淺談船舶機電設備智能故障診斷系統

史杰

【摘要】我國經濟和社會建設水平的不斷提升，推動了交通運輸行業的快速發展，大量貨運和客運需求使得船舶的正常運行成為國家和地區發展的重要影響因素，因此，必須有效確保和提升船舶的故障維修能力，保證其運營的穩定性。對于船舶故障的診斷技術，一直處于不斷發展的過程中，針對船舶最為核心單元的機電設備的智能故障診斷系統的開發和應用，極大地推動了船舶的技術保障能力。該故障診斷系統具有自動化和高效化的應用特點，得到廣泛的認可。

【關鍵詞】船舶機電設備；智能化；故障診斷

一、船舶機電設備智能故障診斷概述

智能故障診斷系統自20世紀70年代產生以來，得到迅速的發展，利用計算機冗余解析完成各種機電設備工況的分析，完成智能化的故障診斷功能。近些年來，我國在船舶制造領域取得了巨大的發展，制造工藝和相關技術水平得以迅速提升，這些進步都為打造制造業強國奠定了堅實的基礎。而現代船舶業在一些軟件建設方面也有非常高的技術發展需要，尤其是信息技術用于船舶領域，決定了船舶制造和運行的水平，是更高科技含量的內容，可以產生更大的附加價值。在船舶建設中采用了更多智能化和一體化的機電設備，隨著產生的就是怎樣完成相關設備技術保障和故障診斷檢修，可以預防并及時發現故障問題，通過一些具體的措施完成故障檢修工作。

總的來說，相比于傳統的人工故障檢查方式，船舶機電設備智能故障診斷系統是一個非常有效的功能保障體系，借助該系統可以有效實現狀態監測和故障診斷功能，促進相關機電設備處于良好的運行狀態。通過該系統可以實現不解體各種機電設備的情況下，通過計算機信息技術、故障診斷技術、人工智能技術、現代檢測技術等的充分運用，確定機電設備的工作狀態和故障情況，并盡早發現故障部位，確定故障原因，完成故障檢修工作。

二、船舶機電設備智能故障診斷系統存在的問題及設計

機電設備對于船舶的重要性不言而喻，為提高船舶的技術保障能力，采用智能化方法，將計算機、人工智能等技術與故障診斷技術有機融合，形成具備更高操作性和效率的故障診斷系統，有助于船舶在性能方面的更大提升。

（一）目前船舶機電設備智能故障診斷系統的運行問題

1.系統的知識庫過于龐大

現用的船舶機電設備故障診斷系統的知識庫設計主要采用了制造領域專家的知識和技能內容，為確保這些內容可以涵蓋所有的故障問題，就不斷地進行內容的增加，同時還要有相應的規則庫等。這些劇增的內容導致了知識庫的訪問效率持續降低，其實際的應用也必然受到一定程度的影響。

2.故障診斷中的實用性差

由于船舶機電設備很多，共同構成的機電系統也非常復雜，在智能故障診斷系統中，大多故障診斷是針對某些單獨的設備故障，但對于系統性故障的處理，則顯得有些適用不足，難以進行綜合性的分析，需要排故人員根據系統提示和故障現象并結合實際經驗，缺乏了任一方面都會導致故障處理效率的降低。

3.診斷方法與機電故障知識的結合有待提高

對最新故障診斷方法和設備知識，很難將其融合在一起，使得故障診斷過程過多停留在過去的知識利用上，而對于新方法和新問題的解決和處理缺乏時效性，實際進行故障診斷的效果也相對較差，故障診斷時效率不高。

4.系統的升級能力不足

由于系統在升級數據庫等方面的設計缺乏必要的考慮，而船舶的機電設備升級卻比較頻繁，這導致故障診斷系統與實際設備應用難以保持同步。系統升級能力不足，很大程度上形成了一種嚴重的限制作用，使得系統功能發揮難度更大。

（二）船舶機電設備智能故障診斷系統的設計

1.船舶機電設備智能故障診斷系統結構設計

機電系統智能故障診斷系統的設計，主要采用五大部分的結構模塊組成，這五個模塊分別為：神經網絡結構知識模塊、相關機電知識內容、故障分析體系、解釋器和管理應用軟件。可以仿照人類的思維方式完成智能系統的各種基本功能，同時還具備了一定的自適應學習能力，以及一定的推理邏輯能力。

2.船舶機電設備故障診斷系統的工作原理

該系統通過利用神經網絡的知識模塊對船舶機電設備故障進行預診，并將預診結果反饋給知識庫系統進行進一步的確診。工作人員利用與系統的人機接口對管理模塊進行啟動，系統獲得各個檢測部位的監測數據和信息，建立臨時狀態的故障假設集合，對照知識庫進行真偽的判斷。逐步深入，通過邏輯和相關的推理過程，直至達到滿意的效果。分析出故障所有相關的內容，包括故障部位、故障原因和具體的維修方法選擇等。通過接口和解釋器，給出具體的根據和推理過程，并回答用戶的所有問題，或補充故障診斷所需的必要信息。

三、結語

綜上所述，船舶機電設備對于船舶的正常運行有至關重要的影響，為確保其工作的穩定性，需要采用更加智能化的故障診斷系統完成各種故障預防和診斷功能。相比于過去的故障診斷系統，新的系統設計突出了智能化和高效率的特點，將人工智能技術和神經網絡技術用于系統設計，并采用了更為有效的算法。實踐證明，這種設計可以實現智能故障診斷系統的效率提升。在當前更加注重機電設備運行穩定性的背景下，該系統的研究和應用有著非常重要的價值。

參考文獻

[1]李建峰，袁磊，賀磊.船舶機電設備運行狀態監測及故障診斷[J].中國設備工程，2017（02）：82～83.

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