摘要：船舶动力装置仪表和控制系统功能在于对监测、控制动力的装置状态，仪表系统自身的正常与否将直接影响到动力装置是否可以正常的运行。所以，若是仪表系统出现了故障，就需要立即进行排除。
关键词：船舶动力装置；故障诊断技术；现状分析
前言：本文主要分析故障诊断原理、推理模型及其诊断的过程，针对船舶仪表和控制系统工作中的故障，研究船舶动力装置仪表和控制系统地故障诊断系统，以供借鉴参考。
1船舶动力装置性能及其特点的分析
1.1柴油动力系统的性能分析
柴油机技术现已趋近极限，低速机、中速机在近年逐渐向着强化、可靠、低耗、低排放所发展。低油耗已经不再是必须追逐的目标，低排放量就成为当前的主要课题。柴油机是内燃机启动迅速，负荷运转性能较高，安全可靠的技术十分成熟。在现代化船舶建造行业中，船舶主机与电站一般都是采用了柴油机，柴油机的动力系统则是按照驱动形式不同分为柴油机直接驱动、齿轮传动的形式，按照其转速高低将其分为二冲程柴油机、四冲程的柴油机。二冲程的柴油机主要是应用在大中型的远洋运输船舶上，有着转速低、持久动力的特点，四冲程的柴油机主要是应用在中小型的船舶上，相对二冲程柴油机有着转速高的特点，柴油机还是船舶燃气轮机推进系统、电力推进系统地主要设备。
1.2燃气轮机的动力系统特点
燃气轮机比柴油机的质量、尺寸方面的优势更大一点，还有着功率大、重量轻、动力响应好，其还有着良好低加速性能，及其低污染气体的排放，配上柴油机组成了联合动力的装置，能够有效的克服低工况、高油耗地缺点，是高速船较为合适地动力装置。并且其还有低排污的特点，特别适应渡船使用的环境。其缺点在于燃油的经济性不能充分的燃油，燃气轮机需要燃用干净、价高高的蒸馏油。
1.3电力推动系统特点
船舶电力推动的系统就柴油机的动力系统来讲，主要是由电动机、发电机、原动机、变频器，以及推进变压器、推进器、控制调节的设备所组成。主要是应用了电能提供出动力，电力推进系统安扎推进器低不同，分为轴桨推进、全回转推进器，全回转推进器的操作性能高，主要应用在动力定位地海工船。经济效益好，并且电推进系统操控性要比柴油机更稳定，因为电子变频的技术突破性的进展，我们能够采用简单低交流电动机带动定螺距螺旋桨，按照需要就零到满负荷自由选择转速，多台柴油机形成电网，电传动则是按照负荷率调整单机的工况，使得其处在最佳的状态，达到了低排放和低能耗，进而提升船舶航行地经济性。
2船舶动力装置仪表诊断的方法选择
2.1诊断系统功能和原理的分析
2.1.1系统的功能
仪表系统故障的诊断；仪表系统故障分析及其处理的意见；诊断知识自我的完善及其记录；有关地信息打印。
2.1.2基于层次诊断模型
层次诊断模型主要是采用了层次诊断的模型，层次诊断的方法基于知识分类方法，先是利用了系统结构分级的原理把复杂系统分为系统级、子系统级、功能单元级等层次，对不同层次则是采用了和其相适应地诊断方法，逐层确定出故障部位及其产生的原因，直到预定层次获得相应的结果。
2.1.3诊断推理的过程
对于某系统故障诊断我们主要是采用推理形式，实现对其故障进行诊断地方法，在进行诊断的时候，先输入了初始的征兆，假设故障子系统并且按照相应的征兆进行推理，以得出诊断的结果，并且询问相关的维修记录，进行维修处理。
2.2诊断系统的组成
故障诊断系统主要是由故障检测模块、故障的诊断知识库、故障诊断推理机、知识库管理的模块、诊断的结果、处理模块等组成。故障检测模块主要是经过人机交互及其某检测推断出故障的类型，知识库的管理模块主要是实现各知识库中的内容增删、显示、特性的处理、修改等等。
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2.3船舶动力装置空调压缩机能量调节装置的故障分析
