汲賽

（中國(guó)船級(jí)社浙江分社，浙江 寧波 315000）

船舶制造業(yè)的發(fā)展為我國(guó)的工業(yè)、生產(chǎn)提供了諸多的生命力。因此，需要不斷拓展對(duì)船舶機(jī)電設(shè)備的安全故障問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)分析，并進(jìn)行流程化的診斷與分析，進(jìn)而促使船舶機(jī)電設(shè)備的安全問(wèn)題得到優(yōu)化解決，促使船舶的安全性能得到顯著提高。

1 船舶機(jī)電設(shè)備的診斷價(jià)值和檢測(cè)方法

（1）核心價(jià)值。通過(guò)對(duì)船舶機(jī)電設(shè)備的系統(tǒng)診斷，有效規(guī)劃了機(jī)電設(shè)備的核心工作流程，并在過(guò)程中有效提高了機(jī)電設(shè)備的核心維修效率，促使機(jī)電設(shè)備的使用壽命得到有效提升。同時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)的環(huán)節(jié)檢測(cè)，有利于故障問(wèn)題的有效控制，并能夠基于問(wèn)題，及時(shí)發(fā)現(xiàn)核心問(wèn)題，促使機(jī)電設(shè)備的故障能夠在問(wèn)題發(fā)生時(shí)得到系統(tǒng)的解決，為設(shè)備的操作參數(shù)做出了細(xì)化的保障。其次，能夠減小故障問(wèn)題對(duì)船舶的負(fù)面影響，進(jìn)而提高技術(shù)人員的檢修時(shí)間，充分整合了技術(shù)的盲目性特點(diǎn)，優(yōu)化了操作機(jī)電設(shè)備的可靠性，提高核心經(jīng)濟(jì)效益。

（2）檢測(cè)方法。一般而言，船舶機(jī)電設(shè)備的檢測(cè)方法是通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的有效運(yùn)用，并在過(guò)程中使用處理技術(shù)、信息采集與整合技術(shù)，并基于不同的參數(shù)進(jìn)行判斷與分析，進(jìn)而找到核心故障的位置。同時(shí)，使用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)故障位置進(jìn)行空間定位，并通過(guò)對(duì)故障位置的性能做出判斷，得到系統(tǒng)的整改方案。因此，在系統(tǒng)的檢測(cè)中主要應(yīng)用最小二乘支持向量機(jī)模型進(jìn)行核心定位，并對(duì)其位置的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析、規(guī)劃與決策。在過(guò)程中判斷設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，利用參數(shù)數(shù)據(jù)對(duì)故障部位的正常參數(shù)進(jìn)行管理與對(duì)比，發(fā)現(xiàn)其差異的大小。

2 船舶機(jī)電設(shè)備故障診斷方法的分析

2.1 參數(shù)管理

技術(shù)人員通過(guò)對(duì)故障參數(shù)的采集與管理，進(jìn)而形成系統(tǒng)的診斷基礎(chǔ)，并在過(guò)程中使用科學(xué)的對(duì)策方法，對(duì)操作參數(shù)進(jìn)行管理和分析。其中，故障參數(shù)需要通過(guò)記錄于系統(tǒng)的參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，并利用數(shù)據(jù)庫(kù)故障種類(lèi)的分類(lèi)管理，實(shí)現(xiàn)故障問(wèn)題的基本對(duì)應(yīng)，促使數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)于參數(shù)的決策管理和分析管理趨于系統(tǒng)化和時(shí)效化。同時(shí)，需要技術(shù)人員使用系統(tǒng)的歸納和整理的方法，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行有效錄入，為參數(shù)的準(zhǔn)確性做出細(xì)化保障。另外，在參數(shù)的規(guī)劃與計(jì)劃中，需要依據(jù)機(jī)電設(shè)備的運(yùn)作功能進(jìn)行有效拓展，保障機(jī)電設(shè)備的運(yùn)用趨于規(guī)則化來(lái)進(jìn)行，進(jìn)而促使機(jī)電設(shè)備的運(yùn)作具有合理性的特征。如圖1 所示，需要在參數(shù)的細(xì)化管理中使用不同的形式進(jìn)行記錄，進(jìn)而保證故障參數(shù)的采集趨于規(guī)?；M(jìn)行。通過(guò)圖1 的基本參數(shù)模型，并通過(guò)細(xì)化對(duì)故障問(wèn)題中的參數(shù)值、設(shè)備型號(hào)以及數(shù)學(xué)邏輯進(jìn)行判斷，形成了一個(gè)以參數(shù)值為核心的模型區(qū)間，進(jìn)行通過(guò)數(shù)學(xué)邏輯判斷故障問(wèn)題的所屬區(qū)間。進(jìn)而達(dá)到基礎(chǔ)規(guī)則與系統(tǒng)參數(shù)的相互對(duì)應(yīng)與參數(shù)問(wèn)題的合理分類(lèi)。同時(shí)，需要結(jié)合別的型號(hào)及文字關(guān)系去判斷參數(shù)極值大小是否超過(guò)故障閥值，進(jìn)行實(shí)現(xiàn)多元化權(quán)限的細(xì)化分配，并促使數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)能夠依據(jù)最大閾值進(jìn)行模型整合，實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的數(shù)控機(jī)制。即能夠通過(guò)運(yùn)行參數(shù)并通過(guò)可視化的參數(shù)及文字的規(guī)則描述，進(jìn)而系統(tǒng)、準(zhǔn)確地確定設(shè)備狀態(tài)。其次，需要使用數(shù)據(jù)庫(kù)的分類(lèi)系統(tǒng)，剔除和納入不必要的參數(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)流程化、科學(xué)化、系統(tǒng)模式的參數(shù)管理模型。

