舰船操舵系统的故障树诊断方法

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船舶主机系统故障诊断中故障树分析法的应用

船舶主机系统故障诊断中故障树分析法的应用

船舶主机系统故障诊断中故障树分析法的应用近年来,随着我国经济及贸易的快速发展,水上运输行业同样取得了广泛的应用;由于船舶的常处于水上作业,各类维修工作及救援工作较陆地存在较大的难度,而一旦船舶在运输过程中发生任何细小的安全事故,带来的各类损失和危害将会十分严重,因此为了保证各类用途船支的行驶稳定性及安全性,对船舶进行日常的故障诊断是必不可少的工作,而船舶主机系统作为整体船舶的核心部件,经历了长时间的工作而产生各类安全隐患是很难避免的,而故障诊断分析方法的出现,能够保证对船舶主机系统存在的细小隐患第一时间进行科学、全面、高效的发现与诊断,从而及时采用相关措施对其出现的各类问题进行针对性的处理和完善,从而为船舶主机系统的平稳健康运行保驾护航。

标签:船舶主机系统;故障诊断;故障树分析法;应用Abstract:In recent years,with the rapid development of economy and trade in our country,the water transportation industry has also obtained the widespread application;because the ships are often in the water operation,each kind of maintenance work and the rescue work has the bigger difficulty than the land. And once the ship in the process of transportation any small safety incidents,the various losses and hazards will be very serious,so in order to ensure the stability and safety of the various uses of the vessel,it is necessary to make daily fault diagnosis for ships,and it is difficult to avoid all kinds of hidden dangers caused by the long time work o f the ship’s main engine system,which is the core part of the whole ship,and the main engine system of the ship is the core part of the whole ship. The fault diagnosis is the emergence of the analysis method,which can ensure the scientific,comprehensive and efficient detection and diagnosis of the small hidden dangers of the ship’s main engine system at the first time,so as to timely make use of relevant measures to deal with and improve the various problems that appear in order to protect the smooth a nd healthy operation of the ship’s main engine system.Keywords:ship main engine system;fault diagnosis;Fault Tree Analysis;application近年来我国水上运输行业得到了快速的发展,国内船舶的数量也在快速增多,而影响各类船舶运行状态及使用寿命的核心部件就是船舶的主机系统,一旦船舶主机系统运行中出现任何事故,带来的危害是难以估量的;同时由于船舶主机系统的工作原理较为繁琐,运行机制相对复杂,同时组成机构包含的设备、部件种类繁多,任何一个环节出现隐患都会对船舶的整体主机系统的正常运行产生严重影响,因此船舶主机系统故障诊断成为了制约水上运输行业发展的重要问题之一;故障树分析法能够为船舶主机系统故障诊断提供科学的措施和方法,通过画出故障树形图,其中划分为树干与分枝,把各类问题以及故障出现的原因清晰的在树形图中体现出来,对船舶主机系统进行全方位、准确化的故障分析;本文首先阐述了船舶主机系统常见的故障及故障分析的重要性,然后分析故障树分析法的基概念,最后就船舶主机系统故障诊断中故障树分析法的应用进行了讨论与研究。

某型舰船自动舵故障诊断专家系统

某型舰船自动舵故障诊断专家系统
第3 0卷
第 5期
四 川 兵 工 学 报
20 0 9年 5月
某型 舰 船 自动 舵 故 障诊 断专 家 系统
周智 勇 , 李践 飞b朱 琳 ,
( 军 潜 艇 学 院 a机 电研 究 所 ;b舵 信 教 研 室 , 东 青 岛 海 . . 山 267 ) 60 1
摘 要 : 型舰 船 自动 舵 是 某 新 型舰 船 操 纵 系 统 的关 键 组 成 部 分 , 的 工 作 好 坏 直 接 影 响舰 船 航 行 姿 态 控 制 和 航 某 它
能计算机推理系统 .
3 )具 有 实 时 自主学 习 的功 能 ; 4 )具 有 完 善 的数 据 管 理 能 力 . 按 照 以 上 原 则 , 计 某 型 舰 船 自动 舵 故 障 诊 断 专 家 系 设 统 的结 构 如 图 1 示 . 部 分 的 功 能 如 下所 示 : 所 各 1 )系 统 有 三 大 功 能 , 别 为 在 线 学 习 、 障诊 断 与 专 分 故 家支持 . 2 )在 线 学 习功 能 为 艇 员 提 供 操 作 与 使 用 的 基 本 知 识 , 维 护 与保 养 工 知识 , 可 进 行 虚 拟 操 作 训 练 功 能 . 并
2 某 型舰 船 自动 舵故 障 诊 断 专 家 系统 的 设
计 与 实 现
为 了 满 足 专 家 系 统 的 通 用 化 和 标 准 化 要 求 , 行 故 障 进 诊 断 专 家 系 统 设 计 时 , 般 要 满 足 以下 几 方 面 的要 求 : 一 1 )诊 断 系 统 要 具 有 良好 的通 用 性 和可 扩 展 性 , 常 要 通 求软件采用模块化设计的方法 ;
位能力 .
关 键 词 : 障诊 断 ; 故 自动 舵 ;P神 经 网络 B

