石屹琳，馬大鵬

（中國人民解放軍91202 部隊，遼寧葫蘆島 125000）

0 引言

隨著船舶制造業(yè)快速興起，船舶機電設(shè)備在其中發(fā)揮著重要作用，船舶機電設(shè)備故障直接影響船舶制造業(yè)發(fā)展[1-2]。相關(guān)數(shù)據(jù)報道顯示，船舶機電設(shè)備故障引起的船舶安全事故發(fā)生率較高，嚴(yán)重時會威脅船舶乘客及工作人員的財產(chǎn)和生命，需要不斷分析、探究船舶機電設(shè)備安全故障相關(guān)問題，完善船舶機電設(shè)備故障檢驗、維修流程、標(biāo)準(zhǔn)制度，解決船舶機電設(shè)備安全問題，提高船舶安全性，減少事故發(fā)生率，確保乘客、工作人員安全[3-4]。

1 船舶機電設(shè)備診斷

1.1 船舶機電診斷方法

船舶機電主要診斷方法為計算機處理技術(shù)、信息采集技術(shù)和數(shù)據(jù)分析技術(shù)。船舶機電診斷主要是采集船舶運行過程中的有關(guān)數(shù)據(jù)，采用計算機對數(shù)據(jù)進行分析，尋找發(fā)生故障的位置和故障原因，制定處理計劃[5-6]。船舶機電診斷主要步驟為：①采集船舶機電設(shè)備運行數(shù)據(jù)；②確定船舶機電故障部位。隨著社會不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)不斷提升，船舶機電故障診斷方法逐漸完善，具有較強的安全性，能夠在最大程度上保障船舶人員安全。我國船舶機電故障診斷采用最小二乘支持向量機模型，能夠?qū)Υ皺C電運行過程中各項數(shù)據(jù)進行整體采集，并且能夠?qū)⒉杉瘮?shù)據(jù)和正常狀態(tài)下的數(shù)據(jù)進行對比分析，保證故障的準(zhǔn)確性。

1.2 故障診斷意義

（1）提高船舶機電設(shè)備維修效率。隨著經(jīng)濟水平不斷提高，我國船舶事業(yè)規(guī)模逐漸擴大，船舶運行問題開始受到人們廣泛關(guān)注。任何機電設(shè)備在運行過程中均可能發(fā)生故障，船舶機電由于自身組成較為復(fù)雜，并且元件種類、數(shù)量多樣化，極容易造成設(shè)備故障損害。因此定期進行機電設(shè)備故障檢測，有利于消除故障隱患、減少危害因素，降低因設(shè)備損害導(dǎo)致的損失，提高機電設(shè)備運行效果，保障船舶機電設(shè)備維修效率，為船舶安全運行創(chuàng)造有利條件。

（2）節(jié)約故障診斷和維修成本。船舶機電設(shè)備如果在運行過程中發(fā)生故障，不僅會直接影響各個系統(tǒng)正常運行，還會導(dǎo)致船舶任務(wù)無法在規(guī)定時間內(nèi)完成，從而帶來經(jīng)濟損害。因此對船舶機電設(shè)備進行合理、高效診斷，能夠提前幫助診斷人員排查設(shè)備故障因素，通過制定科學(xué)、合理的維修計劃，有效控制威脅因素發(fā)生，提高故障維修合理性。這樣不僅能夠節(jié)約故障維修時間，還能減少維修成本，為發(fā)展船舶事業(yè)提供有力條件。所以對船舶機電設(shè)備進行故障診斷，可以提前對機電設(shè)備進行預(yù)防、控制，降低機電設(shè)備損害造成的經(jīng)濟損失。

（3）推動多元化航海事業(yè)發(fā)展。隨著船舶機電不斷發(fā)展，已經(jīng)在航海事業(yè)中取得顯著成績，為我國經(jīng)濟效益帶來了較大提升，同時船舶機電事業(yè)開始呈現(xiàn)多元化、大型化發(fā)展，這樣也促使對船舶機電設(shè)備要求開始不斷增加。但是相對而言我國船舶機電設(shè)備診斷水平較弱，難以穩(wěn)定船舶運行發(fā)展，也因此阻礙了航海事業(yè)發(fā)展。所以我國有關(guān)部門應(yīng)該引起高度重視，積極對船舶機電設(shè)備故障診斷方法進行分析、研究，為船舶行業(yè)提供有效保障。這樣才能有效提高船舶機電安全性，減少船舶機電損害帶來的損失，從而不斷推動船舶機電發(fā)展，促進多元化航海事業(yè)發(fā)展。

