船舶機(jī)電設(shè)備診斷方法研究

賈占橋

摘要：隨著21世紀(jì)海上絲綢之路戰(zhàn)略構(gòu)想的提出，我國海上事業(yè)發(fā)展的環(huán)境朝著更加理想的方向發(fā)展，而船舶機(jī)電設(shè)備作為海上事業(yè)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，必須要確保處于高性能高穩(wěn)定的狀態(tài)，因此就需要使用更加先進(jìn)的船舶機(jī)電設(shè)備診斷方案，可以對(duì)于各種故障進(jìn)行診斷，并且迅速的進(jìn)入到故障維護(hù)狀態(tài)。本文首先對(duì)于船舶機(jī)電設(shè)備故障診斷的價(jià)值進(jìn)行歸結(jié)，分析了當(dāng)前船舶機(jī)電設(shè)備診斷的現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上提出一種基于振動(dòng)采集系統(tǒng)的船舶機(jī)電設(shè)備故障診斷方案，希望由此可以使得實(shí)際故障診斷準(zhǔn)確率得以提升，以便將其運(yùn)用到更加廣泛的領(lǐng)域中去。

關(guān)鍵詞：船舶機(jī)電設(shè)備;診斷方法;診斷策略

0 ?引言

《中國制造2025》戰(zhàn)略的部署，意味著我國制造業(yè)發(fā)展進(jìn)入到新的狀態(tài)，國家政策大力支持制造技術(shù)的革新和發(fā)展，尤其在后疫情時(shí)代，國際社會(huì)經(jīng)濟(jì)秩序不是很穩(wěn)定，制造業(yè)的發(fā)展更加需要意識(shí)到創(chuàng)新的重要性，核心技術(shù)實(shí)力塑造的必要性和緊迫性。對(duì)于船舶機(jī)電設(shè)備行業(yè)而言，對(duì)應(yīng)的設(shè)備越來越系統(tǒng)化，智能化、復(fù)雜化、實(shí)際的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，實(shí)際設(shè)備中使用的先進(jìn)技術(shù)也越來越多，這就要求實(shí)際船舶機(jī)電設(shè)備的故障維護(hù)素質(zhì)和能力能夠跟上步伐。也就是說，在新形勢(shì)下僅僅使用傳統(tǒng)后置性的船舶機(jī)電設(shè)備故障診斷方案，顯然是難以實(shí)現(xiàn)制造業(yè)生產(chǎn)競(jìng)爭力提升的，因此需要使用更加先進(jìn)的船舶機(jī)電設(shè)備故障診斷方案。

1 ?船舶機(jī)電設(shè)備故障診斷的價(jià)值分析

船舶機(jī)電設(shè)備，是指驅(qū)動(dòng)船舶航行，維持船舶基本性能，保持船舶結(jié)構(gòu)完整性，給與船舶工作人員提供生活服務(wù)環(huán)境的機(jī)械裝置、電力裝置、電氣裝置的統(tǒng)稱。一般情況下其主要有船舶動(dòng)力裝置、閥件、甲板機(jī)械裝置、船舶副機(jī)裝置、輔機(jī)裝置、電力電氣控制裝置和其他相關(guān)裝置，基于上述各個(gè)裝置和構(gòu)件形成的對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)，就是船舶機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)。這樣復(fù)雜的系統(tǒng)，在實(shí)際運(yùn)行的過程中，會(huì)因?yàn)楦鞣N主客觀原因出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的故障，此時(shí)就需要結(jié)合對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的特點(diǎn)，采取針對(duì)性的船舶機(jī)電設(shè)備故障診斷方案。從這個(gè)角度來看，船舶機(jī)電設(shè)備故障診斷的價(jià)值集中體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：①可以使得實(shí)際船舶機(jī)電設(shè)備維修工作效率和質(zhì)量得到提升。也就是說如果針對(duì)于實(shí)際船舶機(jī)電設(shè)備故障的問題，建立了完善的故障診斷機(jī)制，一旦出現(xiàn)故障就可以迅速的進(jìn)入到實(shí)際故障篩查和判別的狀態(tài)，找到對(duì)應(yīng)原因，然后對(duì)癥下藥，在此過程中實(shí)際方案越發(fā)科學(xué)，實(shí)際的故障處理的效率就更高，因此實(shí)際維修工作耽誤的時(shí)日就更短，繼而使得實(shí)際的機(jī)電設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量處于更加理想的狀態(tài)。在此過程中，耽誤的時(shí)日也有對(duì)應(yīng)的虧損，因此必須要確保實(shí)際故障診斷方案的科學(xué)性。②依靠完善科學(xué)的船舶機(jī)電設(shè)備故障診斷方案，可以對(duì)應(yīng)實(shí)際故障發(fā)生的原因進(jìn)行精細(xì)化解讀，繼而建立維修行為與使用行為之間的協(xié)作截止，這樣就可以確保維修人員可以迅速就位，找到原因，確保維修工作朝著更加針對(duì)性的方向發(fā)展，而這對(duì)于實(shí)現(xiàn)實(shí)際維修成本的控制和管理而言，也是至關(guān)重要的。