故障树分析法在船舶动力系统的应用

故障树分析法在船舶动力系统的应用

故障树分析法在船舶动力系统的应用摘要:故障树分析法符合人们的常规思维,浅显易懂,能够适用于每一名在船艇动力部门从事工作的船员。

故障树分析法能够应用到质量建设的输入、输出、过程的始终,能够与质量建设完美相容。

故障树的建立能够累积大量的经验,为保障船舶动力系统的有效运行能够起到积极的作用。

关键词:故障树分析法船舶动力1 故障树分析法简介从20世纪60年代以来,在一些复杂系统的故障分析中,形成和发展了一种新的故障树分析法。

这是一种从系统到部件再到零件的下降形式分析方法。

它是从系统开始,通过逻辑符号与具体单元、零部件相联系;与失效的的状态事件相联系;构成一幅树状分支图,称为故障树。

故障树分析法首先将分析的系统故障事件作为第一阶(即第一行—顶事件),再将导致该事件发生的直接原因(包括硬件故障、环境因素、人为差错等)并列为第二阶段。

用适当的事件符号表示,用逻辑门把他们与系统故障事件联结起来。

其次将导致第二阶段延长事件发生的原因列出为第三阶段。

两阶之间同样用事件符号和逻辑门联系。

这样逐段展开,直到把最基本的原因都分析出来为止,这样的逻辑图便是故障树。

利用故障树去分析系统发生故障的各种途径和可靠性特征量,这就是故障树分析法。

2 故障树分析法主要特点(1)它是一种直观的图形演绎法。

把系统的故障与引起故障的因素,用图形比较形象的表现出来。

用它来分析系统失效事件发生的概率,也可用来分析零、部件或子系统的失效事件对系统失效的影响。

从故障树图由上往下看可知:系统的故障与那些单元有关系?有怎样的关系?多大关系。

从图由下往上看:知道单元故障对系统故障的影响,什么影响?影响途径怎样?程度有多大?(2)故障树分析可作定性分析还可作定量分析;不仅可分析单一机件引起系统失效的影响,而且可以分析多机件构成的子系统对系统影响;不仅可反映系统内部单元与系统故障的关系,也能反映系统外部因素(环境因素和人为因素)对系统的影响。

(3)故障树分析不仅可用于指导设计,也可用于指导正确的维修管理。

舵机故障分析及应急措施

舵机故障分析及应急措施

舵机故障分析及应急措施陈向阳中港疏浚港浚6轮[摘要] 众所周知,船舵的作用是用来改变船舶方向和保持航向的,它的好坏直接影响着整个船舶的航行,所以对船舶舵机的平安检查是轮机人员的经常性进行的最重要的工作之一。

本文希望通过船舶舵机容易出现的故障分析和对船舶舵机进行平安检查的重点的论述,使大家对舵机的故障分析提供一些借鉴的经验,船舶故障大局部原因是认为造成的,只有提高轮机人员的技术水平,才能有效的防止因船舶故障引起的海事事故。

[关键词] 船舶;液压舵机;故障分析引言施工船舶在航道施工挖泥及在港区内施工需要良好的操纵性能。

除了侧推和双主机外舵机是保证船舶平安的重要装置。

对于舵机日常比拟容易出现故障的情况,主要分为两大局部。

一是属于硬件类故障,二是属于软件类故障。

常见故障有:1 通信类故障,2 电力系统故障,3 液压系统故障。

软件类的故障是指与舵机运行有关的管理制度,船员对舵机的操作存在问题。

通常主要是船员对应急舵的操作不熟悉,在需要的时候无法启动应急舵。

因此加强对舵机的日常维护与保养对工作的可靠性和延长舵机的无故障寿命至关重要,轮机员必须依照使用说明书的要求严格执行,不可因为舵机工作正常而放松对其的维护管理。

液压舵机的根本工作原理船舵主要由舵叶、舵杆、舵机等局部组成。

船舶舵机按驱动动力分为蒸汽舵机、电动舵机与电动液压舵机(简称液压舵机)。

液压舵机具有重量轻、尺寸小、灵敏度高,工作平稳平安可靠,能缓冲风浪对舵叶的冲击,运转噪音低、振动小,而且可实现无级变速,功率的范围广。

所以现代化的大中型船舶上,广泛采用液压舵机。

故本文以液压舵机作为分析对象。

液压舵机一般采用电动机带动油泵,因而又称电动液压舵机。

液压舵机用油液作为传递能量的介质,利用油液的不可压缩性及流量、压力和流向的可控性来实现转舵。

舵机通过油泵把机械能转化为油液的压力能,然后通过转舵机构把压力能又转化为机械能,来实现舵的左、右转向。

结合本船进行故障分析及应急方案:本船舵机位于机舱艉部舵机间内,共有左舷,右舷共两台型号为YDZ400/2型双转叶式液压舵机。

船舶自动操舵仪故障及排除方案

船舶自动操舵仪故障及排除方案

船舶自动操舵仪故障及排除方案论文对自动操舵仪这一部件进行一些简单介绍,继而重点针对船舶自动操舵仪的常见故障提出故障诊断与检测方案,旨在通过有益的探讨不断丰富船舶控制技术经验,为提高船舶的自动控制水平建言献策。

【Abstract】The paper briefly introduces the autopilot. And then,in view of the common faults of the ship autopilot,the fault diagnosis and detection scheme is put forward. The purpose of this paper is to offer suggestions for improving the automatic control level of the ship through enriching the experience of ship control technology.【關键词】自动舵;故障诊断;故障排除1 引言对于船舶而言,要使其能在航线上稳定而安全的运行,那么则需要保证自动操舵仪能够正常工作。

实际上,其中舵机震荡带来的问题的发生频次最高。

在我国,船舵制造行业在近几十年来已经发展得较为成熟,特别是小型船舶,年制造数量非常惊人,并且性能相当可靠。

因此,我国自主制造的船舶自动操舵仪完全符合国际主流水平。

笔者将对自动操舵仪这一部件进行一些简单介绍,继而重点针对船舶自动操舵仪的常见故障提出故障诊断与检测方案,旨在通过有益的探讨不断丰富船舶控制技术经验,为提高船舶的自动控制水平建言献策。

