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摘要：在本研究中阐述了船舶在维修保养中，状态监测以及故障诊断分析的应用现状，并将其分为三个阶段，分别是萌芽、单向发展，多信息与检测技术融合这三个阶段，阐述了不同阶段预测技术的应用特点，并且针对一些关键技术进行详细阐述，说明了在船舶维修管理中状态监测和故障诊断技术的实际应用，指出目前该技术存在的不足之处。
关键词：船舶；机械；状态监测；故障诊断技术；趋势
在船舶技术管理过程中船舶的维修管理是重要的组成，随着近年来科学技术的发展，目前船舶实现了自动化操控，很多技术综合应用，因此使得设备故障在发生过程中存在一定的随机性。故障发生是由于多种因素导致的，传统的故障诊断已无法明确诊断设备的运行状态以及可靠性，因此需要利用现代化技术和故障诊断设备，能够对机械进行性能和状态分析，提供故障的预警，进而把握现代船舶机械的技术，实现船舶的安全运行。在现代化船舶机械维修中，状态监测和故障诊断是重要的诊断方法，在处于机械设备不解体且处于正常运行过程中，能够实时对其运行参数进行分析，判断是否处于正常运行状态，能够及早发现潜在的故障问题，指导相关工作人员做好针对性的机械维修和保养，减少维修过程中的工作量和运营成本，该技术是现代化管理的必然要求，能够进一步使技术管理实现动态化，智能化发展，利用状态监测，故障信息主要包括红外线性能参数，振动，噪音等多种指标，可以根据被监控对象的性能特征，配用相应的设备仪器，进一步实现实时监控，比如噪声，振动监控，性能监控，油液监控等，而对船舶状态监测与故障诊断的技术，包括诊断检测，液油监测，性能参数监测，信息融合监测等多种技术。
一、船舶机械状态监测与故障诊断技术
目前，在船舶机械的状态监测和故障诊断中可以分为三个阶段，首先在萌芽阶段，是油液监测技术发展阶段，处于该过程中能够对故障诊断和维修起到一定的积极作用，然而其自动化程度不高，主要用于油液检测的油分析方法，最初是常规的理化分析，可追溯到流体润滑理论，以及经典流体力学的相关研究上。而当前在轮船润滑油管理上虽然传统的理化性能检测也是常用手段，可用于润滑油性能指标的实时测定，可通过水分，酸度，粘度等指标来评价润滑油的变化。第二阶段为单一性的监测发展技术，处于该阶段过程中监测技术对于传动故障，预测以及维修来说能够发挥一定的重要作用，可以采用的方法为铁谱监测，光谱油料分析等多种方法，其中油液监测是在上世纪60年代发展起来的，可以对润滑油中的污染物实现光谱分析，进而了解到设备目前存在零部件的磨损程度，进而找到故障为点，仔细记数模粒情况来评价油品的质量问题。在上世纪60年代，加拿大海军利用火焰光谱来测定船舰对油液进行铁谱分析，进一步提出了微粒摩擦学的理论。而在上世纪80年代逐渐采用红外光谱进行油液分析，加入傅里叶变换相关理论，可以采用红外光谱来彻底导致油液性能变化的因素，但这种检测费用是比较高的。
振动检测技术，能够用于检测机械和周期的不平衡性，轴瓦损坏程度，齿轮部位以及传动部件的损坏程度，机械的松动情况以及其他的故障问题，一旦零部件出现较大的缺陷问题，或者配合间隙增加时也会使机械动力学性能改变，进而产生振动。因此可以通过船舶机械振动监测情况，将其信号作为分析对象，了解船舶此时的内部情况，以获取诊断故障的原因，发展程度，利用该技术能够减少人员中的工作量，缩短工作范围，具有一定的灵敏性和快捷性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在船舶机械中该技术得到了应用，且在上世纪70年代逐渐被运用于内燃机的诊断，性能参数监测，在船舶处于正常运行过程中，工作状态的机械会输出运行参数，这些参数能够从一定程度上反映船舶机械的性能状态。由于对于大型船舶来说有独立的控制室，有多种监测数据仪表，轮机管理人员可以利用仪表获取性能参数，将参数与标准值进行比较，进一步分析是否需要调整或者更换维修机器。
在第三阶段为上世纪90年代之后，这种状态监测技术已经广泛应用于船舶的故障预测维修，并提出了状态维修的相关理论，也是金色系属于多信息技术相互融合的重要发展阶段。处于该阶段中故障诊断，状态监测，维修管理，质量控制这四者之间具有紧密联系观研究学者针对四者之间的协调性进行高度重视。由于近年来状态监测和故障诊的技术方法越来越多，针对这一问题国际有关部门技术研会起草了诊断标准，有利于规范状态监测和故障诊断技术以及应用，通过对机械设备出现的故障率进行曲线分析，我们可以发现采取预防维修和售后维修的方法无法降低系统的故障概率。状态监测在维修中能够结合事后预防维修，以获取最佳的维修管理状态，然而在这一阶段中出现具有专业技术发展之外，也实现了多学科交叉技术的融合，包括专家系统，模糊数学法，灰色关联法等多种方法。处于这一阶段能够显著提升油液监测技术的应用，采用油液监控设备之后能够减少设备的磨损率，并将其降至25%左右。而润滑油的耗油量将70%，由于船舶润滑油的成本高，消耗量相对角大，因此要想对船舶动力装置应用这种技术，能够获取良好的综合效益。俞方平等人提出信息融合与网络技术融合的内燃机状态监测与故障诊断，该系统能够将数据网络与控制测控系统形成整体，基于多层次信息融合和多传感器的系统，该软件可以采用客户服务器结构，包括故障诊断系统和内燃机状态监测，公司部门诊断和决策系统这两个部分共同构成。张彦军等人认为，在柴油机故障诊断中，利用神经网络模型存在各自的特点，比如对单一网络模型来说，在进行故障诊断中可提出对不同模型子网络构成的组合网络诊断，不同子网络诊断输出相应的模糊变换能够融合多种故障信息，提高诊断效率和准确度，能够组合网络诊断模型，如何有效故障信息避免对单个值网络诊断失败的问题，减少了系统的不确定因素。
二、针对船舶机械在状态监测和故障诊断方面的技术发展
在船舶机械中状态监测和故障诊断应用，能够从一定程度上推动传动技术管理的现代化发展。近年来随着自动化程度的提升，在船舶运行中状态监测和参数测量日益完善，使船舶的管理更加便利，也能够为船舶状态监测与故障诊断提供多种途径。比如，目前现代化船舶机械故障诊断逐渐呈现多种信息化技术，人工智能，网络技术的融合方向发展，未来将实现智能化，网络化，集团化，将信息融合在一起。在状态监测和故障诊断的应用上有相应的研究报告，针对船舶系统故障诊断信息的融合相应技术探讨也成为了未来研究学者高度重视的问题。在船舶机械中状态监测与故障诊断技术实现了更为广泛的应用，将推动国内船舶维修管理实现规范化的方向发展。
小结
总而言之，在本研究中针对目前科学技术快速发展的背景下，船舶机械状态监测与故障诊断经历了萌芽阶段，单向发展阶段以及多信息融合与检测技术融合的标志阶段，进一步阐述了未来国内船舶机械在状态监测与故障诊断过程中的发展方向。
参考文献
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论文作者:张敬超
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年5期
论文发表时间:2019/7/2
标签：状态论文; 故障诊断论文; 船舶论文; 技术论文; 故障论文; 船舶机械论文; 过程中论文; 《建筑学研究前沿》2019年5期论文;