2 ?船舶機(jī)電設(shè)備故障診斷方法研究

2.1 振動(dòng)采集系統(tǒng)的概況

振動(dòng)采集系統(tǒng)是指，在動(dòng)作錄波、振動(dòng)采集的過程中，實(shí)現(xiàn)故障數(shù)據(jù)的收集和分析，繼而得出對(duì)應(yīng)結(jié)論的系統(tǒng)。很明顯處于特定的環(huán)境中，對(duì)于實(shí)際目標(biāo)對(duì)象的物理信息進(jìn)行收集和分析。比如在實(shí)踐中有人基于單片機(jī)建立對(duì)應(yīng)的振動(dòng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)，繼而將其使用到滑坡多動(dòng)事故區(qū)域的地震動(dòng)測(cè)試場(chǎng)景，取得了比較好的成效。對(duì)于船舶機(jī)電設(shè)備而言，其在實(shí)際故障發(fā)生的過程中，對(duì)應(yīng)的物理振動(dòng)數(shù)據(jù)也會(huì)出現(xiàn)各種變化，因此可以將振動(dòng)采集系統(tǒng)使用到實(shí)際船舶機(jī)電設(shè)備故障診斷中去，由此引導(dǎo)實(shí)際的故障診斷工作朝著更加理想的方向發(fā)展。

2.2 基于振動(dòng)采集系統(tǒng)的船舶機(jī)電設(shè)備故障診斷方法

將振動(dòng)采集系統(tǒng)使用到船舶機(jī)電設(shè)備故障診斷中去，這的確是一項(xiàng)很好的探究項(xiàng)目，相比較其他依靠經(jīng)驗(yàn)去進(jìn)行船舶機(jī)電設(shè)備故障的診斷，這種診斷方式有著更加大的優(yōu)勢(shì)。下面對(duì)于其實(shí)際的實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行歸結(jié)：

2.2.1 獲取故障參數(shù)

在獲取實(shí)際故障參數(shù)的過程中，需要注意計(jì)算階段必須要領(lǐng)清楚差異數(shù)據(jù)從哪里來，差異數(shù)據(jù)代表的故障闕值應(yīng)該設(shè)定為多少？如果是常規(guī)機(jī)電設(shè)備，振動(dòng)采集系統(tǒng)會(huì)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分析，依照X2-統(tǒng)計(jì)量，對(duì)于函數(shù)進(jìn)行判定，并在此基礎(chǔ)上形成對(duì)應(yīng)的原始數(shù)據(jù)庫，再者使用期望交叉嫡評(píng)估函數(shù)，對(duì)于其中關(guān)聯(lián)不大的數(shù)據(jù)信息排除出去。結(jié)合船舶機(jī)電設(shè)備振動(dòng)采集系統(tǒng)故障參數(shù)的特點(diǎn)，界定實(shí)際可能包括的信息量，在此基礎(chǔ)上使用對(duì)應(yīng)的公式來進(jìn)行計(jì)算。如果實(shí)際影響參數(shù)信息量計(jì)算結(jié)果，比實(shí)際故障診斷影響值大，就需要將其剔除出去。另外還需要剔除故障診斷影響參數(shù)，確保機(jī)電設(shè)備振動(dòng)采集系統(tǒng)故障參數(shù)是更加準(zhǔn)確的，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)參數(shù)公式的優(yōu)化，就可以確保計(jì)算出船舶機(jī)電設(shè)備振動(dòng)采集系統(tǒng)故障參數(shù)。

