船舶機(jī)電設(shè)備采集系統(tǒng)故障診斷技術(shù)

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摘要：在船舶運(yùn)行的過(guò)程中，一般情況下需要應(yīng)用振動(dòng)采集系統(tǒng)，這樣才可以有效地保障運(yùn)行當(dāng)中的各種機(jī)電設(shè)備，進(jìn)行故障的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和診斷。在船舶航行的過(guò)程中，一旦機(jī)電設(shè)備振動(dòng)采集系統(tǒng)出現(xiàn)了問(wèn)題，就會(huì)直接導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備的一些運(yùn)行特征信號(hào)采集出現(xiàn)偏差，從而降低機(jī)電設(shè)備故障診斷的準(zhǔn)確性，因此本文就船舶機(jī)電設(shè)備振動(dòng)采集系統(tǒng)運(yùn)行中，采取的一些故障診斷技術(shù)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：船舶；機(jī)電設(shè)備；振動(dòng)采集系統(tǒng)；故障診斷；可視化分析

1.引言

在對(duì)船舶的各種故障進(jìn)行診斷的過(guò)程中，需要通過(guò)船舶當(dāng)中的機(jī)電設(shè)備振動(dòng)采集系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算分析，以此通過(guò)計(jì)算的結(jié)果對(duì)故障問(wèn)題進(jìn)行準(zhǔn)確的定位。最后的分析中，還需能夠?qū)Τ霈F(xiàn)的故障進(jìn)行可視化的分析，進(jìn)而可以系統(tǒng)全面的體現(xiàn)出故障問(wèn)題。

2.研究背景

對(duì)于船舶而言，在執(zhí)行航行任務(wù)的過(guò)程中，各種內(nèi)置的機(jī)電設(shè)備需要提供航行的動(dòng)力。但是在船舶高速前進(jìn)的過(guò)程中，由于較大動(dòng)力的產(chǎn)生，會(huì)出現(xiàn)十分明顯的機(jī)械噪聲，為此，假若在航行的過(guò)程中，一些機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)了不同程度的故障問(wèn)題，其產(chǎn)生的故障信號(hào)很容易被機(jī)械噪聲所掩蓋，為此讓航行人員無(wú)法及時(shí)的發(fā)現(xiàn)故障。船舶上的機(jī)電設(shè)備，由于本身較復(fù)雜，同時(shí)擁有的機(jī)械電力系統(tǒng)也較為完善。一旦在運(yùn)行的過(guò)程中，出現(xiàn)了故障問(wèn)題，就可以采用振動(dòng)采集系統(tǒng)的方法，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)行準(zhǔn)確的分析和數(shù)據(jù)測(cè)算，并針對(duì)計(jì)算結(jié)果，采取合理有效的措施，避免故障問(wèn)題嚴(yán)重影響到船舶的正常航行。在機(jī)電設(shè)備振動(dòng)采集系統(tǒng)的運(yùn)行原理方面，主要通過(guò)對(duì)各種機(jī)電設(shè)備運(yùn)行中的動(dòng)作錄波、振動(dòng)采集的方式，進(jìn)行故障分析。一旦機(jī)電設(shè)備振動(dòng)采集系統(tǒng)方面出現(xiàn)了問(wèn)題，就無(wú)法及時(shí)對(duì)機(jī)電設(shè)備方面出現(xiàn)的故障，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的信號(hào)采集，將嚴(yán)重影響船舶的正常航行。因此，就需要在船舶運(yùn)行的過(guò)程中，能夠利用合理的船舶機(jī)電設(shè)備振動(dòng)采集系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)，對(duì)船舶的運(yùn)行進(jìn)行系統(tǒng)全面的實(shí)時(shí)檢測(cè)，以此保障船舶可以在安全穩(wěn)定的環(huán)境下運(yùn)行，進(jìn)而保障船舶以及船舶上的工作人員安全地開(kāi)展各項(xiàng)工作。

3.計(jì)算機(jī)電設(shè)備振動(dòng)采集系統(tǒng)故障參數(shù)