2 船舶自动操舵仪工作原理常规自动操舵通常是指用电罗经或磁罗经检测航向偏差,在通过航向控制器进行舵角操纵,达到航向纠偏。

罗经对船舶实际的航行方向进行实时把控,我们由此可以了解船舶的航行是否存在方向误差以及多大的误差,得到信号数据之后,自动操舵仪可以直接对转动舵进行控制,以此来调整航行方向。

舵机液压系统产生故障原因分析

舵机液压系统产生故障原因分析

舵机液压系统产生故障原因分析摘要:舵机是船舶上的一种大甲板机械。

舵机的大小由外舾装按照船级社的规范决定,选型时主要考虑扭矩大小。

船用舵机目前多用电液式,即液压设备由电动设备进行遥控操作。

本文中就针对相对常见的泵控型液压舵机为例,对液压系统失效原因,进行分析并对可能出现的故障点进行故障排除。

关键词:舵机;大甲板机械;故障排除引言舵机是船舶上的一种大甲板机械。

舵机的大小由外舾装按照船级社的规范决定,选型时主要考虑扭矩大小。

船用舵机目前多用电液式,即液压设备由电动设备进行遥控操作。

有两种类型:一种是往复柱塞式舵机,其原理是通过高低压油的转换而做功产生直线运动,并通过舵柄转换成旋转运动。

另一种是转叶式舵机,其原理是高低压油直接作用于转子,体积小而高效,但成本较高。

1.舵机液压系统产生故障原因分析1.1液压系统常见故障类型根据液压油流向变换方法的不同,液压舵机分为泵控型液压舵机和阀控型液压舵机。

其液压系统都是由动力元件液压泵、控制元件、执行元件、辅助元件、工作介质液压油等五部分组成。

液压舵机是在海上进行使用,由于受到使用环境的限制,舵机液压系统故障不容易进行检测,也比较难以发现,同时出现故障的类型又呈现多样化。

因此要对舵机在使用过程中液压系统容易出现的故障进行统计和分析,找出产生各种故障之间内在的共同因素,总结出容易出现以下比较常见的几种故障类型。

1.1.1异常振动和响声当液压系统出现故障时,往往表现为产生异常的振动和响声。

当舵机运行过程中出现异常的振动和响声,很大可能是液压系统中某一个环节出现了故障。

图1 舵机液压系统示意图1.1.2液压系统液压油压力不足或压力波动较大液压系统中液压油的压力决定了执行元件液压缸输出的推力的大小。

液压油压力不足或没有压力都将难以驱动舵叶转动,从而不足以产生足够的转船图2 舵机液压系统压力不足或压力波动较大系统原因示意图1.1.3液压油流量不稳定液压系统中液压油的流量决定了执行元件液压缸移动的速度。

船舶自动操舵仪故障分析及其解决方案

船舶自动操舵仪故障分析及其解决方案

船舶自动操舵仪故障分析及其解决方案作者:李成玉摘要:文章分析了半导体分立元件和集成电路设计的自动舵工作原理,指出它们的缺点及其故障产生的根本原因。

应用可编程序控制器(PLC)技术研制的自动舵,克服了常规自动舵的缺点及其参数整定困难和控制效果的不足。

自整定比例微积分调节器(PID)自动舵能够自动适应船况和海况的变化,实现无扰动切换、变增益调节、抗积分饱和、微分先行等功能,克服了舵机振荡。

实船应用证明了该自整定比例微积分调节器船舶自动舵的有效性。

0引言船舶自动操舵仪是保证船舶安全航行的重要设备,而舵机振荡出现的故障率最高。

我国造船工业已具规模,每年生产艘数甚多的小型船舶,开发出性能可靠、价格合理的船舶自动操舵仪,完全可以得到推广和应用。

针对船舶自动操舵仪出现的故障,分析了其控制单元的特点及工作原理,给出了通用的性价比高的技术解决方案。

1常规自动舵控制单元分析1)半导体分立元件自动舵。

半导体分立元件正常工作需要一定的条件,若超出其允许的范围,将不能正常工作,甚至造成永久性的破坏。

对于大功率管的功耗能力并不服从等功耗规律,其工作电压升高,其耗能功率相应减小。

三极管在工作时,可能Uce并未超过BUceo,Pc也未达到Pcm,而三极管已被击穿损坏了。

因此,使用半导体模拟元件要考虑di/dt、du/dt的影响,即使在其允许工作范围内也可能造成损坏。

特别是外延型高频功率管,在使用中要防止二次击穿。

元器件老化、特性飘移,引起性能下降、工作不稳定,故障率最高。

2)集成电路设计的自动舵。

集成电路与分立元器件组成的电路相比,具有体积小、功耗低、性能好、重量轻、可靠性高、成本低等许多优点。

但同样对电源电压、温度、湿度等外界因素变化敏感,其内部又存在固有噪声,这些将引起回路特性和参数变化,降低其稳定性和可靠性。

其功能扩展困难,难以调试,不能在线修改和故障诊断,对制作工艺要求很高。

故障分析和排除十分困难。

3)舵机振荡出现的几率最高。

基于故障树分析法船舶舵机故障诊断方法研究

基于故障树分析法船舶舵机故障诊断方法研究

基于故障树分析法船舶舵机故障诊断方法研究李雪;孙峥;赵尚【期刊名称】《镇江高专学报》【年(卷),期】2016(29)4【摘要】液压舵机是船舶最重要的辅机之一,舵机结构复杂,故障繁多且不易排除。

以“舵机不能转动”故障为例,利用故障树分析法建立故障树模型,并进行定性和定量分析,得出故障树最小割集和各底事件的概率重要度,将故障树的分析结果应用于故障的排查和分析,可以直观、高效地解决问题。