2.2.2 實(shí)現(xiàn)故障定位

從理論上來講述，船舶機(jī)電設(shè)備振動(dòng)采集系統(tǒng)故障類別是比較多元化的，有的是損壞類型的，有的是松脫類型的，有的是失調(diào)類型的，有的是失效類型的，有的是疊加類型的，有的是遺漏類型的。依靠實(shí)際的系統(tǒng)可以將對(duì)應(yīng)的故障位置進(jìn)行界定，在此基礎(chǔ)上得出實(shí)際故障的類別，找到實(shí)際發(fā)生故障的原因，在此基礎(chǔ)上就可以確保實(shí)際故障處理方案朝著更加合理的方向發(fā)展。為了實(shí)現(xiàn)上述的目標(biāo)，就需要使用紅外測(cè)溫技術(shù)，使用振動(dòng)采集系統(tǒng)的溫度變化，對(duì)于實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行初步判定，接著進(jìn)行參數(shù)的連接和調(diào)試，確保線路的有效性，此時(shí)就可以通過運(yùn)行速率對(duì)于實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行合理化的控制，在此基礎(chǔ)上使用射線，對(duì)于振動(dòng)采集系統(tǒng)內(nèi)部介質(zhì)密度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)結(jié)果會(huì)以掃描圖譜的方式呈現(xiàn)出來，據(jù)此就可以獲得更加精確性的定位信息。對(duì)于故障維修人員而言，如果實(shí)際的故障位置得到了界定，實(shí)際后續(xù)安全檢修工作也就能夠朝著更加針對(duì)性的方向發(fā)展，整個(gè)船舶機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行自然會(huì)朝著更加穩(wěn)定的方向發(fā)展。

2.2.3 故障診斷的可視化

在實(shí)際的故障信息得以生成之后，會(huì)選擇對(duì)應(yīng)的方式來進(jìn)行傳輸轉(zhuǎn)換，此時(shí)就可以獲取邏輯關(guān)系圖，圖像進(jìn)入到處理狀態(tài)，這樣就可以使得實(shí)際的故障分析進(jìn)入到精確化的狀態(tài)。詳細(xì)來講述，故障診斷可視化的實(shí)現(xiàn)路徑為：獲取邏輯關(guān)系圖，將各種可能的故障類型進(jìn)行標(biāo)記，并且設(shè)定對(duì)應(yīng)的屬性取值，將其納入到仿真系統(tǒng)中去，就可以產(chǎn)生很多的故障代碼，每個(gè)代碼代表的就是一個(gè)故障信息。接著依靠計(jì)算結(jié)果的定位，就可以進(jìn)入到可視化展現(xiàn)的狀態(tài)，這樣就算完成實(shí)際故障診斷任務(wù)。

3 ?船舶機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)發(fā)展策略

上述呈現(xiàn)出基于振動(dòng)采集系統(tǒng)的船舶機(jī)電設(shè)備故障診斷方案，其優(yōu)勢(shì)是比較明顯的，實(shí)際取得的成效也比較明顯，當(dāng)然要想將這種技術(shù)方案作為推廣方案來進(jìn)行貫徹執(zhí)行，還需要積極做好其他各個(gè)方面的工作，詳細(xì)來講述在此環(huán)節(jié)主要牽涉到如下幾個(gè)方面的內(nèi)容：

3.1 建立基于振動(dòng)采集系統(tǒng)的船舶機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

建立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，確保實(shí)際振動(dòng)采集系統(tǒng)在實(shí)際船舶機(jī)電設(shè)備故障診斷中效能的發(fā)揮朝著更加穩(wěn)定的方向發(fā)展和進(jìn)步。詳細(xì)來講述，在此方面應(yīng)該積極做好如下幾個(gè)方面的工作：

①邀請(qǐng)當(dāng)前國內(nèi)外關(guān)于船舶機(jī)電設(shè)備故障診斷方面的權(quán)威專家，可以是學(xué)者教授，可以是企業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，可以是科研組織，由此形成一個(gè)實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范制定小組，對(duì)于當(dāng)前船舶機(jī)電設(shè)備故障診斷的各種該方案進(jìn)行調(diào)研分析，設(shè)立對(duì)應(yīng)的科研項(xiàng)目，積極結(jié)合當(dāng)前振動(dòng)采集系統(tǒng)的使用時(shí)間經(jīng)驗(yàn)，形成對(duì)應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范;

