论文部分内容阅读
随着船舶技术的飞速发展,航运业已经进入智能船舶时代。为了满足自主航行船舶对安全性的需要,针对自主航行船舶在无人场景下柴油机故障所呈现的新的演变规律,以及目前自主航行船舶缺乏风险统计数据,无法直接定量评估柴油机系统风险的问题,本研究通过详细调研柴油机相关系统的故障信息,总结故障特征,挖掘故障规律,并结合专家的经验和学识,采用模糊层次分析方法,对船舶柴油机系统展开风险研究,全面评估船舶柴油机系统的风险水平,找出影响柴油机可靠性的关键风险,以期为自主航行船舶制定风险控制智能方案提供指导。主要工作如下:
首先,对柴油机系统进行风险识别。将柴油机系统划分为燃油系统、滑油系统、冷却系统、换气系统以及起动空气系统,通过收集系统相关故障案例,明确船舶柴油机系统的潜在故障,并研究故障的形成机制和影响后果,生成故障的演变片段。再在此基础上,整合各个故障演变片段,构建柴油机系统的故障网络,阐明船舶柴油机系统的故障规律。
然后,制定风险等级评价衡准。为了让各专家在统一的评判标准下进行风险评分,以确保评价分数的可比性,研究参考QS9000标准对风险指标的等级划分,并结合柴油机系统风险评估的具体情况,利用风险矩阵,建立船舶柴油机系统风险等级的评价衡准,以此请专家在船舶无人自主航行的背景下,对柴油机系统的故障风险进行评价打分。
接着,对船舶柴油机系统进行模糊综合评估。根据层次分析法和模糊数学的相关理论,搭建柴油机系统层次结构,进而建立船舶柴油机模糊综合评估模型,将专家评分数据转化为与各故障相对应的模糊评价向量,并结合层次分析法获取的各故障评估权重,对整个柴油机系统的风险进行综合评估。
最后,对船舶柴油机系统风险的综合评估结果进行敏感性分析,找出对柴油机系统风险等级影响最大的故障作为关键风险。
最终得出结论:柴油机在船舶自主航行情境下运行的风险水平为“中”等,其中,关键风险为高压油泵故障、喷油器故障、滑油泵故障和滑油滤器故障以及空气冷却器故障,建议优先针对这些故障制定风险控制智能方案。
首先,对柴油机系统进行风险识别。将柴油机系统划分为燃油系统、滑油系统、冷却系统、换气系统以及起动空气系统,通过收集系统相关故障案例,明确船舶柴油机系统的潜在故障,并研究故障的形成机制和影响后果,生成故障的演变片段。再在此基础上,整合各个故障演变片段,构建柴油机系统的故障网络,阐明船舶柴油机系统的故障规律。
然后,制定风险等级评价衡准。为了让各专家在统一的评判标准下进行风险评分,以确保评价分数的可比性,研究参考QS9000标准对风险指标的等级划分,并结合柴油机系统风险评估的具体情况,利用风险矩阵,建立船舶柴油机系统风险等级的评价衡准,以此请专家在船舶无人自主航行的背景下,对柴油机系统的故障风险进行评价打分。
接着,对船舶柴油机系统进行模糊综合评估。根据层次分析法和模糊数学的相关理论,搭建柴油机系统层次结构,进而建立船舶柴油机模糊综合评估模型,将专家评分数据转化为与各故障相对应的模糊评价向量,并结合层次分析法获取的各故障评估权重,对整个柴油机系统的风险进行综合评估。
最后,对船舶柴油机系统风险的综合评估结果进行敏感性分析,找出对柴油机系统风险等级影响最大的故障作为关键风险。
最终得出结论:柴油机在船舶自主航行情境下运行的风险水平为“中”等,其中,关键风险为高压油泵故障、喷油器故障、滑油泵故障和滑油滤器故障以及空气冷却器故障,建议优先针对这些故障制定风险控制智能方案。