这种方法可以为舵机的维修和维护提供依据。

%Hydraulic steering gear is the most important ship auxiliary machinery.Its structure is complicated with various faults and difficult to eliminate.This thesis sets up fault tree model based on fault tree analysis,taking the steering gear fault of not rotating as an example,and discusses the minimal cutest of fault and the probabilistic im-portance through the qualitative analysis and quantitative analysis.The trouble shooting analysis is conducted by the result.It can solve audio-visually and efficiently by this method,which provides references for repair and mainte-nance of ship steering gear system.【总页数】4页(P50-53)【作者】李雪;孙峥;赵尚【作者单位】镇江船艇学院装备保障系,江苏镇江 212003;镇江船艇学院装备保障系,江苏镇江 212003;镇江船艇学院装备保障系,江苏镇江 212003【正文语种】中文【中图分类】U664.4【相关文献】1.基于故障树分析法的船舶电动交流起货机故障诊断 [J], 顾益民;王前进;张立文2.基于故障树分析法的船舶电力控制系统故障诊断应用 [J], 何勰;郁立虎3.故障树分析法在故障诊断中的应用研究——以船舶柴油机燃油系统故障诊断为例[J], 李江华;董胜先4.故障树分析法在故障诊断中的应用研究——以船舶柴油机燃油系统故障诊断为例[J], 李江华;董胜先;5.用故障树分析法研究中小型船舶液压舵机的故障 [J], 卢运娇;麦冬玲;王贵因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

浅谈大型船舶舵机系统的调试及故障

浅谈大型船舶舵机系统的调试及故障

浅谈大型船舶舵机系统的调试及故障船舶舵机装置主要用来驱动和控制舵叶的转动,以保证船舶能够在达到要求的情况下准确、安全的将舵叶转到指定的舵角并且能够保持在那指定的舵角,从而保证船舶能够航行在指定的航线上,然而舵机装置若故障则会直接影响到船舶的航行安全。

本文主要介绍了大型船舶舵机在建造过程中的系统调试方法,以及简单的分析调试过程中容易出现的一些问题,希望能够帮助的相关人员。

标签:故障分析;调试;大型船舶一、电动液压舵机电气系统的具体调试步骤电动液压舵主要是由舵机电控箱、舵机液压电机、油温开关、油液位开关、舵机油脂泵控制箱等一些重要的部件组成。

液压电机装置以电动机带动油泵,利用高压油泵产生的推力推动操舵机构。

它具有工作平稳,结构紧凑,重量轻,体积小,控制容易,易于实现自动化,零件寿命长,推舵力矩范围广等多种优点。

在电动液压舵机电气系统的具体调试过程中,首先应该检查的就是两台油泵电机控制箱;其次是要分别检查舵机控制箱的报警点到集控台、驾控台舵机报警板的正确运行、失压、错相、以及油温高、低油位等一些问题的存在;最后要将舵叶放置在机械舵角零位,还要将自动舵反馈装置以及舵角发讯器也全部调整到零位,需要特别注意的是一定要将它们的推动连杆调整到平行四边形的位置上。

舵机功能在实验过程中,单油泵舵机角度左35度—右30度,右35度—左30度,船舶检测规范最大不得超过28秒。

二、大型船舶舵机控制系统的检查和具体调试方法大型船舶舵机控制系统的检查以及具体的调试方法是:需要启动一套舵机动力装置,在驾驶台当中进行操作,并且要从中位开始,分别向两舷转舵,每增加5°的时候需要进行校核一次,直至到最大舵角。

然后在开始换用另一套动力装置和备用的遥控系统作同样的试验。

三、大型船舶舵机的安全阀调试调试之前需要做的准备工作工作油箱的油位因保持在油位计限位范围的2/3左右,如果在油不足时,需要从加油口进行补油。

在补油的时候千万千万要注意相同牌号的舵机油;还一定要注意检查各舵机油缸上的放气考克有没有正常关闭;检查舵机油温是否过高或过低,油压是否在正常的范围内;检查各滑动表面,在油缸、柱塞等滑动表面加以适量的工作油液,根据需要添加适量的润滑油或润滑脂。

船舶舵系检修

船舶舵系检修

船舶舵系检修舵系是由那些将舵机动力传递到舵叶产生舵效的部件和构件组成,包括固定件——舵杆舵承(上、下舵承)、舵销轴承、舵轴等和运动件——舵杆、舵叶和舵销等。

不包括舵机及其操纵系统。

舵系安装在船舶尾部螺旋桨的正后方,有单、双舵系之分。

一般远洋及近海商船为单桨、单舵;客船、军舰及有的内河船舶为双桨、双舵。

舵叶浸在水中,转动舵叶时,舵叶水动力对船舶产生力矩,迫使船舶改变航向或保持直线航行。

§12-1 舵系的检修1 舵的分类舵的种类很多,主要有以下几种:1)按舵的旋转轴线位置分为平衡舵、半平衡舵和不平衡舵(1)平衡舵:转动轴线在舵叶的中间,把舵叶分为两部分。

