船舶動(dòng)力裝置智能診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)

張躍文，孫曉磊，丁亞委，孫培廷

大連海事大學(xué) 輪機(jī)工程學(xué)院，遼寧 大連 116026

0 引 言

隨著智能技術(shù)的快速發(fā)展和大數(shù)據(jù)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人工智能已經(jīng)滲入到人類生活的各個(gè)領(lǐng)域，并催生了一些新興技術(shù)，而無人駕駛便是其中之一［1］。目前，無人駕駛船舶、智能船舶已成為航運(yùn)領(lǐng)域的發(fā)展熱點(diǎn)，其中羅爾斯·羅伊斯公司公布了“高級(jí)無人駕駛船舶應(yīng)用開發(fā)計(jì)劃”（AAWA），旨在改變船舶行業(yè)設(shè)計(jì)及運(yùn)營(yíng)的格局［2］，而國(guó)內(nèi)以中國(guó)船級(jí)社（CCS）為主導(dǎo)的眾多科研院校和企業(yè)也積極開展了智能船舶的研發(fā)工作，致力開啟全球無人航運(yùn)的大門。

智能機(jī)艙［3］作為智能船舶的6大功能模塊之一，是無人駕駛船舶的研發(fā)重點(diǎn)和難點(diǎn)。船舶動(dòng)力系統(tǒng)的健康運(yùn)行是船舶正常航行的先決條件，而如何對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)及設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行精確、有效的監(jiān)控和管理則是實(shí)現(xiàn)機(jī)艙智能化的關(guān)鍵。如今，機(jī)艙設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)理論比較成熟，孫曉磊等［4］利用ARMA時(shí)間序列對(duì)船舶海水冷卻系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行了預(yù)測(cè)，并通過與實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了海水冷卻系統(tǒng)參數(shù)預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確性，旨在通過預(yù)測(cè)分析未來參數(shù)以發(fā)現(xiàn)海水冷卻系統(tǒng)潛在的失效因素。吳小豪等［5］將超球支持向量機(jī)方法分別應(yīng)用于船舶高溫淡水系統(tǒng)和船舶離心泵的狀態(tài)評(píng)估，并證明了其可行性，但其研究還處于理論階段，并沒有針對(duì)船舶動(dòng)力裝置建立完整的狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)。劉偉波［6］采用層次分析法建立了某艦船主動(dòng)力裝置的綜合評(píng)估模型，并運(yùn)用加權(quán)評(píng)分方法進(jìn)行了評(píng)估，可為主動(dòng)力裝置的維護(hù)和管理提供科學(xué)依據(jù)，但還沒有投入實(shí)船應(yīng)用。

因此，本文將基于信息技術(shù)和機(jī)艙設(shè)備的專業(yè)知識(shí)，通過對(duì)船舶動(dòng)力裝置各相關(guān)系統(tǒng)的主要工作參數(shù)進(jìn)行采集、分析和處理，建立船舶動(dòng)力裝置智能診斷系統(tǒng)，并將以“育鯤”輪為目標(biāo)船舶進(jìn)行實(shí)船驗(yàn)證，以考核該智能診斷系統(tǒng)的可行性。該系統(tǒng)可以依據(jù)船舶的航行工況對(duì)動(dòng)力裝置及其主要系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估和智能診斷處理，可為輪機(jī)人員的維護(hù)保養(yǎng)和故障分析處理工作提供決策支持。

1 智能診斷系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案

基于智能船舶或無人駕駛船舶的應(yīng)用需求，船舶智能診斷系統(tǒng)可以在健康評(píng)估、遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測(cè)、輔助決策支持等方面實(shí)現(xiàn)船舶主要?jiǎng)恿ο到y(tǒng)及其所屬設(shè)備船岸一體化的智能化管理，其系統(tǒng)總體框架如圖1所示。首先，通過船端傳感設(shè)備對(duì)船舶的航行數(shù)據(jù)和機(jī)艙數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并存儲(chǔ)到船端數(shù)據(jù)服務(wù)器；然后，數(shù)據(jù)一方面提供給船端智能診斷軟件系統(tǒng)，用以為機(jī)艙輪機(jī)人員服務(wù)，另一方面將通過船岸通信管理系統(tǒng)傳輸至岸端數(shù)據(jù)服務(wù)器；最后，岸端數(shù)據(jù)服務(wù)器將數(shù)據(jù)提供給岸端智能診斷軟件系統(tǒng)，以便船運(yùn)公司對(duì)船舶動(dòng)力系統(tǒng)及航行信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并給予必要的決策指導(dǎo)，從而實(shí)現(xiàn)船岸一體化管理。

1.1 軟件系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

智能診斷系統(tǒng)是可以對(duì)船舶動(dòng)力裝置實(shí)施數(shù)據(jù)采集及存儲(chǔ)、健康評(píng)估、診斷處理、診斷支持和用戶管理的多功能系統(tǒng)。采用功能模塊化的設(shè)計(jì)理念，船端與岸端的客戶端軟件相同，其中客戶端軟件的總體結(jié)構(gòu)如圖2所示。軟件系統(tǒng)是在Windows操作系統(tǒng)下，基于Visual Studio 2013集成開發(fā)而成，其中系統(tǒng)界面采用了C#環(huán)境下的WPF設(shè)計(jì)，而客戶端軟件系統(tǒng)界面則根據(jù)船舶動(dòng)力裝置的實(shí)際構(gòu)成原理進(jìn)行設(shè)計(jì)。模塊化的設(shè)計(jì)思路使軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)非常清晰，也便于操作和調(diào)試。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)組成信息庫(kù)

