船用机电设备状态监测与故障诊断概述

随着科技迅速发展，机电设备自动化程度不断提高，其结构越来越复杂，但潜在的故障源和发生故障的方式也相应增加。一旦设备某部位发生故障，就有可能破坏整台设备，甚至影响整个船舶的安全，所以船舶维护管理的重要课题之一就是如何确保船舶设备的安全运行。监测诊断技术能够及时有效地评估设备状态，尽早预测故障，从而提高设备运行的可靠性和安全性。其中振动监测技术以其准确率高、诊断方便快捷以及便于在线监测等诸多优点而受到人们普遍关注，在机械设备故障诊断技术体系中居主导地位，并广泛应用于船舶设备的监测诊断中。

设备状态监测与故障诊断是指通过获取机械设备在运行过程中的状态信息，然后对这些信息进行分析和处理，结合监测对象的历史状态和相关评价标准来定性或定量地识别设备的状态；进而对设备剩余寿命作出预测，并确定相关维修对策的技术。其具体实施过程如图1所示。其目的就是尽早发现设备存在的潜在故障，从而提高设备利用率。

机电设备状态监测与故障

在对设备的监测诊断过程中，最常用的就是振动监测技术，它主要包括波形分析法和频谱分析法。由于传感器输出的振动信号一般都是时间-波形信号，未经处理，所包含的故障信息最丰富，所以波形分析法是最直接的方法。对于波形特征明显的较简单故障，一般可使用波形分析法对设备性能状况进行初步检验判断，但用时间-波形分析故障原因对分析者的经验要求比较高；频谱分析法是目前振动分析法中最常用的方法，它能将各种频率成分的信号分解开来，便于振源的快速识别。

在对船用机电设备进行状态监测与故障诊断时，首先要了解该设备振动波形信号中的相关信息，弄清它们之间的联系，故障特征就会比较清晰；然后抓住幅值较高的谱线，分析产生这些频率成分的可能因素。然而，在单次测量时往往难以对故障做出较有把握的判断，所以在分析和判断过程中，要注意振动幅值的大小和发展趋势，才能得出比较准确的诊断结论。