试析船舶电气系统的基本构成与故障诊断策略论文_林海平

试析船舶电气系统的基本构成与故障诊断策略论文_林海平

中船澄西船舶(广州)有限公司 511462

摘要:近年来随着全球经济发展的不断进步,各国之间的贸易业务不断增强,传统陆路运输已不满足发展需要,航空运输业、远洋运输业共同得到了空前的发展。作为远洋运输的工具船舶业也得到了广泛的重视,船舶是否能够正常航行与远洋运输是否能够顺利进行息息相关,国内外船舶修建企业不断增多,研究船舶的系统构造和一些简单故障的诊断也逐渐被提上日程中来,而船舶电气系统是船舶正常运转的关键,是整条船的“神经系统”,所以,要首先了解船舶电气系统的原理与构成,进而熟悉它的一些简单的故障排查与处理方法。本文对船舶电气系统的简单原理与组成进行了较详细的分析,针对其中经常出现的一些故障和诊断解决常见故障的技术做出了探讨和研究,最后进行总结,希望对我国航运业、对船舶电气系统的研究做出一些简单的贡献。

关键词:船舶电气;故障;诊断

引言

航空运输业靠飞机,而远洋运输业靠的是船舶,其中电气系统又是整个船舶的“神经系统”,它串联着整个船舶,控制其运转,在航行的过程中,电气系统一旦出现了问题,整个船舶将会失去动力,不能安全的继续航行,严重的情况下,还会给船舶上的人物带来严重的损失。所以,了解船舶的详细构造,特别是船舶电气系统的构造,详细分析电气系统中的常见故障,有助于我们对故障的发生进行预防,即使在故障发生时,也能快速的想到办法,及时的进行处理解决,使得船舶的航行安全性得到了大大的提高。

1船舶电气系统的组成

只有详细的了解船舶电气系统的组成,对其有一个全面的了解,才能有效的解决船舶电气系统所发生的故障,所以,本文首先以船舶电气系统的一些主要组成部分为例,对船舶电气系统进行了详细的分析。

船舶电气系统有3个主要的组成部分,他们分别为船舶电力系统、船舶电站和船舶电力网。下文是对船舶电气系统的主要组成部分进行的详细具体的分析:

1.1船舶电力系统

介绍船舶电力系统的组成,首先要分析船舶电力系统,船舶电力系统是船舶电气系统中的特别重要的部分。它是整个传播的动力系统,负责将各种不同形式的能量转换为电能,来输送给船舶的各种耗电设施。电力系统还可以再次进行详细的分类,具体分类情况如下:

第一是船舶的发电组,它是船舶的发电装置组合,是由原动机和发电机组成的。第二是配电板,它是船舶的配电设备,它能够控制和保护船舶中的各种电器。第三是由总线和线缆组成的船舶电网。船舶电力系统的许多方面都拥有许多不同的参数,这些不同的参数能够对船舶上的一些电气设备的品种和规格进行影响,每个参数对应的电制、电压和频率都有相应规格和品种的电气设备,他们之间的联系极为紧密。

1.2船舶电站

船舶上的电站是船舶的供电装置,它和普通的电站构造有很多地方比较类似。都包括原电机、发电机组和配电板。化学能将由发电机组转化成为为电能,配电板主要负责电力的输送和控制。原电机能够带动发电机运转。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电站又因为其具有的不同用途,还可以继续细分,每个部分都有具体详细的分工,这样可以保证船舶遇到不同的工作任务或者在紧急事件的情况下也能够正常的进行供电。主电站是供电的主要设施。应急电站主要是针对在紧急情况下进行的供电应急处理。停泊电站是在船舶在没有供电设施的地方靠岸的情况下,对船舶主要电气设备做出供电处理。特殊电站是对船舶上的一些特殊的,在电压、稳定性、频率等方面都具有特殊要求的设备进行供电,其中包括:雷达导航设备、无线电通讯设备、各种信号报警系统等设备。

1.3船舶电力网

船舶电力网包括很多方面最主要一方面是指发电机输出的电能,电能流经主配电板,经过各种电缆的传输,然后电能经过专业的分配电装置的分配到船舶电气设备中有关用户一起形成的强大的电力网络中去。如今对电力网的要求很多但是最普遍的要求是:把电力网的故障的影响降到最低范围之内,就是要求在电力网局部发生故障或者是出现小小的设备损坏时同时又不影响对船舶的电气设备持续和正常的供电工作。

