐步完善平臺的基本功能，促使平臺能夠人性化地處理多方面的機電故障問題。同時，需要平臺制定系統(tǒng)的操作、決策方案，促使繁瑣的診斷過程能夠趨于靈活化進行。其次，需要實現(xiàn)一體化的操作模式，促使平臺能夠基于信息的接收與反饋，并在過程中實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫內(nèi)容的全面擴展。不僅有利于全智能的故障處理模式的核心構(gòu)建，還能促使平臺有效適應(yīng)于不同環(huán)境基礎(chǔ)，并進行基礎(chǔ)決策，提高基本的診斷效率。

4 結(jié)語

現(xiàn)階段船舶制造業(yè)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于正常的工作當(dāng)中，進而需要使用完善的操作方法進行核心技術(shù)操作，并不斷重視對船舶故障問題的分析、規(guī)劃與系統(tǒng)的整改，促使機電設(shè)備能夠在系統(tǒng)的整改操作后，其質(zhì)量得到系統(tǒng)的保障。同時，需要不斷提高在診斷過程中技術(shù)人員的核心素質(zhì)和操作水平，進而促使我國的船舶業(yè)更加趨于良性、健康的環(huán)境發(fā)展。