對(duì)于機(jī)電設(shè)備振動(dòng)采集系統(tǒng)而言，其系統(tǒng)當(dāng)中采集的具體參數(shù)，目的是為了能夠很好的對(duì)各種類型的故障，提供數(shù)據(jù)支持。在計(jì)算過(guò)程中，要重視一些差異數(shù)據(jù)的來(lái)源，同時(shí)清楚的了解到，差異數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，是一些故障的閾值出現(xiàn)的征兆。本文主要通過(guò)一般的機(jī)電設(shè)備振動(dòng)采集系統(tǒng)，在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行的采集與計(jì)算角度進(jìn)行分析，為了保障采集工作能夠提供可靠的數(shù)據(jù)信息，就需要在分析的過(guò)程中，通過(guò)X2-統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行行數(shù)的判斷，并且有效的建立起相應(yīng)的振動(dòng)采集系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)庫(kù)。這樣就可以在分析的過(guò)程中，通過(guò)期望交叉熵評(píng)估行數(shù)，對(duì)一些在進(jìn)行機(jī)電設(shè)備振動(dòng)采集系統(tǒng)當(dāng)中，會(huì)對(duì)故障問(wèn)題產(chǎn)生影響，或者在故障問(wèn)題分析的過(guò)程中，一些不相關(guān)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行排除。在機(jī)電設(shè)備振動(dòng)采集系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，其系統(tǒng)的故障參數(shù)值為K，用E（K）表示在計(jì)算過(guò)程中所呈現(xiàn)的全部信息量，進(jìn)而可以得到相應(yīng)的對(duì)產(chǎn)生影響的參數(shù)進(jìn)行排除的數(shù)據(jù)公式?！?×=m1i)/1(log)(imiPPKE在這個(gè)公式當(dāng)中，m主要代表著，能夠?qū)收戏治鲞^(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生一定影響的數(shù)據(jù)種類，而pi則表示在原始數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中的具體比率。一旦對(duì)其參數(shù)信息產(chǎn)生較大的影響，就會(huì)對(duì)故障診斷的結(jié)果產(chǎn)生相應(yīng)的影響，因此就需要在這個(gè)公式當(dāng)中，得出的K值進(jìn)行排除。在對(duì)其故障診斷的相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行完整的去除之后，就可以充分的保障故障診斷的過(guò)程中，有著較高的準(zhǔn)確性，同時(shí)也能夠保障計(jì)算的過(guò)程中，有著較高的穩(wěn)定性，不會(huì)由于一些故障因素，使得故障問(wèn)題產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

4.機(jī)電設(shè)備振動(dòng)采集系統(tǒng)故障定位

在對(duì)其故障診斷系統(tǒng)的一些不相關(guān)參數(shù)進(jìn)行排除之后，便可以有效的對(duì)其故障問(wèn)題進(jìn)行定位。但是對(duì)于機(jī)電設(shè)備振動(dòng)采集系統(tǒng)而言，具有諸多的故障種類，例如比較常見(jiàn)的有損壞型故障、松脫型故障、失調(diào)性故障以及時(shí)效性故障等等故障類型。在船舶運(yùn)行的過(guò)程中，都需要依賴其機(jī)電設(shè)備振動(dòng)采集系統(tǒng)，來(lái)對(duì)船舶系統(tǒng)進(jìn)行故障的定位，從而有效的對(duì)出現(xiàn)的故障類型以及具體的成因進(jìn)行分析，之后依據(jù)其故障的具體類型和出現(xiàn)的現(xiàn)象，進(jìn)行相應(yīng)的分析，以此完成對(duì)船舶的機(jī)電設(shè)備振動(dòng)采集系統(tǒng)的具體診斷。在通常的定位方法上，可以采用紅外測(cè)溫技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。首先需要依據(jù)振動(dòng)采集系統(tǒng)實(shí)際的溫度變化，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)的分析。其次，還需要對(duì)一些重要的參數(shù)，進(jìn)行連接以及調(diào)試，從而可以在一些執(zhí)行線路方面，進(jìn)行一定的參數(shù)調(diào)試和設(shè)定，以此通過(guò)振動(dòng)采集系統(tǒng)，來(lái)對(duì)其具體的情況進(jìn)行良好的控制。之后，再使用射線的方式，對(duì)振動(dòng)采集系統(tǒng)的內(nèi)容，進(jìn)行介質(zhì)密度方面的分析，以此完成相應(yīng)的故障監(jiān)測(cè)。在監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)完整的進(jìn)行掃描，這樣便可以有效快速的對(duì)振動(dòng)采集系統(tǒng)當(dāng)中，存在著的故障問(wèn)題進(jìn)行準(zhǔn)確定位。整個(gè)機(jī)電設(shè)備振動(dòng)采集系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)出現(xiàn)的故障問(wèn)題進(jìn)行定位，有著較高的價(jià)值，能夠發(fā)現(xiàn)故障出現(xiàn)的位置，進(jìn)而對(duì)故障進(jìn)行全面的檢修，并從諸多角度方面出發(fā)，維護(hù)系統(tǒng)安全，保障船舶運(yùn)行的過(guò)程中，可以有著較高的安全系數(shù)，穩(wěn)定的運(yùn)行下去。

