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摘要：在船舶的制造工艺中，动力系统一直是科技密集，结构较为复杂的系统之一，同时动力系统的表现也直接决定船舶性能，因此船舶动力系统在一定程度上代表了船舶企业的生产水平，一直都作为主动的研究对象而受到广泛的关注。因此船舶动力系统具有结构复杂，监控难度高、维修维护以及障碍诊断困难等特点，文章针对现阶段我国船舶动力系统中存在的问题以及发展中遇到的障碍，基于数据技术提出了船舶动力系统的监测以及故障诊断等内容的优化方法及策略。
关键词：大数据;船舶动力系统;监测;故障诊断
前言
船舶动力系统是船舶的核心，动力系统的维护和保养工作质量，直接决定的船舶产品的性能和使用寿命。对船舶动力系统在运转过程中各部件运转状态的分析判断，对船舶动力系统的维护保养以及故障诊断维修工作，已经成为我国船舶企业重点的研究课题。
在我国船舶制造业发展的初期，研究重点一直在船舶相关的各项技术上，对于船舶动力系统的状态监测以及维护优化工作的研究起步较晚，近年来才得到足够的重视。现阶段在监测技术以及动力系统各项参数的获取技术上与船舶制造业发达的西方国家仍存在一定差距。船舶市场对船舶产品动力系统的，技术参数获取、监测、分析、智能诊断、精准维护等工作有较高的要求，这也是我国船舶企业生存发展所必须掌握的技术[1]。
1 船舶动力系统的研究
动力系统是船舶产品的核心部分，是船舶产品实现各项产品功能的基础。船舶通过动力系统，获得动力来源，实现平稳运行。不同船舶的动力系统存在差异，但主要分为主机、传动装置、螺旋桨三个基本组成部门。主机是动力核心，传动装置完成主机向螺旋桨的动力传送功能，螺旋桨完成最终的动力输出，推动船舶航行。现阶段，我国船舶动力系统主要以重油和柴油作为動力系统的主要燃料，通过动力系统，将燃料能量转换为机械能以及电能，维持船舶航行、照明、海水净化以及相关设备仪器的正常运转。
1.1 动力系统主机
主机是船舶动力系统的核心组成部分，是船舶的动力来源。船舶主机根据不同类型的船舶，有多种类型，但根据动力原理以及结构原理主要分为燃油主机和燃气主机两个大类。其中燃油主机动力表现优秀，安装成本与维护成本均较低，同时燃料补充较为方面，是我国船舶动力系统中广泛采用的主机类型之一[2]。
1.2 传动装置
传动装置是主机和螺旋间的动力纽带，起到动力传输和转换工作，在部分情况下，还可以分离主机和推荐段，起到离合器的作用，实现船舶的航速控制以及转向控制。
1.3 推进器
推进器是船舶动力系统的最终输出装置，通过与水之间的反作用力，实现对船舶的推进工作。螺旋桨与水反作用力的效率是衡量螺旋桨装置的重要标准。
2 基于大数据的船舶动力系统的优化研究
2.1 大数据技术的研究
21世纪是信息技术飞速发展的时代，基于数据处理技术、信息传递技术以及相关计算机应用技术的产品数量急剧增加，网络数据总量成爆炸式增长。包括监控信息、传感器信息、互联网信息等海量数据的集合被称为大数据，对大数据进行数据处理的技术，被称为大数据技术[3]。
2.2 大数据技术在船舶动力系统优化中的作用
