基于机器学习的舰船轮机设备多发故障信号监测

针对舰船轮机设备故障信号监测中存在的运算量大、缺少故障数据、模型训练复杂、检测效率低、准确度不高等问题,设计了基于机器学习的舰船轮机设备多发故障信号监测方法。通过多种传感器采集舰船轮机设备振动信号,经小波变换降噪后,通过EMD经验模态分解提取舰船轮机设备振动信号特征,将其作为孤立森林算法输入进行异常信号检测,以异常信号检测结果为依据,构建决策二叉树支持向量机故障信号分类模型识别故障信号,实现舰船轮机设备多发故障信号监测,实验表明,该方法可以高效、准确地检测并识别舰船轮机设备的故障信号,而且适应性广泛,在舰船轮机设备的各种工况下,监测性能都十分良好。     

多传感器融合下船舶机电系统多发故障信号监测

为了提高船舶维护效率,提出一种多传感器融合下船舶机电系统多发故障信号监测方法。根据故障状态下的信号频率,使用小波变换法提取故障信号特征参数作为蚁群算法优化BP神经网络输入,实现多发故障诊断,并通过DS证据理论完成多传感器数据融合,得出故障诊断结果。实验结果表明,该方法可通过多传感器融合判断出船舶机电系统故障类型,即使一种传感器出现故障也不影响诊断效果,诊断船舶机电系统多发故障平均准确率高达97.02%,能够实现较为精准的船舶机电系统多发故障监测。     

船舶轮机设备故障排除系统优化设计

传统的故障诊断系统是以主机为节点,无法精准的分析船舶各个设备的参数,为此提出船舶轮机设备故障排除系统优化设计。硬件部分主要优化设计了数据采集器、数据处理器和数据分析器,软件部分采用模糊查询的方式,将界面显示的故障原因输入到文本框中,并根据船舶轮机设备故障排除流程,对不同变化函数进行排除处理,由此,实现船舶轮机设备故障排除系统软件的优化。软、硬件结合完成船舶轮机设备故障排除系统的优化设计。在海上船舶轮机模拟实验台对所提的系统和传统的诊断系统进行对比实验,实验结果表明,该系统可以精准的分析船舶各个设备的参数。     

WSN在船舶轮机自动化监测系统中的应用研究

介绍基于WSN的船舶轮机监测系统的结构,针对轮机设备运行环境复杂,人员难以靠近等情况,提出了基于无线传感器网络的船舶轮机自动化状态监测系统,监测系统采用LM3S1968和CC2420作为无线传感器网络的主要硬件。分析分簇路由LEACH协议,针对LEACH算法的不足,对其进行改进,同时给出一种产生临时ID的方法,保证相互间较大概率的互异性。最后通过Matlab软件对系统进行仿真分析,结果表明采用改进后的系统可以延长网络寿命,能够对信号进行实时有效的采集。     

电机组振动故障实时监视技术研究

电机组振动故障实时监视的系统,可用于发动机等船舶上大型电机设备的故障预测。利用高灵敏度的MEMS加速度传感器对振动信号实时采集,并配置专用的电机组振动监测设备进行实时的特性分析,判断电机的工作状态。文中设计的监测系统具有结构简单,灵敏度高等优点,可很好的应用于电机故障的监测中。     

基于ASP.NET的船舶润滑油监测信息与故障评价系统开发

润滑油监测技术是现代船舶轮机设备状态监控与故障预警诊断重要的技术手段之一。为顺应现代船舶维修保养体系由"定期维修"向"视情维修"方向转变以及现代信息技术在油液监测各环节的应用,基于轮机设备在用润滑油检测获得的数据及其变化规律,采用时序与回归分析方法,综合运用C#程序语言、ASP.NET结构和数据库技术搭建了基于Internet和B/S结构的润滑油监测信息与故障评价系统。该系统经实际应用验证效果良好,可作为航运公司机务及轮机管理人员进行润滑油品质监控及设备故障预警可靠、实用的工具之一。     

