目的及意义

随着航运业飞速发展，船舶数量和吨位快速增长，为了适应时代的需求，船舶的航行速度也需要提升，因此船舶的安全性越来越受到人们的关注。近年来，我国与各国的经济交流日益密切，其贸易往来、进口量的连年增长，航运业迎来了新的机遇，但是在船舶发展日新月异的今天，船舶的安全航行也是一个必须面对的问题。在以柴油机为动力的船舶当中，柴油机是最为重要的部分之一，为船舶的航行提供了重要的动力，船舶的航行安全很大程度上决定于船舶柴油机高可靠性的运行。柴油主机是民用船舶中价值最高的配套设备,其可靠性直接影响船舶运行的经济性。在柴油机的运行当中，由于工作条件恶劣，机器结构复杂，并且需要较高的强载度，因而很容易发生故障问题。其后果往往会导致海损事故，对船舶的正常航行造成影响，带来巨大的经济损失，严重时还可能威胁到整船人员的安全。

保证船用柴油机安全运行是一个系统工程，设计方面、工艺方面,使用方面上都会对其产生影响。为此首先要对船用柴油机可靠性作定性和定量的评价和分析研究，其次,要运用工程领域的现代管理思想、技术,在设计、建造、安装和运行管理中系统地提高船用柴油机的可靠性。基于此，在船舶柴油机的运行当中，应当对其进行有效的监测，通过科学的故障诊断技术的运用，保证船舶柴油机良好的工作状态。因此对船舶主机状态的监测及故障诊断方法的研究，可以让人们及时的发现船舶主机故障的发生前兆，为后期的维修与保养建立一个有效的技术参数数据。也可以对于设备维修的决策做出正确的指导，有效的将事故发生率降低，为正常工作做保障船舶柴油机的管理、使用维修人员应当掌握可靠性管理的方法，懂得操纵，保证柴油机设备无故障地工作，保障其在整个寿命周期中的技术维护和修理费用最低。

研究背景（国内外现状分析）

船舶主机监测及故障诊断监测的重点在于对柴油机组运行状态做出准确评价。国外在 70 年代中后期开始研制柴油机工况诊断系统，它在传统监测技术基础上增加了发动机内部参数的自动监测。随着计算机技术在各领域中的应用，传感器技术和动态测试技术的发展，将监测数据信号输入计算机进行处理，已经取得了较好的成果。不仅提高了故障处理的速度，而且给维修人员提供了更为可靠的参考依据。

80 年代中期以来开发的柴油机预测诊断系统，除了采用更先进计算机网络技术、电子通讯技术外，主要采用计算机智能程序来代替人的部分智能活动的一种人机处理系统，应用了日益成熟的柴油机工作过程模拟计算技术、模糊逻辑技术、多媒体技术等使柴油机故障预测诊断技术水平大大提高。

虽然我国在柴油机故障研究方面起步较国外晚，但是自 1985 年以来，由中国设备管理协会设备诊断技术委员会、中国震动工程学会机械故障诊断分会和中国机械工程学会设备维修分会分别组织的全国性故障诊断学术会议已先后召开十余次，极大地推动了我国船舶主机监测及故障诊断技术的发展。

从国内外研究来看，柴油机的状态监测和诊断技术已经有了明显的进步。船舶柴油机故障诊断技术由传统的简易诊断方法，逐步发展到以传感器技术和动态测试技术为基础，以信号处理技术为手段的常规诊断技术方法(如热力参数分析法、振动监测法和声发射诊断法)，近年来,机器学习的蓬勃发展令人关注。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容及目标

（1）研究内容