船舶机电设备的故障诊断

顾骄

随着我国综合国力的提升以及21世纪海上丝绸之路战略构想的提出，我国的海上事业得到快速发展。机电设备在运转过程中可能受到诸多因素的影响而发生故障，且故障的发生往往具有不可预见性。为了保证船舶整体工作的安全可靠性，就必须对故障进行检测诊断，以提高解决故障的效率。基于此，文章主要对船舶机电设备的故障诊断进行了研究，希望能够提高船舶机电设备的安全可靠性。

【关键词】船舶 机电设备 故障诊断 方法

《中国制造2025》战略的制定，推动了我国制造业的快速发展。在科学技术及国家政策的大力支持下，我国的船舶制造工艺技术水平也得到了迅速的提升，为打造引领世界制造业发展的制造强国，实现中国梦打下了基础。随着生产和科学技术的发展，以微型计算机为代表的微电子技术、信息技术正向机械工业领域迅猛渗透，传统的机电设备逐步向机电一体化转变，这样的转变带来的是机电设备功能的多样性、结构的优化、效率的提高、能耗的降低、生产成本的减少、安全可靠性的提高，然而随着设备复杂程度的增加，发生故障的概率也将增加。做好机电设备的故障诊断工作，能够及时预防故障的发生，提高船舶机电设备的安全可靠性。因此，对船舶机电设备的故障诊断进行研究具有重要的意义。

1 船舶机电设备故障诊断的意义

在船舶机电设备运行过程中，开展故障诊断工作，有利于提高船舶机电设备的维修效率，节约维修成本，从而推动船舶事业的发展。下面我们就简单分析一下船舶机电设备故障诊断工作开展的意义：

1.1 提高船舶机电设备的维修效率

在船舶机电设备运行过程中，由于设备故障的发生具有不可控性，做好故障诊断工作，能够及时、准确的发现船舶机电设备运行存在的故障因素，为机电设备维修工作的开展提供可靠的数据，从而能够提高船舶机电设备的维修效率，为实现现代化工厂船舶维修提供了条件。

1.2 有利于节约故障診断及维修成本

船舶机电设备在运行过程中若出现故障不仅会影响船舶系统的正常运作，同时也会妨碍船舶相关计划任务的顺利实施。做好船舶机电设备的故障诊断工作，可以帮助维修人员快速定位故障发生的位置，更好的制定维修方案，有效避免了诊断与维修的盲目性，从而为船舶机电设备的维修赢得了时间，能够有效提高设备的可靠性。因此，做好船舶机电设备的故障诊断工作，有利于节约故障诊断成本，提高船舶设备的使用可靠性。

2 船舶机电设备故障诊断检测方法分析

2.1 船舶机电设备故障诊断检测方法

船舶机电设备的故障检测是指将计算机处理技术、数据分析技术等相关技术融合在一起的检测技术，该技术具有较高的自动化水平，在故障诊断过程中，可以准确的获取被检测设备运行参数，利用检测系统计算该机电设备的运行性能，从而确定故障部件的空间位置信息，为后续船舶机电故障维修工作的开展提供参考。在船舶机电设备故障检测过程中，其主要包括以下检测内容：设备运行状态检测、故障部件定位检测。

2.2 船舶机电设备故障检测过程的实现

2.2.1 机电设备故障的数据管理

在故障检测过程中，做好检测数据管理工作，可以保证设备参数的精确性。设备参数主要包括三种不同的形式：数值、文字与逻辑关系。在参数测量过程中，测量人员依据设备的运行现状获取这三种不同参数形式的信息，并对其进行整理，删除对设备影响较小的数据，获取对设备有较大影响的数据。

2.2.2 船舶机电设备的故障位置计算

利用最小二乘支持向量机方法，构建故障检测模型，利用诊断模型、实际输出故障参数、预估故障参数、故障检测控制参数进行计算，保证故障检测结果的准确性。为了避免故障漏检现象的发生，在船舶机电设备故障诊断过程中，需要设置相应的参数标准，通过计算估计结果与实际检测输出的差值，达到故障检测的目的，从而提高故障检测效果。

2.2.3 对故障检测模型的优化

在船舶机电设备故障诊断过程中，利用最小二乘支持向量机方法构建的诊断模型，不能调整模型参数，模型鲁棒性降低，容易导致错误的故障检测结果。因此，为了避免上述检测缺陷的出现，改变检测模型的输入数据，运用建模原理，具体如图1所示。

通过故障诊断模型能够得到准确的故障诊断数据，技术人员可以通过对数据的比较分析，得到最终的故障空间位置。

2.3 故障诊断结果分析

为了验证船舶机电设备故障诊断模型的有效性，通过选取多个机电设备运行信号，然后利用故障诊断模型进行检测，设置船舶机电设备的故障检测模型，利用公式进行计算，确定故障检测结果的准确性。

在船舶机电设备故障检测过程中，不同的检测方法其检测误差的差异性也比较大，利用最小二乘支持向量机故障检测模型的误差要小于传统算法误差，因此，在船舶机电设备故障检测过程中，利用本故障检测模型，能够提高检测结果的准确性，从而为船舶机电设备的稳定运行提供了可靠的技术支持。

3 结束语

总而言之，在船舶机电设备故障诊断过程中，利用最小二乘支持向量机的方法构建模型，有利于提高设备故障诊断的精确性，为设备维修节约了时间与成本。因此，在船舶机电设备故障诊断过程中，技术人员应该加大其诊断技术的研究力度，提高诊断结果的有效性，从而保证设备的使用性能。

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]王雪山.探析船舶机电设备故障诊断方法[J].现代制造技术与装备，2016（04）：116-117.

[3]覃冕，李小波.浅谈船舶机电设备智能故障诊断系统[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2014（08）：240-241.

作者单位

中国船舶重工集团公司第七二六研究所 上海市 200000