舵叶转动时两部分均承受水压产生力矩。

此二力矩方向相反,使转舵力矩降低,在某一舵角时为零,达到完全平衡。

平衡舵所需舵机功率较小。

图12-1a)为平衡舵。

(2)半平衡舵:仅舵的下半部起平衡作用,如图12-1b)。

(3)不平衡舵:舵的旋转轴线在舵叶的一边,即舵杆一侧有舵叶,对转舵力矩不起平衡作用,如图12-1c)。

2)按舵叶截面形状分为平板型舵和流线型舵(1)平板型舵:一般用钢板或木板制成,两侧表面可适当加固。

具有便于修造、成本低和舵效差的特点。

可作成平衡舵、半平衡舵或不平衡舵。

它只用于小船或非自航船。

(2)流线型舵:舵叶横截面呈机翼形,用钢板焊制,内部呈空心状并用钢板加强以增加舵叶刚性。

流线型舵产生的水动力大、阻力小、强度高,但结构复杂,制造成本高。

常作为平衡舵或半平衡舵,为大多数船舶采用。

3)按舵与船体的连接形式分类(1)悬挂舵(吊舵):多数是平衡舵,完全由船体上的上舵承支承,中部通过下舵承,而下部整个舵叶悬空。

(2)半悬挂舵:多数是半平衡舵,其舵杆支承在船体上的上舵承,而舵叶支承在船尾支架上。

(3)多支承舵:该舵有两个以上的支承点,通过舵销将舵叶上的舵钮与船体尾柱上的舵承连接,如图12-1c),舵叶下部有舵底托支承。

(4)双支承舵:舵杆通过上、下舵承及舵底托支承,如图12-1a)。

故障树分析法在船舶主机系统故障诊断中的应用

故障树分析法在船舶主机系统故障诊断中的应用


波 , : 故 障树分析法在船舶主机系统故障诊断中的应用 等
3 主 润 滑 性 系统 故 障 树 分 析
主机 润滑 系统 由润滑 冷却 系统 、 润滑油 管 系 、 主
Xl X2

润滑 油泵 系统 和主润 滑油贮 箱部 件所 组成 。如果 有

个 系统 或部件 发 生 故 障 , 主润 滑 系 统 就处 于 故 则
中图分 类号 :K 2 文献标 志码 : 文章编 号 :6 3— 3 7 2 1 )6— 0 8— 3 T 48 A 17 6 9 ( 0 0 0 0 4 0
App i a i n o ul e lc to fFa tTr e Ana y i e ho o l ss M t d t Fa l a no i fM a i a n En i u tDi g ss o rne M i g ne
l 故障树分析法
故 障树 分析法 ( F 是 可靠性 设计 的一 种有 效 F A)
方法 , 是一种 由果 到 因的分析 过程 , 它把最 不希望 、 生 的事件称 为顶事 件 , 顶 事件 出发 , 出导致 发生 从 找 顶事件 的必 要和充 分 的直 接原 因 , 它 们 作 为故 障 把
C E o I i jn Y A e an H N B ,LU X n— i , U N R n—r a i
( hn o gJ o n nvri a n o ee We a 2 4 0 , h a S ad n i t gU iesyM r eC l g , i i 6 2 0 C i ) ao t i l h n
K yWo d : r eMa n i ; alTe nls F A) Mii a C t e e r s Ma n i E g e F ut reA a i T ; nm l u t i n n y s( Ss

船舶智能系统的故障检测技术

船舶智能系统的故障检测技术

船舶智能系统的故障检测技术在当今的航海领域,船舶智能系统的广泛应用极大地提升了船舶的运行效率和安全性。

然而,随着系统的日益复杂,故障的发生也变得更加难以预测和检测。

因此,船舶智能系统的故障检测技术成为了保障船舶安全运行的关键环节。

船舶智能系统是一个综合性的集成体系,涵盖了众多的子系统和设备,如动力系统、导航系统、通信系统等。

这些系统相互关联、相互影响,一旦某个部分出现故障,可能会迅速波及整个船舶的运行。

故障检测技术的重要性不言而喻。

首先,它能够及时发现潜在的故障,避免故障的进一步恶化,从而减少维修成本和船舶停运时间。

其次,有效的故障检测能够提前预警,为船员采取应对措施争取宝贵的时间,保障船舶和人员的安全。

再者,通过对故障的准确检测和分析,可以为系统的优化和改进提供有力依据,提高船舶智能系统的可靠性和稳定性。

在船舶智能系统中,常见的故障类型多种多样。

硬件方面,可能包括传感器失效、线路短路、芯片损坏等;软件方面,可能存在程序漏洞、算法错误、数据异常等。

此外,还有由于外部环境因素导致的故障,如电磁干扰、温度湿度变化等。

为了检测这些故障,目前已经发展出了一系列的技术手段。

基于模型的故障检测方法是其中之一。

这种方法通过建立系统的数学模型,将实际运行数据与模型预测值进行对比,从而判断系统是否存在故障。

然而,建立精确的数学模型往往具有一定的难度,尤其是对于复杂的船舶智能系统。

基于信号处理的故障检测技术也得到了广泛应用。

通过对系统输出的信号进行分析,如频谱分析、小波变换等,可以发现信号中的异常特征,从而诊断出故障。

但这种方法对于信号中的噪声比较敏感,可能会导致误判。

知识驱动的故障检测方法则依靠专家经验和知识规则来判断故障。

通过将系统的运行状态与事先制定的规则进行匹配,来确定是否发生故障。

这种方法的优点是直观易懂,但对于新出现的故障类型可能无法有效检测。

数据驱动的故障检测技术是近年来的研究热点。

它利用大量的历史运行数据,通过机器学习和数据挖掘算法,自动学习故障的模式和特征。

船舶舵机的常见故障及日常安全检查应注意的问题

船舶舵机的常见故障及日常安全检查应注意的问题

船舶舵机的常见故障及日常安全检查应注意的问题摘要:船舶在海中能够按照驾驶员的指令航行,使船舶改变航向或则维持指定的航向,是依靠安装在船舶尾部的舵机来实现的,由此可见,舵对于船舶的正常航行的重要性是不容置疑的。

