船舶動力機械系統的可監測性研究

《船舶動力機械系統的可監測性研究》是依託武漢理工大學，由嚴新平擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：船舶動力機械系統的可監測性研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：嚴新平
• 依託單位：武漢理工大學

項目摘要

本項目以船舶動力機械系統為研究對象，在系統研究船舶動力機械系統的運行特徵基礎上，採用設計-評價-再設計的過程模型思想，在實驗室條件下的船舶動力機械試驗綜合平台上進行可監測性的研究。選取性能參數監測、振動監測和油液監測等手段，從可監測性設計角度出發，以滿足船舶動力機械狀態監測能力需求為目標，將可監測性內涵納入全壽命全系統周期內的產品設計製造使用服務過程中，建立船舶動力機械系統可監測設計的理論體系，形成船舶動力機械系統監測點的最佳化布置方案和合理選用感測器的策略，運用神經網路、數據融合、專家系統和模糊數學等方法對各種監測數據進行融合，從試驗方案設計、全壽命數據分析、狀態評估理論等方面，進行船舶動力系統的可監測性評估研究，形成一套可監測性設計分析與驗證評估的理論方法，為船舶動力機械狀態監測的有效性奠定基礎。

結題摘要

本項目以船舶動力機械作為典型的機械系統代表,針對目前機械系統普遍存在可監測性水平低、在產品設計時未考慮系統可監測性問題的現狀，緊緊圍繞機械系統可監測性這一主題，以實現機械系統CBM和PHM為目標，以確保機械系統安全、可靠、高效、低耗、經濟的運行為宗旨，將機械系統的可監測性上升到可靠性、維修性同等重要的性能地位，將狀態監測設計納入產品全壽命周期設計範疇，從狀態監測技術和機械系統現代設計相結合的角度，基於系統理論和全壽命周期理論提出了機械系統可監測性設計理論體系。將可監測性設計理論體系的研究內容劃分為四個方面：可監測性設計內涵；可監測性設計方法；可監測性分配方法（監測點最佳化布置方法）；可監測性設計評價方法。引入協同理論構建了基於協同理論的機械系統可監測性綜合最佳化設計方法；基於分散式系統設計實現了機械系統可監測性設計信息協同通訊系統；詳細研究了機械系統可監測性分配（監測點最佳化布置），提出了監測點選取的要求和策略；提出了感測器選取時注意的事項和制定了選取策略；提出了基於層次理論的機械系統監測點最佳化布置方法和基於故障樹理論的機械系統監測點最佳化布置方法。構建了可監測性設計評價指標體系；提出了基於三階段可監測性設計綜合評價方法和基於灰色理論的可監測性設計綜合評價方法。以交通運輸部的遠洋救助船為研究對象，進行了可監測性設計理論在船舶動力機械設計中的工程化示範套用。基於船舶設計製造流程的特點構建了船舶動力機械系統可監測性設計工程化套用框架，為可監測性設計理論的推廣奠定了基礎。最後提出了基於可監測性設計理論的機械系統綜合保障系統的未來發展框架。本項目的研究成果將對今後機械系統的設計發展產生積極的作用。機械系統可監測性設計理論的全面研究和工程化套用將有助於提高機械系統可監測性水平；有助於提高機械系統狀態監測故障診斷技術水平的發展；有助於提高機械系統故障診斷中微弱信號的獲取和識別；有助於推動機械系統狀態監測新技術的研究和套用；有助於機械系統產品的設計創新；有助於提高機械系統的市場競爭力；有助於提高機械系統的智慧型化化設計水平和可靠性、安全性水平；有助於機械系統現代維修保障模式的發展。