1.3 故障診斷原則

在實際船舶機電設(shè)備故障診斷過程中，需要根據(jù)診斷標(biāo)準(zhǔn)、原則進行規(guī)范化操作。首先需要把握從大到小的診斷性原則，從整體范圍進行故障排除，特別針對需要檢測發(fā)電機、倉室等大方向問題進行設(shè)備檢測。如果在檢測過程中發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)該及時采取有效、科學(xué)、合理的手段進行調(diào)整、規(guī)劃、改進。如果大方向未存在故障，則開始進行小方向排除，對小范圍設(shè)備、功能進行檢查，特別針對基礎(chǔ)元件損壞等細節(jié)部位檢測，實踐故障檢測關(guān)鍵性原則。此外，關(guān)閉機電設(shè)備，確定故障位置，遵循控制經(jīng)濟損耗原則，在較短的時間內(nèi)進行故障排查。診斷完成后，打開電源，確認故障檢測報告，為技術(shù)人員提供科學(xué)依據(jù)。

2 船舶機電設(shè)備故障診斷主要步驟

2.1 故障數(shù)據(jù)管理

船舶機電設(shè)備故障診斷中故障數(shù)據(jù)收集是主要內(nèi)容，有效、準(zhǔn)確、合理的數(shù)據(jù)收集能夠保證船舶機電設(shè)備診斷的準(zhǔn)確性，在實際收集過程中要求技術(shù)人員按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制度進行：①分類船舶機電設(shè)備故障診斷中的相關(guān)信息，建立完整數(shù)據(jù)庫，有利于保證數(shù)據(jù)完整性以及真實性[7-8]；②錄入船舶機電設(shè)備中的運行數(shù)據(jù)，建立檔案，保證采集數(shù)據(jù)的有效性，并公布船舶機電設(shè)備運行實際情況，為以后船舶機電設(shè)備故障診斷提供科學(xué)依據(jù)；③在對船舶機電設(shè)備運行狀況檢測時，需要結(jié)合設(shè)備運行情況制定相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定檢測目的，保證完整執(zhí)行檢測流程，及時、準(zhǔn)確地預(yù)判船舶機電設(shè)備故障發(fā)生部位，根據(jù)預(yù)測情況制定解決方案。

在船舶機電設(shè)備檢測過程中，應(yīng)該對參數(shù)進行分類，通過不同形式可以分為邏輯、文字、數(shù)值三種類別[9-10]：①文字型參數(shù)，應(yīng)該將實際參數(shù)內(nèi)容與制定制度內(nèi)容保持一致；②數(shù)值型參數(shù)，將數(shù)值參數(shù)按照不同區(qū)間進行劃分，提高數(shù)據(jù)收集的有效性、精確性。在進行匯報機電設(shè)備故障診斷結(jié)果前，需要對參數(shù)情況進行判斷分類，有利于保證機電設(shè)備故障診斷的真實性和準(zhǔn)確性。在實際檢測過程中，船舶一般處于運動狀態(tài)，設(shè)備故障診斷也需要收集檢測動態(tài)數(shù)據(jù)。結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)制度對船舶機電設(shè)備進行整體管理、控制，設(shè)置對應(yīng)參數(shù)，與運行狀態(tài)保持一致，排除參考價值較小的數(shù)據(jù)參數(shù)，這樣才能對機電設(shè)備實施整體、全面的系統(tǒng)優(yōu)化。