大型船舶轴系故障非接触式监测方法

大型船舶轴系故障具有多变性,导致当前故障识别方法无法有效对各种类型的大型船舶轴系故障进行准确识别,为了提高大型船舶轴系故障识别的效果,设计一种新型的大型船舶轴系故障非接触式监测方法。首先采集大型船舶轴系故障识别信号,采用小波对其进行去噪,然后换提取大型船舶轴系故障识别信号特征,最后采用最小二乘支持向量机设计大型船舶轴系故障识别的分类器,并进行了具体的大型船舶轴系故障识别模拟实验。与其他大型船舶轴系故障识别方法相比,本文方法通过小波抑制了大型船舶轴系故障识别信号中的噪声干扰,提高了大型船舶轴系故障识别成功率,加快了大型船舶轴系故障识别的训练时间,建立更高效率的大型船舶轴系故障识别分类器。     

船舶自动化机舱音频信号监测技术

描述了船舶机舱音频信号的监测分析技术和在实船应用的现实意义和前景。根据船舶机舱内各种设备在运行情况下音频信号的频率、频域和幅值，应用FFT和小波变换等分析方法，经过计算、分析、对比判别与研究，找出音频信号和频率谱的特征值，建立正常工况下音频信号的数据库并对各种故障信号进行识别，从而获得对船舶机舱的设备运行工况进行监测诊断和故障初期预报的方法。     

船舶交流电网绝缘监测及故障定位系统开发

针对传统船舶电网绝缘监测装置可靠性不足、受泄漏电容的影响较大、测量范围较窄、测量准确度不高等问题,以船舶IT交流供配电网络为研究对象,建立一种能够实时监测整个电网系统对地绝缘值与泄漏电容值,实现实时故障定位的系统,并结合Hausdoff距离算法进行容错计算.结果 表明:该系统可实时监测船舶电网的绝缘状态,并实现故障线路的准确定位,为操作人员保养设备和抢修设备提供最及时、最准确的判断信息,能够做到尽快排除故障,恢复供电,保证机电设备随时处于备航状态.     

基于时间序列与小波分析的船舶柴油机故障诊断

模拟柴油机气阀间隙异常的几种情况,并实时监测柴油机缸盖振动信号.采用时间序列分析方法对船舶柴油机缸盖振动信号功率谱进行识别,采用小波变换方法对各信号进行小波包分解,并提取故障特征频段信号进行功率谱估计,实现精确故障诊断.     

船舶电力推进系统螺旋桨负载实时监测研究

通过对船舶电力推进系统螺旋桨负载的实时监测,提高对船舶电力推进系统的状态监测和故障分析判断能力,提出一种基于高阶统计量特征提取和串行D/A转换控制的船舶电力推进系统螺旋桨负载监测方法。采用振动传感器进行船舶电力推进系统螺旋桨的振动信号采集,振动信号能有效反映电力推进系统的负载特征,对采集振动信号进行时频分析和高阶统计量特征提取,以提取的特征量为测试集,进行负载监测的信号分析。在此基础上,基于ADSP21160处理器系统进行负载实时监测系统的硬件设计,通过D/A转换控制方法提高负载监测的实时性和准确性。仿真结果表明,该方法进行船舶电力推进系统的负载监测的实时分析能力较强,信号采集和输出的准确性较好。     

基于HMM-SVR的船舶动力设备故障模式识别与状态预测研究

船舶动力设备因故障监测信号样本少、变化缓慢且数据特征呈非线性,使得设备故障模式的准确识别和状态预测比较难。鉴于此,文章研究了基于隐马尔科夫模型的故障模式识别方法,利用该模型将微弱变化的信号特征转换为变化较大的对数似然概率对故障模式实现有效识别。在此基础上进一步提出基于HMM-SVR的设备状态预测模型,将遗传算法用于支持向量回归模型参数寻优,并结合隐马尔科夫模型,实现对设备状态的预测。对船用柴油机进行仿真,结果表明上述模型具有较高的识别率,能准确预测船舶动力设备的当前状态。     