当船舶航行时因舵机发生故障对船舶安全的影响是巨大的,对于舵机日常比较容易出现故障的情况,主要分为两大部分。

一是属于硬件类的故障,二是属于软件类的故障。

关键词:概述;故障;注意问题;掌握重点舵机的硬件类的故障是指与舵机相关的机器、设备发生了功能性的障碍,使得舵机不能正常工作发挥效用。

常见的主要有:1、通信系统的故障。

驾驶员发出的舵令信号不能输出至舵机,舵机接收不到舵令。

驾驶台与舵机间无法通话等。

2、电力系统的故障。

动力电路、配电板等电力输出故障,使电动机无法正常运转。

两路电力线路只有一路可以使用。

3、液压系统的故障。

液压系统密封性能出现问题,有油路泄漏或有旁通现象、主油路锁闭不严、油位过低、液压系统内有空气等问题。

使液压系统不能正常运行。

软件类的故障是指与舵机运行有关的管理制度,船员对舵机的操作存在的问题。

通常主要是船员对应急舵的操作不熟悉,在需要的时候无法启动应急舵。

综上所述,加强船舶舵机的日常安全检查和及时的维修保养对舵机的工作可靠性延长舵机的无故障使用时间尤其重要,轮机员必须对舵机的基本知识和日常安全检查的重点有所了解。

一、液压舵机概述(一)基本概念从实用意义上讲舵机是使船舶转向的动力机械设备,例如电动液压舵机是指电动机和它所驱动的液压泵所组成,但船上一般笼统地把整个操舵装置称为舵机。

液压舵机基本组成:(1)操纵系统;(2)控制元件;(3)转舵机构;(4)动力输出源。

(二)液压舵机的类型和工作原理现今大型船舶基本都采用电动液压舵机,根据液压油流向控制方法不同可分为泵控型和阀控型两种。

1、泵控型双向变量油泵设置在舵机室,由电动机驱动做单项回转,油泵的流量和吸排方向则通过与浮动杆5的C 相连接的控制杆4控制,依靠油泵控制C偏离中位的方向和距离,来决定油泵的吸排方向和流量。

故障树分析法在船舶动力系统的应用

故障树分析法在船舶动力系统的应用

故障树分析法在船舶动力系统的应用故障树分析法是一种常用的安全分析方法,适用于不同领域的系统故障分析,尤其对于船舶动力系统的故障分析有着重要的应用价值。

本文将从故障树分析法的原理和步骤入手,探讨其在船舶动力系统中的应用方法以及作用。

一、故障树分析法的原理和步骤1. 故障树分析法的基本原理故障树分析法是一种用于分析复杂系统故障的方法,其基本原理是将系统的特定故障描述为能够导致故障发生的基本事件组合。

故障树分析法采用一种“自上而下”的方法,从目标事件(通常是系统故障)逆推,逐步识别出导致目标事件的基本事件,并且将它们组合成成本事件的树形结构。

故障树中每一个事件都被描述为一个门,与其他门连接,组合成为事件树。

故障树分析法主要由两个部分组成,即事件树和故障模式。

2. 故障树分析法的步骤故障树分析法的主要步骤包括:明确定义目标事件、建立事件树、分析结构与作用、分析概率与数据、计算事件发生概率、确立故障分析树。

(1) 定义目标事件系统的故障可能有不同的类型和级别,需要首先确定目标事件的定义,即要分析的故障范围和重要性等级。

例如,船舶动力系统中的目标事件可能是船舶的动力失效或动力降低等。

(2) 建立事件树在明确目标事件后,需要定义导致该事件的基本事件,并将其表示为一个树形结构,这个结构被称为故障树。

故障树包含许多事件,每个事件都有一个与之相关的逻辑条件,树的最顶部是目标事件。

(3) 分析结构与作用分析故障树的结构和作用是故障树分析方法的一项重要步骤。

在此步骤中,需要综合考虑故障树中的一系列事件,分析与非目标事件以及其他逻辑条件之间的关系,确定概率事件及导致目标事件的最佳途径。

同时,还应该产生每个节点的贡献到目标事件的概率。

(4) 分析概率与数据在进行故障树分析时,需要收集不同类型的数据并进行分析。

这些数据包括所有节点对目标事件的贡献、每个节点重要性的概率等等。

此外,通过各种手段修改输入数据的贡献和节点值也应该在该步骤中进行。

大型船舶舵机系统的调试及故障分析

大型船舶舵机系统的调试及故障分析

大型船舶舵机系统的调试及故障分析摘要:近年来,我国经济不断发展,我国的交通事业是经济发展的主要推动力,如今,水运交通变得越来越发达,交通网络已经遍布世界各地,为国家经济的进一步发展提供有力支持。

现阶段,人们对水运交通越来越重视,船舶的安全性和运输效率成为人们关注的重点,因此,文章主要就大型船舶舵机系统展开论述,重点分析了船舶舵机系统的故障和调试工作。

关键词:大型船舶;舵机系统;故障分析;运行调试引言通常情况下,大型船舶主要是15万吨及以上的船舶。

在对大型船舶舵机进行调试时应该注意舵角指示器是否存在误差,检查舵角指示器的限位开关作出的动作是否正确,同时也要根据舵机设计图调节溢流阀、安全阀等重要阀门,同时通过舵机的振动和噪音判断其是否存在故障隐患。