2.2 空間位置的確定

（1）數(shù)學(xué)模型。上述內(nèi)容可以了解到，故障空間問(wèn)題的確定是通過(guò)最小二乘支持向量機(jī)法對(duì)故障進(jìn)行空間確定，進(jìn)而在過(guò)程中有效接收故障信號(hào)與正常信號(hào)，并通過(guò)機(jī)電設(shè)備范圍時(shí)間內(nèi)的穩(wěn)定信號(hào)進(jìn)行有效對(duì)比。通過(guò)數(shù)學(xué)公式，進(jìn)行信號(hào)數(shù)據(jù)的相互對(duì)比，實(shí)現(xiàn)故障數(shù)據(jù)的有效判斷。其中，在最小二乘支持向量機(jī)法的運(yùn)用中，主要使用如下的數(shù)學(xué)公式：

其中， )(lzq表示在參數(shù)測(cè)量過(guò)程中由故障設(shè)備所顯示的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)， )(lzn表示是使用最小二乘支持向量機(jī)法后所計(jì)算出的故障設(shè)備的數(shù)據(jù)， )(lv 表示在使用診斷方法過(guò)程中的控制數(shù)據(jù)，n 設(shè)備所示參數(shù)的階層，q表示所示參數(shù)的階層。

圖1 基本邏輯

通過(guò)上述的公式計(jì)算，達(dá)到設(shè)備故障點(diǎn)的空間位置的初步判斷和初步規(guī)劃，進(jìn)而在過(guò)程中形成一個(gè)系統(tǒng)操作流程的結(jié)構(gòu)。通過(guò)數(shù)據(jù)的有效帶入，并引導(dǎo)數(shù)據(jù)能夠依據(jù)制定的方向進(jìn)行線(xiàn)性傳遞，進(jìn)而形成穩(wěn)定的數(shù)據(jù)參數(shù)。另外，在總體的設(shè)備故障問(wèn)題診斷工程中，基本結(jié)構(gòu)是通過(guò)線(xiàn)性計(jì)算并由非線(xiàn)性的方向進(jìn)行轉(zhuǎn)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)化。

（2）閾值的確定。最小二乘支持向量機(jī)法的適應(yīng)性較強(qiáng)，特別是能夠充分應(yīng)用到不同的參數(shù)模型當(dāng)中。其核心優(yōu)勢(shì)是擁有高適應(yīng)的基本能力，進(jìn)而促使模型的可利用性達(dá)到有效提高。但在實(shí)際操作過(guò)程中，會(huì)受制于參數(shù)漏洞的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致實(shí)際參數(shù)的模型分析可能存在連帶錯(cuò)誤。因此，需要細(xì)化規(guī)定各不同區(qū)間內(nèi)的參數(shù)極值，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)和測(cè)量參數(shù)的準(zhǔn)確性特點(diǎn)。同時(shí)需要進(jìn)行參數(shù)的反復(fù)測(cè)量，進(jìn)而形成預(yù)估結(jié)果和設(shè)備輸出結(jié)果的均值差異合理性的特點(diǎn)。

（3）魯棒性穩(wěn)定。需要通過(guò)反復(fù)確定參數(shù)的基本誤差及模型轉(zhuǎn)化，促使模型在進(jìn)行系統(tǒng)的參數(shù)處理過(guò)程中實(shí)現(xiàn)“不死機(jī)”的現(xiàn)象，進(jìn)而為機(jī)電設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益和可操作性提供基礎(chǔ)的技術(shù)保障。同時(shí)，需要反復(fù)確定基本參數(shù)數(shù)據(jù)并進(jìn)行系統(tǒng)的訓(xùn)練計(jì)算，進(jìn)而促使核心模型能夠完全適應(yīng)于診斷過(guò)程當(dāng)中，進(jìn)而提高設(shè)備和使用方法的魯棒性。