2船舶电气系统的常见故障诊断策略分析

上文已经对船舶电气系统的构成进行了详细的探讨和分析,这为下文对常见故障的诊断策略分析提供了很好的基础。造成船舶电气系统的故障发生的原因都不相同,每个不同的部分出现的故障的表现形式也互不一样。下文将针对不同情况进行具体分析。

故障诊断维修的技术和策略经过近些年的发展已经逐渐进步成熟。特别是在近二三十年间发展特别迅速且逐渐趋于稳定。在故障诊断过程中进行仔细的推理分析是研究故障的一个常用的方法,诊断控制策略也是非常重要的一个方面,不同的控制策略会产生不同的系统诊断效率。还有数据处理方法和知识处理方法也是两个非常常用的方法,被人们一直沿用且广受欢迎。

电气系统的故障诊断维修在我国具有很好的发展前景。在进行故障诊断的时候,要先进行一个小规模的模拟测试。首先,要选择一个可靠的具有代表性的测试点,这是非常重要的。设置模拟测试的地点既要满足定位要求,又要符合故障诊断的理论要求。基于数据处理的诊断方法是先要把所有的响应统一归类,组合成为若干个模糊集,之后再使用逻辑分析的方法来对将要测试的信号进行处理,在实际的操作过程中,我们应该提前准备,较早地发现故障的大概位置,把那些多余的测试点删除,以防造成人力物力的不必要浪费。在小型系统中,我们可以使用直观判断的方法,当遇到非常庞大而且复杂的系统的时候,上述方法就不适用了,需要进行非穷举性搜索的方法,找到最佳的测试点。这种方法比较耗费人力物力,不仅需要加派人手,还需要增加测试工具,但是它能够很快的把测试的范围缩小,它的灵活性比较大。而一些传统的诊断策略在进行诊断的时候,它能够预测的故障状态非常的有限,而且还需要事先确定诊断方法,诊断方法在编制完成的时候,他所能实现的功能就已经确定了,所以,具有很大的局限性,而且它有很大的存贮容量,当进行大规模的测试会比较困难。

测后模拟法又叫元件模拟法或故障分析法。目前,较为流行的是专家系统,它在当前人工智能中是最活跃的,最走向实际领域,近些年来,国内外对它的研究步伐一直没有停止过,在这方面,人们不仅在理论知识上,也在实际应用中都提出了许多新的知识,使船舶的故障诊断方面也得到了飞跃性的进步。专家系统在最早的SAT法是使用测量响应的方法去对系统元件的参数值进行识别分析,用计算机进行操作,使得它尽可能对一些问题进行模拟,通过模拟过程来检测元件的故障。这种该方法的实用性特别广泛,所以特别受欢迎。专家系统有五个非常重要的部分,包括知识库;推理机;数据库;解释器;学习机。以上五个部分在专家系统中互相促进,缺一不可。

近些年来,专家系统在故障诊断方面出现了一些问题,这些问题给人们对船舶故障诊断系统造成了严重的影响,严重的阻碍了整个系统的发展进步的步伐。因此,在这种情况下,就必须要求人们快速的寻找到有效的解决方法。在这些年的研究实践过程中,我们发现,在实际的操作中,可能会出现任何情况,任意故障都会发生,因此我们应该综合考虑各种规则,这样才能够简单快速的找到故障的发生位置,对出现的故障进行分析,最终找到最好的解决策略。

3结束语

目前全球船舶发展越来越先进,而船舶电气系统也相对越来越先进、复杂,研究层次也越来越深入,不管是船舶的构造方面还是故障分析方面,都备受重视,此方面的院校、研究所等如雨后春笋不断增多、加强,本文只是针对其中较简单的方面进行了分析研究,许多问题都没有详尽说明,但是我们只要不懈地努力,向着未来远大目标不停前进,相信我国的远洋运输业、船舶业会发展的越来越好,人类前进的脚步会越迈越大。

参考文献:

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[2] 蒋如宏,李铭志,赵永生,马宁.船舶电气智能设计系统开发研究[J].船舶工程,2009,31(6):41-44.

[3] 黄文虎,夏松波,刘瑞岩.设备故障诊断原理、技术及应用[M].北京:科学出版社,1997.240-243.

论文作者:林海平

论文发表刊物:《基层建设》2016年22期

论文发表时间:2016/12/12

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