在对舵机进行调试之后,还要注意对其进行实时监控与巡查,当发现故障时及时停泵检查,以便顺利消除故障,保证行船安全。

1舵机的基本结构船舵主要是由舵叶,舵杆和舵机等组成部分组成。

船舵在接到驾驶者的命令改变船舵的方向主要是依靠舵机带动舵叶实现的,舵机工作效能的发挥对于船舵的正常使用意义重大。

因此舵机在整个舵系统中处于重要位置,同时舵机也是整个舵系统中比较容易出现事故的部位,因此,加大对舵机的安全检查是保证舵机正常使用的重要方法。

船舶舵机按照不同的驱动动力可以分为三类,即蒸汽舵机,电动舵机和电动液压舵机。

其中电动液压舵机由于自身具有重量轻,尺度小,灵敏度高,平稳,并且在工作过程中可以因为缓冲风浪的作用减少对舵叶的损伤而广泛用于大中型船舶上;电动液压舵机一般多采用电动机带动油浆因此被称为电动液压舵机;液压舵机通过油液具有不可压缩性以及流量,压力和流向的可控制性进行转舵。

舵机通过油浆把机械能转化为油液的压力能,然后通过转舵机构把压力能转化为机械能,进而实现对舵的左右转动。

2大型船舶舵机常见故障分析2.1舵不能转动主要原因:第一,遥控系统是控制船舵转向的重要系统,当船舵不能转动时,需要检查遥控系统是出现了电路断路情况,此外也要检查是否是由于机械传动部分发生故障导致其无法转动;第二,主泵不能正常供油也会导致船舵不能转动,因此要检查油泵是否正常启动,可以通过手动盘查明确是电路故障还是机械卡阻;第三,如果油泵能正常运转但油压特别低,则应该考虑是否是油路出现泄漏,如果没有泄漏需要检查油泵的变量机构能否正常移动,变量机构是否卡阻、活塞油路是否堵塞、浮动杆机构销子是否断落,这些问题都会导致油泵无法离开中位,进而导致油压不足,确定故障之后需要拆解油泵进行检查;第四,主油路旁通或严重漏泄,有可能是备用的泵锁闭的不严从而导致其反转、旁通阀开启、安全阀开启压力过低或被垫起。

用故障树分析法研究中小型船舶液压舵机故障

用故障树分析法研究中小型船舶液压舵机故障

用故障树分析法研究中小型船舶液压舵机的故障摘要:液压舵机作为中小型船舶最重要的辅机之一,它的质量与性能好坏直接关系到船舶安全航行。

该文利用故障树分析法原理对液压舵机的故障进行了分析,绘制了液压舵机的故障树。

给设计和应用维修提供参考依据,也为进一步实现自动操舵系统开发提供条件。

关键词:液压舵机故障故障树分析法故障树中图分类号:u664.41 文献标识码:a 文章编号:1674-098x (2012)12(b)-00-02液压舵机作为中小型船舶最重要的辅机之一,其具有体积紧凑、惯性小、运转平稳等优点,目前已被广泛应用[1]。

据笔者不完全统计,北部湾地区拥有中小型船舶2~3万艘,约有八成船舶安装了液压舵机。

液压舵机的质量与性能好坏直接关系到船舶安全航行,据相关资料分析,相当大比例的海损事故是与液压舵机的故障有关,因此,如何准确、快速地查找出其故障发生的原因至关重要。

液压舵机融合了机械结构、液压系统和电气控制系统,故障原因繁多,该文选用故障树分析法对液压舵机的故障进行分析。

在故障发生的前期做出及时、准确的判断,判明故障发生的薄弱环节,找出故障原因和排除方法,这样可大大减少修理的盲目性,提高经济性和安全性。

1 故障树分析法故障树分析法简称fta(fault tree analysis)是一种将系统故障形成的原因作为总体至部分按树枝状逐级细化的分析方法,它可以围绕一个或一些特定的故障模式,进行层层追踪,从而在清晰的故障树下,表达了系统故障事件的内在联系,并提出了单元故障之间的逻辑关系,有利于找出系统的薄弱环节[2]。

在该文中应用故障树理论对液压舵机的故障进行分析研究,绘出故障树图,从而可以看出事件的成因与形成过程,能发现潜在的问题,有利于液压舵机整个系统故障的预防、预测和控制[3]。

2 液压舵机常见故障分析2.1 液压舵机常见故障分类对于液压舵机日常比较容易出现的故障主要分为两大部分:一是软件类故障,亦即是与舵机运行有关的管理制度和船员对舵机的操作存在的问题。

船舶主机系统故障诊断中故障树分析法的应用研究

船舶主机系统故障诊断中故障树分析法的应用研究

船舶主机系统故障诊断中故障树分析法的应用研究船舶主机系统在实际运行中难免出现故障,掌握科学的故障诊断与分析法才能确保及时、准确、高效地发现故障,并采取有效措施来解除故障。

船舶主机系统是船舶系统的主体,必须采用科学的故障剖析方法来分析主机故障,达到对故障的高效判断与识别。

文章分析了船舶主机系统故障诊断中故障树分析法的应用。

标签:船舶主机系统;故障诊断;故障树分析法船舶主机系统包括多项设备、多重装置,船舶系统故障来自于多方面,必须加大对船舶系统故障的分析力度,采用科学的故障分析法,便于及时发现故障,找到故障成因,进而采取措施来解决问题、解除故障。

故障树分析法能够为船舶主机系统故障诊断提供科学的措施和方法,通过画出故障树形图,其中划分为树干与树梢,各类故障以及对应的成因分布其中,对船舶主机系统进行全方位的故障分析。

1 故障树分析法故障树分析法是专门针对故障通过绘制树形图谱来分析故障的过程,属于可靠性设计的科学方法,属于从结果到原因的全方位分解与剖析。

设置一个故障可能性层列,其中最不可能出现或结果最坏的事件被叫作“顶事件”,立足于该事件从中分析造成此事件的众多因素和原因,将其纳入故障树的第二级,再对应发现造成二级故障的原因,称之为三级故障,逐层剖析、逐步分解,最后获得一个最底层引发故障的因素,被叫作底事件。