5.故障診斷可視化分析

在故障診斷的過(guò)程中，將其實(shí)現(xiàn)可視化的分析，能夠有效的讓故障分析過(guò)程更加具有合理性，同時(shí)也能夠幫助工作人員，采用更加合理的分析方法。在其機(jī)電設(shè)備振動(dòng)采集系統(tǒng)，對(duì)故障進(jìn)行準(zhǔn)確的定位后，就會(huì)馬上產(chǎn)生一定的故障數(shù)據(jù)參數(shù)，之后這些參數(shù)在系統(tǒng)當(dāng)中，利用DL/T860的方式，進(jìn)行參數(shù)的轉(zhuǎn)換，以此便可以形成故障的邏輯關(guān)系圖。這種形成的關(guān)系圖當(dāng)中，還需要進(jìn)行圖像方面的進(jìn)一步處理，才可以有效的保障對(duì)振動(dòng)采集系統(tǒng)進(jìn)行故障的準(zhǔn)確診斷和分析。在具體的應(yīng)用過(guò)程中，首先需要基于形成的振動(dòng)采集系統(tǒng)，邏輯關(guān)系圖形式，對(duì)可能會(huì)在運(yùn)行中出現(xiàn)的各種損壞型、松脫型、失調(diào)型等故障進(jìn)行標(biāo)記，同時(shí)對(duì)不同的故障類型，需要進(jìn)行相應(yīng)屬性的明確，之后，可以采用仿真系統(tǒng)的方式，對(duì)其可能出現(xiàn)的故障問(wèn)題進(jìn)行仿真分析，進(jìn)而形成相應(yīng)的故障代碼數(shù)據(jù)信息，這樣便可以通過(guò)故障信息代碼，進(jìn)行故障的準(zhǔn)確判斷。這種利用振動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中的故障參數(shù)，進(jìn)行計(jì)算后可以很好的對(duì)故障位置，準(zhǔn)確的進(jìn)行定位，之后還可以對(duì)出現(xiàn)的故障，形成可視化的分析方法，這便可以有效的對(duì)船舶當(dāng)中的機(jī)電設(shè)備振動(dòng)采集系統(tǒng)的故障，進(jìn)行相應(yīng)的分析和判斷。

6.仿真試驗(yàn)

為了能夠保障在船舶運(yùn)行的過(guò)程中，可以讓其故障診斷技術(shù)有著較高的可靠性，以此對(duì)故障進(jìn)行全面的診斷和分析，保障故障得到及時(shí)的監(jiān)測(cè)，就需要對(duì)現(xiàn)階段采用的故障分析技術(shù)，進(jìn)行仿真的試驗(yàn)和分析。能夠?qū)Υ皺C(jī)電設(shè)備振動(dòng)采集系統(tǒng)當(dāng)中存在各類故障信息，在數(shù)量以及種類方面，進(jìn)行相應(yīng)的合理性評(píng)估。在本文的分析過(guò)程中，對(duì)于故障的診斷方式，不同于傳統(tǒng)診斷方式，需要進(jìn)行相應(yīng)的仿真分析。在仿真試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在本文的分析方法下，可以有效的提升對(duì)故障的診斷效率，一般情況下可以提升30%以上，因此在進(jìn)行船舶運(yùn)行的過(guò)程中，有著較好的效果。

7.總結(jié)

綜上所述，在本文的分析中，主要針對(duì)船舶的運(yùn)行，出于安全方面的考慮，需要有效的避免在船舶運(yùn)行時(shí)，其由于機(jī)械噪聲的過(guò)大，使得工作人員無(wú)法及時(shí)的對(duì)一些重要的機(jī)電設(shè)備故障進(jìn)行了解的問(wèn)題。因此可以通過(guò)船舶機(jī)電設(shè)備振動(dòng)采集系統(tǒng)的運(yùn)行，有效的對(duì)故障進(jìn)行診斷，從而有效的幫助工作人員安全穩(wěn)定地運(yùn)行船舶，并在最后的仿真試驗(yàn)當(dāng)中，驗(yàn)證了該方法的可靠性。

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作者：李新亮 單位：交通運(yùn)輸部南海救助局