[发明专利]一种船舶机械健康状态评估方法及系统

权利要求书

1.一种船舶机械健康状态评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、初始化设置：采用初始化信息配置模块对实船数据进行初始化设置；

S2、数据预处理：采用数据预处理模块对船舶机舱实时采集的数据进行预处理，将预处理后的数据存储到数据库中；

S3、计算子模型健康值：子模型健康值计算模块对预处理后的各项实时数据进行单开线程实时计算，得到实时的子模型健康值的计算结果，将其存储到数据库的子模型健康值表格中；

S4、计算实船机舱整个节点的综合健康值：节点综合健康值计算模块将每个节点下的一个或多个计算子模型健康值的模型采用权重法、木桶原理法、均值法进行融合计算，得到对应节点的健康值，并将其存储到数据库的综合健康值表格中；

S5、趋势预测：健康值预测模块根据上述计算得到的对应节点健康值的历史值进行健康值的趋势预测，得到预测值，并将其存储到数据库的预测值表格中；

S6、辅助决策：辅助决策模块定时提取综合健康值表格和预测值结果表格的数值，若数值小于设定值，辅助决策模块将自动诊断并预测出即将出现的故障，并提前给出预警措施和建议；

S7、阈值的动态自适应调整：根据环境及柴油机负荷变化，动态阈值计算模块对实船参数的阈值进行动态调整。

2.根据权利要求1所述的船舶机械健康状态评估方法，其特征在于，所述预处理包括：

S21、采用拉依达方法对数据中的奇异值进行剔除；

S22、采用均值法对剔除后的数据进行填补，还原数据的真实性，存储到数据库中；

S23、对存储的数据进行二次处理，计算其小时均值和日均值。

3.根据权利要求1所述的船舶机械健康状态评估方法，其特征在于，所述步骤S3中计算子模块健康值的具体过程如下：

S31、首先选取表征设备或系统健康状态的性能参数x，并查阅船舶设备说明书找到性能参数x的基线值D_opt，极大值D_emax和极小值D_emin；

S32、采用线性法，通过两组实数对(Dopt，100)和(Demax，60)/(Demin，60)确定健康值y随性能参数x变化的曲线，y＝kx+b，将上述两点代入方程计算出k和b的值，得到健康值随采集实时参数变化的数学表达式，即得到子模块健康值。

4.根据权利要求1所述的船舶机械健康状态评估方法，其特征在于，所述步骤S3中计算子模块健康值的具体过程还包括：

采用非线性法，通过两组实数对(Dopt，100)、(Demax，60)/(Demin，60)和中间一点给出分数依据的点确定健康值y随性能参数x变化的曲线，y＝a₀+a₁x+a₂x²，将上述三点带入到方程计算出系数a₀、a₁和a₂的数值，得到健康值随采集实时参数变化的数学表达式，即得到子模块健康值。

5.根据权利要求1所述的船舶机械健康状态评估方法，其特征在于，所述步骤S4中计算实船机舱整个节点的综合健康值的具体过程如下：

采用均值法，将该节点所有所述子模块的健康值取平均值，或

采用木桶原理，将该节点所有所述子模块的健康值取最小值。

6.根据权利要求5所述的船舶机械健康状态评估方法，其特征在于，所述步骤S4中计算实船机舱整个节点的综合健康值的具体过程还包括：

采用权重法，将该节点所有所述子模块分别赋予权重w，得到该节点所有所述子模块的健康值如下：

y＝y₁*w₁+y₂*w₂+…+y_n*w_n

w₁+w₂+…+w_n＝1。