船舶航行在各海域，气象条件十分复杂，为了可以在舱室内创造出一个适宜的人工气候，便于为船员和旅客提供出一个舒适地工作、生活环境，现代船舶通常都装设了有空气调节的装置。对空调的制冷装置来讲，压缩机通常都设有了能量调节的装置，使用期间通常都处在运转的状态，在空调装置按照降温工况进行运行的时候，在外界的气温升高或者是降低的时候，空调制冷压缩机上地能量调节装置就使用了压缩机自动的增缸或者是减缸，直到空调制冷装置是由舱室带出低净显热量、净温量与舱室的显热负荷以及湿负荷在一个平衡的状态，空调舱室温度便可保持稳定。
3船舶主机常用的监测和诊断技术
船舶主机的故障诊断技术主要是由热力参数监测、瞬时转速监测、振动监测、油液监测所组成，利用了热力参数变化，实现对船舶动力装置的工作状态进行判断，主要是对其排气的温度、转速、冷却水的进出口温度进行分析。重点在于对船舶柴油机性能进行判断，船舶主机瞬时的转速波动能将机器是否正常的工作状态所反映出来，经过对其数据分析，诊断机器故障原因。利用船舶主机的表面发出振动的信号，进而诊断出器械故障地原因。润滑油作为早船舶主机循环流动的，润滑油的质量变化及其所含有的杂质将直接反映出表面的零件磨损情况。
船舶动力装置的监测诊断是有难点地，船舶动力装置设备的组成十分复杂，难有相适应地模型进行研究，船舶动力的装置故障一个可能引起多个前兆，关系不确定判断比较模糊。因为船舶动力的装置工作环境特殊性，不少有效地信号不能及时传达，内部的部件相近相互的影响，使得一些故障部件特殊信号的混淆，难以进行分辨，进而增加了船舶动力装置的故障诊断难度。
4控制系统的设计分析
4.1控制系统设计
控制系统的设计是一个很大的工程，因为涡轮增压器地影响，涡轮增压柴油机时间的延迟更大一些，非线性的特点则是更加的强烈。柴油机的控制通常是按照不同工作点设计出多个控制器，按照实际的工况进行调度，但是工作点的快速变化下，使得控制方案不能有效的保证系统稳定性及其性能，我们需要找出基于模型优化控制的算法、用于控制器设计的数学模型，在近些年来，鲁棒增益调度算法可以解决这个问题，但需要线性变参数（LPV）状态空间模型作为算法设计的基础。
4.2船舶动力装置与柴油机的关系
以柴油机的优化控制作为目标，经过简化柴油机平均值的模型，得到了以柴油机转速、扫气箱压力、排气管压力、压气机功率作为状态变量地四阶线性变参数状态空间模型。
以6S60MC型船用柴油主机为例，进行了仿真计算，和平均值的模型实现了对比分析。结果为：第一，同平均值的模型比较，尽管说在简化的时候，忽视不少非线性的因素，LPV模型在动态、稳态过程中有着较好地准确性。第二，LPV模型能够直接用在基于模型地现代控制算法，比如说：鲁棒控制的设计分析、系统仿真。采用了LPV模型，能够设计出既能控制柴油机的转速，还能对空气流量控制算法进行调节，在满足转速的要求下，把过量的空气系数维持在最佳的范围。
结束语
总而言之，船舶动力装置仪表故障的诊断维修系统能够有效的实现对仪表、控制的某系统进行故障的诊断，其故障的诊断系统可以查出引起其系统故障的原因，找出该系统的故障功能单元，并且能够获得故障的处理方法。除此之外，还具有解释的功能，能够快速的培训维修的人员，积累故障诊断的经验。其诊断的系统能够应用在推广至诊断其他系统故障，若想获得更好地诊断效果，我们需要把数据库的管理方法、神经网络、模糊推理的决策等进行结合，形成集成诊断的系统，进而实现了仪表系统故障自动的诊断。
参考文献
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论文作者:崔学刚1,周玲杰2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/20
标签：船舶论文; 柴油机论文; 装置论文; 动力论文; 系统论文; 故障论文; 模型论文; 《基层建设》2018年第21期论文;