船舶动力系统决定船舶性能和行驶安全，对船舶动力系统进行时时监控和维护优化工作，是保障船舶航行质量以及安全的核心工作。我国船舶以柴油作为主要的能源，动力系统核心多为柴油发动机。相比燃气主机，柴油主机虽然结构相对简单，但在柴油机系统运转过程中，也会存在温度、转速、压力等多项参数，各项参数都存在正常运转的范围，参数变化如果超过正常范围内，预兆着柴油机系统存在故障，需要及时处理。船舶动力系统主机各项运转参数的监控和分析经历了三个阶段，在发展初期，依靠人工对仪表信息进行监控和判断工作，但人力有限，无法完成24小时的缜密监控，同时存在较多的误差和人为主观的影响因素。发展中期，多数船舶在设计时加入了运转参数的监控系统，可以在主机各部分安装对应的传感器，实现对主机运转过程中各项参数获取和监控工作，但在实际使用中，存在相比人工监控在效率、成本以及参数精度方面有了明显的 提升，但缺乏对参数异常的诊断分析工作，对处于初期的故障难以及时察觉。随着大数据技术的全面普及，依托大数据信息处理技术的船舶动力系统监控系统可以有效解决上述弊端，系统通过传感器获取原始参数信息，并对获取的参数信息进行时时的分析记录，在发现异常信息后系统会对异常参数信息进行分析对比，判断导致参数异常的故障部位，为工作人员下一步的检修排查工作提供重要数据支持，在确定诊断处理以及维修工作中，系统对异常参数导致的最终故障原因、维修方法、维修结果进行记录，并根据此类记录建立对应的参数异常评价体系，在积累足够数据后，对异常参数系统可以对比数据库中的故障处理日志，完成故障原因的判断，以及处理建议[4]。
在保养工作上，系统会对各项保养工作信息进行记录，记录各部件的保养周期以及故障率，分析其存在的关系，确定符合该船舶实际情况的最佳保养周期，在到达周期时会提示工作人员到指定位置完成保养工作。
参考文献：
[1]郝明晓.船舶动力装置状态监测系统研究[J].城市建设理论研究：电子版，2015，5（14）：121.
[2]梁燕吉.船舶动力系统运用工程基础理论分析[J].科技展望，2017，27（21）：302.
[3]严新平，袁成清.船舶动力系统运用工程的基础理论体系[J].中国造船，2016，52（2）：176-179.
[4]刘峻华，孟清正，杨涛，等.船舶动力装置可组态智能故障诊断系统设计[J].中国舰船研究，2018，6（2）：77-80.
（作者单位：1.大连鹏程船舶工程有限公司;2.大连鹏程船舶工程有限公司;3.大连鹏程船舶工程有限公司）
关键词：大数据;船舶动力系统;监测;故障诊断
前言
船舶动力系统是船舶的核心，动力系统的维护和保养工作质量，直接决定的船舶产品的性能和使用寿命。对船舶动力系统在运转过程中各部件运转状态的分析判断，对船舶动力系统的维护保养以及故障诊断维修工作，已经成为我国船舶企业重点的研究课题。
在我国船舶制造业发展的初期，研究重点一直在船舶相关的各项技术上，对于船舶动力系统的状态监测以及维护优化工作的研究起步较晚，近年来才得到足够的重视。现阶段在监测技术以及动力系统各项参数的获取技术上与船舶制造业发达的西方国家仍存在一定差距。船舶市场对船舶产品动力系统的，技术参数获取、监测、分析、智能诊断、精准维护等工作有较高的要求，这也是我国船舶企业生存发展所必须掌握的技术[1]。
1 船舶动力系统的研究
动力系统是船舶产品的核心部分，是船舶产品实现各项产品功能的基础。船舶通过动力系统，获得动力来源，实现平稳运行。不同船舶的动力系统存在差异，但主要分为主机、传动装置、螺旋桨三个基本组成部门。主机是动力核心，传动装置完成主机向螺旋桨的动力传送功能，螺旋桨完成最终的动力输出，推动船舶航行。现阶段，我国船舶动力系统主要以重油和柴油作为動力系统的主要燃料，通过动力系统，将燃料能量转换为机械能以及电能，维持船舶航行、照明、海水净化以及相关设备仪器的正常运转。
1.1 动力系统主机