（5）對(duì)比結(jié)果。需要依據(jù)預(yù)估結(jié)果與診斷模型結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)比較，并通過(guò)系統(tǒng)的殘差基數(shù)的確定，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)參數(shù)數(shù)據(jù)的合理化比較。若在多次的測(cè)量中，模型所得參數(shù)小于殘差基數(shù)，則數(shù)據(jù)庫(kù)超過(guò)閾值，存在故障問(wèn)題；若大于殘差基數(shù)，則數(shù)據(jù)不超過(guò)閾值，設(shè)備功能正常。

（6）注意事項(xiàng)。在機(jī)電故障的檢測(cè)過(guò)程中，需要重視檢測(cè)模型的使用方法和使用規(guī)范，并利用模型所對(duì)應(yīng)的局部參數(shù)和全局參數(shù)，進(jìn)而形成一個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)整合關(guān)系。若在測(cè)量過(guò)程中的局部參數(shù)存在嚴(yán)重殘差基數(shù)偏差，需要基于空間位置進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，并利用科學(xué)有效的方法進(jìn)行設(shè)備全局的功能判斷，進(jìn)而確保診斷操作和檢修操作的標(biāo)準(zhǔn)化。

2.3 診斷原則

在實(shí)際的問(wèn)題診斷過(guò)程中，需要把握核心診斷原則并依據(jù)規(guī)范的操作進(jìn)行原則細(xì)化。首先，需要把握由大至小的診斷原則，并從全局范圍內(nèi)進(jìn)行故障排查，特別是需要檢測(cè)對(duì)發(fā)電機(jī)、倉(cāng)室等方面的大方向問(wèn)題進(jìn)行設(shè)備檢測(cè)。若檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，需要使用科學(xué)的手段進(jìn)行規(guī)劃與整改；若大方向不存在問(wèn)題，需要對(duì)小范圍的設(shè)備的功能性進(jìn)行檢查，特別是基礎(chǔ)元件部位和細(xì)節(jié)部位的檢測(cè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)故障診斷的核心原則。另外，需要關(guān)閉機(jī)電設(shè)備進(jìn)行位置確定，并本著經(jīng)濟(jì)損失極小化的原則，最快地進(jìn)行故障問(wèn)題的整改操作。操作完畢后，打開(kāi)電源，并精確故障檢測(cè)報(bào)告，進(jìn)而為檢測(cè)技術(shù)技工提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

3 船舶機(jī)電設(shè)備故障診斷的優(yōu)化建議

（1）完善檢測(cè)技術(shù)。技術(shù)人員需要不斷拓展系統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)并應(yīng)用于開(kāi)發(fā)、診斷、規(guī)劃、決策過(guò)程當(dāng)中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)故障問(wèn)題的智能化整改和分析。同時(shí)，需要拓展診斷設(shè)備于不同環(huán)境的兼容性特點(diǎn)，進(jìn)而使措施診斷過(guò)程中的不穩(wěn)定性得到優(yōu)化。其次，需要引入機(jī)電設(shè)備的專(zhuān)家進(jìn)行宏觀調(diào)控和標(biāo)準(zhǔn)預(yù)測(cè)，進(jìn)而促使診斷數(shù)據(jù)庫(kù)的基本內(nèi)容得到有效拓展。這對(duì)于智能化的檢測(cè)操作，有積極的意義。

（2）拓展平臺(tái)建設(shè)。技術(shù)人員需要對(duì)平臺(tái)進(jìn)行技能拓展，并逐步完善平臺(tái)的基本功能，促使平臺(tái)能夠人性化地處理多方面的機(jī)電故障問(wèn)題。同時(shí)，需要平臺(tái)制定系統(tǒng)的操作、決策方案，促使繁瑣的診斷過(guò)程能夠趨于靈活化進(jìn)行。其次，需要實(shí)現(xiàn)一體化的操作模式，促使平臺(tái)能夠基于信息的接收與反饋，并在過(guò)程中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容的全面擴(kuò)展。不僅有利于全智能的故障處理模式的核心構(gòu)建，還能促使平臺(tái)有效適應(yīng)于不同環(huán)境基礎(chǔ)，并進(jìn)行基礎(chǔ)決策，提高基本的診斷效率。

4 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)階段船舶制造業(yè)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于正常的工作當(dāng)中，進(jìn)而需要使用完善的操作方法進(jìn)行核心技術(shù)操作，并不斷重視對(duì)船舶故障問(wèn)題的分析、規(guī)劃與系統(tǒng)的整改，促使機(jī)電設(shè)備能夠在系統(tǒng)的整改操作后，其質(zhì)量得到系統(tǒng)的保障。同時(shí)，需要不斷提高在診斷過(guò)程中技術(shù)人員的核心素質(zhì)和操作水平，進(jìn)而促使我國(guó)的船舶業(yè)更加趨于良性、健康的環(huán)境發(fā)展。