②在實(shí)際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范得以界定之后，需要將其劃分為三個(gè)層次，設(shè)定國家標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，然后在實(shí)際生產(chǎn)業(yè)務(wù)開展和維修業(yè)務(wù)開展的過程中，將實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)層次備注在合同中，由此確保實(shí)際的診斷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范能夠很好的被推廣出去;

③定期對(duì)于實(shí)際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的有效性進(jìn)行評(píng)價(jià)，建立對(duì)應(yīng)的評(píng)估機(jī)制，如果發(fā)現(xiàn)實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范存在與現(xiàn)實(shí)不吻合的情況，需要及時(shí)的采取措施去進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，由此確保實(shí)際的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范展現(xiàn)出動(dòng)態(tài)化調(diào)整的特點(diǎn)。

3.2 提高船舶機(jī)電設(shè)備維修人員專業(yè)素養(yǎng)打造專業(yè)化的維修團(tuán)隊(duì)

振動(dòng)采集系統(tǒng)在實(shí)際船舶機(jī)電設(shè)備維修中的使用者，最終還是實(shí)際的維修人員，因此實(shí)際維修人員必須要具備對(duì)應(yīng)的專業(yè)素養(yǎng)，如果連實(shí)際的振動(dòng)采集系統(tǒng)的運(yùn)行原理都不是很理解，自然難以有效的將其使用到實(shí)際的船舶機(jī)電設(shè)備維修工作中去。基于這樣的問題，筆者認(rèn)為應(yīng)該高度重視維修人員專業(yè)素養(yǎng)的提升，確保打造更加專業(yè)化的維修團(tuán)隊(duì)。此時(shí)需要將焦點(diǎn)放在如下幾個(gè)方面：

①在職的船舶機(jī)電設(shè)備維修人員應(yīng)該積極去了解什么是振動(dòng)采集系統(tǒng)，明確其實(shí)際運(yùn)行原理，并且探討實(shí)際的運(yùn)行流程，確保能夠有效的將對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)使用到故障診斷中去，繼而引導(dǎo)實(shí)際的故障診斷工作朝著更加精細(xì)化的方向發(fā)展;②企業(yè)要積極建立完善的培訓(xùn)教育價(jià)值，給與實(shí)際的在職維修人員開展對(duì)應(yīng)的教育培訓(xùn)課程，從實(shí)際師資配置、教育教學(xué)方式、反饋機(jī)制等多個(gè)維度來進(jìn)行安排，以確保實(shí)際的專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)和技能鍛煉能夠朝著更加理想的方向發(fā)展，以確保實(shí)際維修團(tuán)隊(duì)素養(yǎng)得以不斷提升;③要求實(shí)際的維修人員樹立規(guī)范意識(shí)，積極去研究在此方面的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，不要出現(xiàn)違規(guī)操作的行為，以端正的態(tài)度完成各項(xiàng)工作。在實(shí)際維修人員結(jié)構(gòu)配比的時(shí)候，要確保不同崗位的訴求都能夠得到滿足，以確保整體維修團(tuán)隊(duì)的素養(yǎng)朝著更加理想的方向發(fā)展和進(jìn)步。

4 ?結(jié)語

船舶機(jī)電設(shè)備故障診斷工作的開展，關(guān)乎到我國未來海上事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，因此必須要使用更加完善更加可靠更加科學(xué)的故障診斷方案。很明顯傳統(tǒng)的依靠經(jīng)驗(yàn)的故障診斷模式已經(jīng)難以滿足當(dāng)前業(yè)務(wù)訴求，此時(shí)可以將基于振動(dòng)采集系統(tǒng)的故障診斷方案作為重要的推廣方案。積極建立對(duì)應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，并且實(shí)現(xiàn)在職人員的培訓(xùn)教育，確保可以將其貫徹執(zhí)行到實(shí)際的故障診斷工作中去，這對(duì)于引導(dǎo)實(shí)際船舶機(jī)電設(shè)備故障診斷工作朝著更加理想方向發(fā)展而言，是很有必要的。

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