主机是船舶动力系统的核心组成部分，是船舶的动力来源。船舶主机根据不同类型的船舶，有多种类型，但根据动力原理以及结构原理主要分为燃油主机和燃气主机两个大类。其中燃油主机动力表现优秀，安装成本与维护成本均较低，同时燃料补充较为方面，是我国船舶动力系统中广泛采用的主机类型之一[2]。
1.2 传动装置
传动装置是主机和螺旋间的动力纽带，起到动力传输和转换工作，在部分情况下，还可以分离主机和推荐段，起到离合器的作用，实现船舶的航速控制以及转向控制。
1.3 推进器
推进器是船舶动力系统的最终输出装置，通过与水之间的反作用力，实现对船舶的推进工作。螺旋桨与水反作用力的效率是衡量螺旋桨装置的重要标准。
2 基于大数据的船舶动力系统的优化研究
2.1 大数据技术的研究
21世纪是信息技术飞速发展的时代，基于数据处理技术、信息传递技术以及相关计算机应用技术的产品数量急剧增加，网络数据总量成爆炸式增长。包括监控信息、传感器信息、互联网信息等海量数据的集合被称为大数据，对大数据进行数据处理的技术，被称为大数据技术[3]。
2.2 大数据技术在船舶动力系统优化中的作用
船舶动力系统决定船舶性能和行驶安全，对船舶动力系统进行时时监控和维护优化工作，是保障船舶航行质量以及安全的核心工作。我国船舶以柴油作为主要的能源，动力系统核心多为柴油发动机。相比燃气主机，柴油主机虽然结构相对简单，但在柴油机系统运转过程中，也会存在温度、转速、压力等多项参数，各项参数都存在正常运转的范围，参数变化如果超过正常范围内，预兆着柴油机系统存在故障，需要及时处理。船舶动力系统主机各项运转参数的监控和分析经历了三个阶段，在发展初期，依靠人工对仪表信息进行监控和判断工作，但人力有限，无法完成24小时的缜密监控，同时存在较多的误差和人为主观的影响因素。发展中期，多数船舶在设计时加入了运转参数的监控系统，可以在主机各部分安装对应的传感器，实现对主机运转过程中各项参数获取和监控工作，但在实际使用中，存在相比人工监控在效率、成本以及参数精度方面有了明显的 提升，但缺乏对参数异常的诊断分析工作，对处于初期的故障难以及时察觉。随着大数据技术的全面普及，依托大数据信息处理技术的船舶动力系统监控系统可以有效解决上述弊端，系统通过传感器获取原始参数信息，并对获取的参数信息进行时时的分析记录，在发现异常信息后系统会对异常参数信息进行分析对比，判断导致参数异常的故障部位，为工作人员下一步的检修排查工作提供重要数据支持，在确定诊断处理以及维修工作中，系统对异常参数导致的最终故障原因、维修方法、维修结果进行记录，并根据此类记录建立对应的参数异常评价体系，在积累足够数据后，对异常参数系统可以对比数据库中的故障处理日志，完成故障原因的判断，以及处理建议[4]。
在保养工作上，系统会对各项保养工作信息进行记录，记录各部件的保养周期以及故障率，分析其存在的关系，确定符合该船舶实际情况的最佳保养周期，在到达周期时会提示工作人员到指定位置完成保养工作。
参考文献：
[1]郝明晓.船舶动力装置状态监测系统研究[J].城市建设理论研究：电子版，2015，5（14）：121.
[2]梁燕吉.船舶动力系统运用工程基础理论分析[J].科技展望，2017，27（21）：302.
[3]严新平，袁成清.船舶动力系统运用工程的基础理论体系[J].中国造船，2016，52（2）：176-179.
[4]刘峻华，孟清正，杨涛，等.船舶动力装置可组态智能故障诊断系统设计[J].中国舰船研究，2018，6（2）：77-80.
（作者单位：1.大连鹏程船舶工程有限公司;2.大连鹏程船舶工程有限公司;3.大连鹏程船舶工程有限公司）