将分布于顶部和底部中间的一系列故障叫作中间故障事件,从顶部到底部逐层链接最终将形成一个从上到下的树形结构,也就是人们所称的“故障树”。

2 船舶主机系统故障诊断中故障树的创建主机作为船舶系统内部一项重要设备,由于长时间运行,如果检修不到位、运维不合理或者检修人员的水平有限等都可能酿成多种故障问题,对此则需要高效、精准地判断故障成因,再结合主机系统的相关资料以及故障分析中的相关数据等来判断故障类型,再有针对性地采取措施来解除故障。

船舶主机系统不同于普通的机电设备,其主机设备内部构造复杂,存在众多影响主机运行的不良因素、不良因子。

舰船操舵系统的故障树诊断方法

舰船操舵系统的故障树诊断方法

舰船操舵系统的故障树诊断方法
王冬;刘建业
【期刊名称】《舰船电子工程》
【年(卷),期】2014(034)002
【摘要】舰船操舵系统系统维修难度大,故障不易排除,因此故障诊断技术在该领域越来越受到重视.论文根据舰船操舵系统的一般故障模式,采取了故障树的诊断方法,结合故障树分析法建立了故障诊断专家系统,提高了故障诊断水平.
【总页数】4页(P121-123,155)
【作者】王冬;刘建业
【作者单位】南京航空航天大学自动化学院南京200016;南京航空航天大学自动化学院南京200016
【正文语种】中文
【中图分类】TN97
【相关文献】
1.蓄能器在舰船液压操舵系统中抗冲击作用仿真 [J], 董仁义;吴崇健;张京伟;彭文波
2.浅谈水面舰船操舵系统陆上联调试验 [J], 黄一民;孙克淋
3.基于Modelica/MWorks的舰船液压操舵系统建模与仿真 [J], 董仁义;吴崇健;张京伟;彭文波
4.国外舰船操舵系统的新发展 [J], 彭杉
5.基于故障树分析法的舰船自动控制系统研究 [J], 李俊堂;马超
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南京 2 0 0 0 1 6 ) ( 南京航空航天 大学 自动化学 院


舰船操舵系统系统维修难度大 , 故障不易排除 , 因此 故障诊断技 术在该领域 越来越受 到重视 。论文根 据舰船
舰船操舵 ; 维修; 故障树
T N9 7 D O I : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n 1 6 7 2 — 9 7 3 0 . 2 0 1 4 . 0 2 . 0 3 3
1 引言
舰船 操 舵系统 是舰 船航 行 的重 要 系统 之 一 , 是
2 舰 船 操 舵 系统 的组成
舰船 操舵 系统 是控 制舰船 航 行 的主要 手 段 , 为
了保 证航 行安 全 , 一 般采 用双 系 统交 互 工作 。在 组
舰船安全航行的重要保 障。近年来 , 随着科技 的不 断 进步 , 我 国设 计 生 产 的 操 舵 系 统性 能 不 断 提 高 ,
由主操 台控制 各分 机协 同工作 , 最终 输 出需 要 的舵 角 以控 制舰船 航 向 。

操 舵 系统 的可 靠 性 。 由于 我 国 的基 础 工 业 依 然 薄
弱, 加之 对研 制 过 程 中 的 规 律认 识 不 足 , 往 往 在 追
主操 台 : 整 套 系 统 的核 心 。 由 航 向跟 踪 系
求 高性 能 的同 时牺 牲 了质 量 和 可 靠 性 指 标 方 面 的 要求 , 导 致我 国设 计生 产 的舰船 操 舵 系统 总体 的可 靠 性较 差 , 故 障 率 较 高 。 因 此 如 何 快 速 诊 断 出 故 障, 以保 证 舰 船 的 安 全 航 行 就 成 为 一 个 重 要 的 问 题 。本 文通 过对 舰船 操舵 系统 故 障模 式 的分 析 , 运
W ANG Do n g LI U J i a n y e
( C o l l e g e o f Au t o ma t i o n E n g i n e e r i n g , Na n j i n g Un i v e r s i t y o f Ae r o n a u t i c s a n d As t r o n a u t i c s ,N a n j i n g 2 0 0 0 1 6 )
结 构与 功能 越 来 越 复 杂 。但 是 舰 船 操 舵 系 统 工 作
环境 极端 恶 劣 , 在 此基 础上 追求 高 性能 必 然会 影 响
成上 , 由主操 台 、 启动器、 液压舵机 、 反 馈 机 构 等 分 机构 成 。各分 机通 过连 接 电缆组 树的诊断方法 , 结合故 障树分 析法 建立 了故障诊 断专家系统 , 提高 了故 障诊断水平 。
关键词
中图分类号
Fa ul t Tr e e Di a g no s i s Me t h o d o f Sh i p S t e e r i n g Sy s t e m
总第 2 3 6 期 2 0 1 4年第 2期
舰 船 电 子 工 程
S h i p El e c t r o n i c En g i n e e r i n g
Vo 1 . 3 4 No . 2
1 2 l
舰 船 操 舵 系统 的故 障树 诊 断 方 法
王 冬 刘建 业
统、 报警 系统 、 随 动控 制 系统 等 模 块 组 成 。协 调 控 制 系统各 部件 的工 作 , 通过选 择 合适 的操 纵 方式 控
制舰 船航 向_ 2 j 。

启动器 : 联接 3 8 0 V船 电, 输出 l l 0 V 交 流
和 2 4 V 直 流 电到 主 操 台 , 并 通 过 主 操 台分 配 给 各
分机。

用故障树的分析方法 , 找到故障模式的原因与传播 路径 , 从而为准确 的故障定位和及时的诊断维修创 造 条件 , 对 提 高 舰 船 操 舵 系 统 和 整 个 舰 船 的 可 靠
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