研讨系列化工程船舶动力机械系列化监测系统设计

论文导读：一性。整个监测系统由互相独立的不同数量的监测功能模块和不同的方法组合成。监测系统是可以在被测设备中独立存在的机舱设备，而不是与设备对应的配套关系。船型不同的监测系统其规模可大、可小，结构可变，根据不同机型、船型的需要，设备不同。

2.2监测系统系列化系列化通过经过对技术的全面比较，分析同类产品具有

摘要：工程船舶动力机械工况复杂，故障形式、作业频率、工作方式、机械组成的形式也不相同。文章在对船舶实现可检测性的基础上，针对不同类型工程船舶监测系统提出了优化组合模块化的监测方法。通过分析，该监测系统的构建在节约成本、简化系统的同时，还能够对工程船舶动力机械的故障和状态进行有效诊断和监测。
关键词：模块化；系列化；监测系统；动力机械；工程船舶
工程船舶的安全生产是确保企业发展和生存的基本前提，对工程船舶状态的监测和故障的诊断又是保障工程船舶安全的重要手段。对各类工程船舶运用模块化的监测方法来构建不同的监测系统，不仅仅能够降低监测的成本，简化监测系统，还可以达到故障诊断和状态监测的目的，全面地反映了工程船舶动力机械系统的运行状态。
我国监测系统现状
我国船舶机舱自动化监控水平表现为：船舶机舱监测系统仅为单一对象设计，系列化研究产品较为缺乏；监测系统无法确定故障部位、无法对故障原因进行分析、无法对故障性质进行诊断，它只是具备简单的报警功能。因此，综合水平较高、最大程度满足各种需要的系列化船舶动力机械监测系统的开发就显得极其重要。船舶动力机械监测方法包括以下几个方面：瞬时转速、油液分析、热力参数、振动

1.1瞬时转速法

柴油机各个缸的工作状态可以通过曲轴的瞬时转速波动信号反应出来。瞬时转速法容易实现在线监测，方便使用，但是对于柴油机转速变化频繁、工况较为复杂的一些工程船舶，瞬时转速法的应用会受到限制，柴油机缸的运行状态以及相关故障的信息可以通过对瞬时转速的波动的监测来获得。

1.2油液分析法

通过监测船舶液压系统和润滑系统中的油液来对动力机械系统中零件磨损的程度、类型、部位进行诊断。油液分析方法在实际的应用中还缺乏准确性和可靠性，但是，在实验室的应用中，却是比较成熟的检测方法。

1.3热力参数法

利用冷却液、滑油、燃气、空气等动力机械系统中的介质参数对整个系统的技术状况进行判断。动力机械系统中的热力参数具有可用性强、诊断范围广、信息质量好、外界干扰小等特点，其蕴含了大量的故障信息。但是，只采用监测热力参数的方法是很难诊断故障的，热力参数的异常通常是由动力机械故障所引起的。

1.4振动分析法

在分析、处理数据后，利用工作时船舶动力机械产生的振动信号，来诊断内部零件状态的方法称为振动分析法。振动分析法的特点是能够实现在线诊断、其诊断准确率高、速度快。但是，振动分析法难以归纳不同类型的动力机械共性，对于不同类型的船舶，其方法也不相同。这就是说，对于复杂动力机械系统而言，振动分析法存在技术上的难点。
系列化、模块化监测系统

2.1监测系统模块化

监测系统的模块化包括软件功能模块化以及监测方法模块化。⑴软件功能模块化，根据要求体现设定参数和监测程序，来对不同船舶动力机械系统实现监测，而无需设计新的系统硬件及软件。根据要求对相应软件功能模块以及监测方法进行优化组合，就可以达到目的，研制、开发出相应的监测平台。提高了性价比的同时，很大程度上节省了研制、开发新产品的费用。软件功能模块参考图1。⑵

图1 软件功能模块
监测方法模块化，船舶热力参数监测数目根据不同工程船舶机舱自动化等级的不同而异。不同级别船舶热力参数监测模块的建立可以根据船舶机舱自动化的等级来进行。可以根据监测在线铁谱、颗粒污染度、水分、黏度等参数的不同来构建不同的监测模块；可以将振动和瞬时转速分别构建为独立的模块，这取决于监测参数的单一性。整个监测系统由互相独立的不同数量的监测功能模块和不同的方法组合成。监测系统是可以在被测设备中独立存在的机舱设备，而不是与设备对应的配套关系。船型不同的监测系统其规模可大、可小，结构可变，根据不同机型、船型的需要，设备不同。

2.2监测系统系列化

系列化通过经过对技术的全面比较，分析同类产品具有的发展规律，为了协调配套产品与同类产品之间的关系，合理地计划、安排产品的尺寸、型式、主要参数。系列化产品能够最大限度地节省设计，又能及时达到市场需要的标准，灵活机动地发展新品种，它采用了发展变型产品的方法，根据市场特殊要求，使得产品通用性好。工程船舶的类型多，可监测性也不同。所以对监测系统经济成本的要求、常见的故障、运行中的特点、动力机械设备的组成的要求各不相同。
设计监测系统
工程船舶分为水域施工船、潜水工作船、摘自：毕业论文答辩流程www.7ctime.com
打捞、救助、港口服务船和浮体。下面针对设计工程船舶动力机械系统状态监测故障诊断系统以挖泥船和航标维护船为例，进行介绍、说明。
作业机械系统、辅助机械系统、主推经系统构成了自航式挖泥船的动力机械系统。。挖泥船的工作负荷较重、工作环境恶劣、所需工作时间长、长期在外进行作业，定期的保养和维护不足。因而挖泥船常常因疲劳破坏、腐蚀、磨损等因素造成较高的故障率。我们采用了四种监测模块的优化组合来确保自航式挖泥船监测系统的准确性和可靠性。其监测系统的方案为图2所示。

图2挖泥船监测方案图
作业机械系统、辅助机械系统、主推进系统构成了航标维护船的动力机械系统，航标维护船大部分的时间都会在码头停靠，其运行时间较短，对其可适当定

图3 航标维护船监测方案图
期保养、维护。航标维护船的主要故障以动力机械故障为主，航标维护船具体的监测系统方案如图3所示。设计工程船舶动力机械系列化监测系统，部件要做到经济、简单，还要做到可靠、实用。
结束语
系列化动力机械监测系统提高了设计质量和设计效率，还降低备件成本、维修成本、管理成本、培训成本等营运成本。船舶动力机械系统系列化监测系统的开发推进自身技术发展，同时也达到保养、维护的目的。
参考文献
瞿世鹏,蒋祖华.船舶分段装配工时定额计算方法[J].哈尔滨工程大学学报,2012(5).
张湘军.航道工程船舶系列化监测系统的研究[J].武汉理工大学轮机工程,2010(8).