关于提高轮机管理水平的思考

目前造船市场迅速得到提升,造船速度和造船质量均有大幅提高,尤其是造船速度。在船舶行业,轮机管理通常指运营船舶的设备和系统管理,在造船行业几乎很少能听到"轮机管理"这个概念。事实上在造船厂船舶的舾装阶段,轮机设备和系统因管理原因造成的故障并不鲜见。     

FMEA在船舶主机润滑系统中的应用

应用故障模式及影响分析方法(FMEA)对船舶主机润滑系统出现故障的原因和模式进行研究和分析,计算出故障的风险度并进行分级,根据结果提出提高其可靠性的措施。本文研究为轮机人员有效地对船舶主机润滑系统进行维护和管理提供帮助。     

三菱SJ-G系列分油机工作水系统管理与维保要点

分油机是船舶上重要的设备,如若发生故障将影响船舶正常营运。船舶分油机发生故障的根源机率最大的就是工作水系统不能正常工作,因此正确了解分油机工作水系统工作原理和维保要点,消除日常管理误区,及时排除故障,保证分油机正常运转,对船舶轮机管理人员来说至关重要。     

基于LabVIEW的船舶柴油机不同工况下的机身振动信号分析

机身振动信号对船舶柴油机故障的识别具有重要作用,可为故障的分析提供重要的参数,因此编写了基于LabVIEW的柴油机振动信号的采集与分析系统,应用搭建的平台在正常工况和几种典型的故障模式下进行振动信号的采集与分析试验。从采集到的状态信号中提取与设备故障密切相关的机身振动信号进行时域、频域和幅值域的分析,同时通过各特征参数的分析对柴油机进行简单有效的故障诊断与识别,并根据计算得出的特征值的变化趋势来分析确定信号中故障的发生与发展,及时对故障作出分析诊断。这对保证船舶安全航行以及对设备实行预知维护都具有十分重要的意义。     

船舶轮机常见故障分析与对策探讨

现今船舶业发展规模越来越庞大,轮机设备也越做越大,所产生的故障与安全隐患也是成正比的。如何能在预防故障隐患与处理故障上提高效率,将成为航运公司在航运市场的制胜关键。本文主要研究了船舶轮机的故障及应对方法,旨在为轮机维修保养提供依据,提高船舶轮机的经济性与安全性。     

船舶电站建模及其应用

本文简要介绍了轮机仿真器中船舶中电站的仿真机理及功能，分析了船舶电站的建模方法，重点强调在故障和非正常态下模型的仿真功能，实时模型可全面地仿真电站的工况，并地其进行监测分析。     

直流组网电力推进系统选择性保护设计与验证

随着国际海事组织和各国政府对船舶排放的要求越来越高，使用综合电力推进系统的船舶越来越受到市场的青睐，对于采用电力推进系统的船舶，需要对其进行进行选择性保护。它使用电流和电压信号进行监测，并以可调节的方式来检测系统故障。文章结合某新造船实例，简述选择性保护原则，从选择性保护方案开始，分析了不同短路类型的保护机理与选择性实现原理，对关键保护元件的选择，对与保护计算相关的设备分别进行了建模，并建立系统短路故障分析模型对各类型短路进行了仿真分析与保护策略验证。     

船舶轮机控制与管理一体化系统

本文介绍了我国自行开发研制的船舶轮机控制与管理一体化系统，并对其可靠性进行了理论分析。该系统由主机遥控、自动电站、油水与压载自控、船舶浮态自控、监测调控及轮机管理中心等子系统组成。其体系结构为控制级、操作级和管理级三级结构，由舰船２＋实时网联网。该系统利用网络实现了多重冗余设计，以计算机实时仿真系统取代了传统的控制系统与柴油主机、发电机组的陆上联调与配机试验。