浅谈船舶机电设备智能故障诊断系统

史杰

【摘要】我国经济和社会建设水平的不断提升，推动了交通运输行业的快速发展，大量货运和客运需求使得船舶的正常运行成为国家和地区发展的重要影响因素，因此，必须有效确保和提升船舶的故障维修能力，保证其运营的稳定性。对于船舶故障的诊断技术，一直处于不断发展的过程中，针对船舶最为核心单元的机电设备的智能故障诊断系统的开发和应用，极大地推动了船舶的技术保障能力。该故障诊断系统具有自动化和高效化的应用特点，得到广泛的认可。

【关键词】船舶机电设备；智能化；故障诊断

一、船舶机电设备智能故障诊断概述

智能故障诊断系统自20世纪70年代产生以来，得到迅速的发展，利用计算机冗余解析完成各种机电设备工况的分析，完成智能化的故障诊断功能。近些年来，我国在船舶制造领域取得了巨大的发展，制造工艺和相关技术水平得以迅速提升，这些进步都为打造制造业强国奠定了坚实的基础。而现代船舶业在一些软件建设方面也有非常高的技术发展需要，尤其是信息技术用于船舶领域，决定了船舶制造和运行的水平，是更高科技含量的内容，可以产生更大的附加价值。在船舶建设中采用了更多智能化和一体化的机电设备，随着产生的就是怎样完成相关设备技术保障和故障诊断检修，可以预防并及时发现故障问题，通过一些具体的措施完成故障检修工作。

总的来说，相比于传统的人工故障检查方式，船舶机电设备智能故障诊断系统是一个非常有效的功能保障体系，借助该系统可以有效实现状态监测和故障诊断功能，促进相关机电设备处于良好的运行状态。通过该系统可以实现不解体各种机电设备的情况下，通过计算机信息技术、故障诊断技术、人工智能技术、现代检测技术等的充分运用，确定机电设备的工作状态和故障情况，并尽早发现故障部位，确定故障原因，完成故障检修工作。

二、船舶机电设备智能故障诊断系统存在的问题及设计

机电设备对于船舶的重要性不言而喻，为提高船舶的技术保障能力，采用智能化方法，将计算机、人工智能等技术与故障诊断技术有机融合，形成具备更高操作性和效率的故障诊断系统，有助于船舶在性能方面的更大提升。

（一）目前船舶机电设备智能故障诊断系统的运行问题

1.系统的知识库过于庞大

现用的船舶机电设备故障診断系统的知识库设计主要采用了制造领域专家的知识和技能内容，为确保这些内容可以涵盖所有的故障问题，就不断地进行内容的增加，同时还要有相应的规则库等。这些剧增的内容导致了知识库的访问效率持续降低，其实际的应用也必然受到一定程度的影响。

2.故障诊断中的实用性差

由于船舶机电设备很多，共同构成的机电系统也非常复杂，在智能故障诊断系统中，大多故障诊断是针对某些单独的设备故障，但对于系统性故障的处理，则显得有些适用不足，难以进行综合性的分析，需要排故人员根据系统提示和故障现象并结合实际经验，缺乏了任一方面都会导致故障处理效率的降低。

3.诊断方法与机电故障知识的结合有待提高

对最新故障诊断方法和设备知识，很难将其融合在一起，使得故障诊断过程过多停留在过去的知识利用上，而对于新方法和新问题的解决和处理缺乏时效性，实际进行故障诊断的效果也相对较差，故障诊断时效率不高。

4.系统的升级能力不足

由于系统在升级数据库等方面的设计缺乏必要的考虑，而船舶的机电设备升级却比较频繁，这导致故障诊断系统与实际设备应用难以保持同步。系统升级能力不足，很大程度上形成了一种严重的限制作用，使得系统功能发挥难度更大。

（二）船舶机电设备智能故障诊断系统的设计

1.船舶机电设备智能故障诊断系统结构设计

机电系统智能故障诊断系统的设计，主要采用五大部分的结构模块组成，这五个模块分别为：神经网络结构知识模块、相关机电知识内容、故障分析体系、解释器和管理应用软件。可以仿照人类的思维方式完成智能系统的各种基本功能，同时还具备了一定的自适应学习能力，以及一定的推理逻辑能力。

2.船舶机电设备故障诊断系统的工作原理

该系统通过利用神经网络的知识模块对船舶机电设备故障进行预诊，并将预诊结果反馈给知识库系统进行进一步的确诊。工作人员利用与系统的人机接口对管理模块进行启动，系统获得各个检测部位的监测数据和信息，建立临时状态的故障假设集合，对照知识库进行真伪的判断。逐步深入，通过逻辑和相关的推理过程，直至达到满意的效果。分析出故障所有相关的内容，包括故障部位、故障原因和具体的维修方法选择等。通过接口和解释器，给出具体的根据和推理过程，并回答用户的所有问题，或补充故障诊断所需的必要信息。

三、结语

综上所述，船舶机电设备对于船舶的正常运行有至关重要的影响，为确保其工作的稳定性，需要采用更加智能化的故障诊断系统完成各种故障预防和诊断功能。相比于过去的故障诊断系统，新的系统设计突出了智能化和高效率的特点，将人工智能技术和神经网络技术用于系统设计，并采用了更为有效的算法。实践证明，这种设计可以实现智能故障诊断系统的效率提升。在当前更加注重机电设备运行稳定性的背景下，该系统的研究和应用有着非常重要的价值。

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.