2.2 故障位置診斷

在船舶機電設(shè)備故障檢測研究中，需要精確船舶機電設(shè)備故障位置，采用最小二乘支持向量機模型方法，此方法是當(dāng)前船舶機電設(shè)備故障診斷中應(yīng)用最廣泛的一種，具有較強的穩(wěn)定性。此方法以構(gòu)建故障檢測模型為依據(jù)，利用診斷模型獲得機電設(shè)備故障檢測信號，滿足故障檢測診斷具體要求。在實際檢測過程中，利用故障檢測模型獲取檢測信號，并通過專業(yè)的處理輸出故障參數(shù)，將故障輸出參數(shù)與原先設(shè)定的規(guī)則進行比較分析，將故障輸出參數(shù)控制計算機預(yù)測故障參數(shù)，提高故障檢測精確度。最小二乘支持向量機模型方法能夠有效進行船舶機電設(shè)備故障診斷，減少出現(xiàn)誤差的可能性。在船舶機電設(shè)備故障檢測中，應(yīng)該不斷加強對數(shù)據(jù)檢測研究訓(xùn)練，提高數(shù)據(jù)模型應(yīng)用的準(zhǔn)確性，保證船舶機電設(shè)備故障診斷的質(zhì)量和總體效果。在分析船舶機電設(shè)備故障診斷時，需要對設(shè)備故障信息進行收集、分類，再對船舶機電設(shè)備故障進行研究處理，流程需要嚴(yán)格按照規(guī)范制度進行，保證準(zhǔn)確性和有效性，提高船舶機電設(shè)備故障診斷的整體質(zhì)量。

2.3 故障檢測模型優(yōu)化

在故障檢測過程中，船舶機電設(shè)備正處于運行狀態(tài)，各運行參數(shù)會隨著運行狀態(tài)不斷調(diào)整、變化，而故障檢測模型的弊端是無法集合機電運行狀態(tài)進行模型參數(shù)調(diào)整，直接降低了檢測結(jié)果的可靠性。因此為保證檢測精確度，應(yīng)該綜合利用建模原理，對檢測模型進行在線優(yōu)化處理。

2.4 故障診斷結(jié)果分析

為有效提高船舶機電設(shè)備故障診斷結(jié)果精確度，診斷模型需要將多個機電設(shè)備運行信號通過船舶機電設(shè)備故障檢測模型進行計算分析，得到的檢測結(jié)果誤差將會小于傳統(tǒng)計算誤差。船舶機電設(shè)備故障檢測模型檢測結(jié)果準(zhǔn)確度明顯高于傳統(tǒng)故障診斷方法，具有較強的診斷價值，應(yīng)該大力推廣。

3 船舶機電設(shè)備故障診斷優(yōu)化建議

3.1 完善檢測技術(shù)

技術(shù)人員在船舶機電設(shè)備故障診斷中發(fā)揮著重要作用，需要相關(guān)技術(shù)人員不斷拓展系統(tǒng)檢測技術(shù)，不斷對技術(shù)進行開發(fā)、研究、診斷、探討，實現(xiàn)故障診斷智能化。改進故障設(shè)備診斷針對不同環(huán)境的兼容性，保證診斷過程的穩(wěn)定性。大力引進機電設(shè)備專家宏觀調(diào)控和標(biāo)準(zhǔn)預(yù)測，全面拓展診斷數(shù)據(jù)庫。這樣有利于智能化檢測發(fā)展，提高診斷技術(shù)，穩(wěn)定故障診斷效果。

3.2 擴寬平臺建設(shè)

技術(shù)人員需要不斷擴展船舶機電設(shè)備故障平臺，逐漸完善平臺基本功能，保證平臺穩(wěn)定性，向人性化方向發(fā)展。根據(jù)實際情況制定平臺全面、完善的系統(tǒng)操作、決策計劃，改變診斷過程，使復(fù)雜、繁瑣的診斷過程向靈活方向發(fā)展。實現(xiàn)一體化操作模式，促使平臺能夠有效收集、反饋信息，全面擴展數(shù)據(jù)庫。平臺擴寬不僅有利于健全智能化故障診斷處理模式，還能使平臺適應(yīng)不同環(huán)境基礎(chǔ)，進行基本決策處理，由此提高診斷效果。

4 結(jié)束語

對船舶機電設(shè)備故障診斷方法進行分析、研究，提出創(chuàng)新方法，有利于提高診斷有效性和完整、全面性，以解決船舶機電設(shè)備安全問題，提高船舶安全性，減少事故發(fā)生率，確保乘客、工作人員的安全，促進船舶行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展，為我國帶來更多經(jīng)濟效益。