船舶主推进系统故障分析与预测研究文献综述
2020-05-04 21:18:36
船舶主推进系统在船舶航行中起着至关重要的作用,但由于其工作环境多变、条件恶劣,素以故障发生率极高。而且主推进系统系统具有多层次、复杂等特性。因此对其性能的监测过程复杂,出现故障时排查故障原因难度大、耗时长,维修工作繁琐、时间紧迫,一旦修理维护不及时或不正确,将会引发海损事故。因此,做好船舶主推进系统故障分析诊断工作,才能更好的保证船舶的正产运行。目前船舶管理大多数都是釆用传统的故障诊断方法和定期预期维修计划。但是随着柴油机技术的发展,传统的故障诊断方法难以满足现在的需求。随着人工智能技术的发展,船舶柴油机故障诊断技术也有了新的方法与技术。其中利用MATLAB的BP神经网络的技术,是主推进系统故障诊断研究的一个重要方法。
目前,国内外对于船舶柴油机故障分析诊断系统的研究可谓层出不穷。不同研发机构,采用的算法理念也不尽相同,且各有特点。
船舶动力装置状态监测与故障诊断方法分类:
① 直接测量的方法
该诊断方法是通过普通仪表、仪器、化验等手段,并借助看、听、摸、嗅等方法直接测量被诊断对象有关的输出量,如果输出超出正常变化范围,则认为对象已经或将要发生故障。这种方法简单,但容易出现故障的误判和漏判。初期的船舶故障采用这种诊断方法。
② 基于数学模型的方法
状态估计法和过程参数估计法都是这类诊断的代表方法。通过估计系统的状态或根据过程参数的变化特性结合适当的模型进行诊断,这两种方法的前提条件都是需要建立精确的数学模型。当船结构模型己知或动态可建模时,这种方法还是有优点的,因为它能深入地反映船舶运动的动态特性和实现实时诊断。
③ 振动分析法。利用船舶主机表面的振动信号诊断其机械状态,如缸盖振动信号可反映柴油机各部件间关系,由缸内气体爆发压力、进排气门落座冲击、进排气门开启气流冲击等多种激励综合作用的结果,同时还受到机身整体振动等因素的影响。其表现形式既具有与工作循环有关的周期性特性,又具有非平稳时变及某些冲击特性。振动分析法具有诊断速度快、准确率高、定位性强、适用范围广、能够早期预测和在线诊断等特点,特别适用于柴油机的燃油系统、气阀机构、增压器、活塞缸套组件、连杆轴承、滑动主轴承等部件的故障诊断。
④ 油液分析法。润滑油在船舶主机中循环流动,滑油品质的变化和所含杂质状况可以提示零部件磨损的部位、类型和程度。按工作原理分主要有铁谱法、光谱法和理化分析法等油液分析方法。