1.2.1 組件劃分

本文智能診斷系統(tǒng)的適用對(duì)象為船舶主推進(jìn)柴油機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)組、推進(jìn)軸系、燃油系統(tǒng)、潤(rùn)滑油系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)。船舶動(dòng)力裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、環(huán)節(jié)多、功能差異大且功能交叉，為了便于智能診斷系統(tǒng)對(duì)船舶動(dòng)力裝置及其附屬設(shè)備進(jìn)行描述和使用，可以將船舶動(dòng)力裝置劃分為多個(gè)組件（單元）。每個(gè)組件的功能相對(duì)獨(dú)立，具有獨(dú)立完成某一項(xiàng)工作的能力，大組件可由多個(gè)小組件構(gòu)成，以共同實(shí)現(xiàn)某一功能，而聯(lián)合多個(gè)大組件即可完成航行、錨泊等作業(yè)任務(wù)。根據(jù)各組件的功能及相互關(guān)系，基于船舶特點(diǎn)和行業(yè)規(guī)范，本文將船舶動(dòng)力裝置的組件劃分為3個(gè)等級(jí)：

1）一級(jí)組件：能夠獨(dú)立實(shí)現(xiàn)某一較大功能，多個(gè)一級(jí)組件可以構(gòu)成船舶動(dòng)力裝置的某個(gè)系統(tǒng)，例如主推進(jìn)柴油機(jī)、冷卻水系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、滑油系統(tǒng)等。

2）二級(jí)組件：能夠獨(dú)立實(shí)現(xiàn)某一較小功能，多個(gè)二級(jí)組件可以構(gòu)成1個(gè)一級(jí)組件。以中央冷卻水系統(tǒng)（一級(jí)組件）為例，其二級(jí)組件為海水冷卻系統(tǒng)、低溫淡水冷卻系統(tǒng)和高溫淡水冷卻系統(tǒng)這3個(gè)子系統(tǒng)。

3）三級(jí)組件：能夠獨(dú)立完成某單一功能，多個(gè)三級(jí)組件可以構(gòu)成1個(gè)二級(jí)組件。以主機(jī)燃油（供應(yīng)）系統(tǒng)（二級(jí)組件）為例，其三級(jí)組件為燃油供給泵、燃油濾器、混油桶等設(shè)備。由于二級(jí)組件為一級(jí)組件的分支，故多個(gè)三級(jí)組件也可以構(gòu)成1個(gè)一級(jí)組件。

1.2.2 組件參數(shù)編碼

不同船舶的組件在種類和數(shù)量上均有所不同，為了便于統(tǒng)一管理，組件名稱的編碼由6位數(shù)字組成，其中3個(gè)級(jí)別的組件編碼均包括2位數(shù)字，如圖3（a）所示。為了充分考慮系統(tǒng)的分級(jí)要求和擴(kuò)展需求，可以視情增加編碼的總長(zhǎng)度，每增加1級(jí)就相應(yīng)增加2位數(shù)字。

同時(shí)，每級(jí)組件將分配2位數(shù)字的序號(hào)編碼，其中序號(hào)01代表1#設(shè)備，組件序號(hào)的編碼如圖3（b）所示。

關(guān)于系統(tǒng)和設(shè)備對(duì)應(yīng)的工作參數(shù)，例如轉(zhuǎn)速、功率、壓力和溫度等，將采用2位數(shù)字編碼予以描述。因此，全面描述一個(gè)船舶動(dòng)力裝置組件的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)編碼為：組件名稱編碼+組件序號(hào)編碼+工作參數(shù)編碼。表1所示為1#主推進(jìn)柴油機(jī)的2#燃燒室的4#活塞環(huán)的表面溫度。

表1 參數(shù)編碼實(shí)例Table 1 Parameter coding instance

2 關(guān)鍵技術(shù)

2.1 健康狀態(tài)的評(píng)估方法

健康狀態(tài)評(píng)估即通過處理反映設(shè)備狀態(tài)的各類特征信息，輸出定量數(shù)值來描述故障風(fēng)險(xiǎn)或狀態(tài)的劣化程度。評(píng)估系統(tǒng)組件的基本思路是：采集設(shè)備數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)處理，基于不同船舶組件的功能特點(diǎn)和不同的參數(shù)類型，選擇適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)評(píng)估方法并構(gòu)建評(píng)估模型。例如，對(duì)于通過單參數(shù)描述的系統(tǒng)設(shè)備功能，可以采用單參數(shù)閾值法［7］將其轉(zhuǎn)化為健康值，從而進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估；而對(duì)于通過多參數(shù)描述的系統(tǒng)設(shè)備功能，則可以采用基于多元參數(shù)的雷達(dá)圖分析法。

2.1.1 單參數(shù)閾值法

1）經(jīng)驗(yàn)閾值。根據(jù)設(shè)備的出廠設(shè)置或理論值即可確定基本閾值，也可以結(jié)合實(shí)船經(jīng)驗(yàn)來確定參數(shù)閾值，但其準(zhǔn)確度在很大程度上取決于制定閾值者的經(jīng)驗(yàn)。

2）實(shí)驗(yàn)閾值。通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、臺(tái)架試驗(yàn)或航行試驗(yàn)等手段來確定閾值，該方法確定的參數(shù)閾值與實(shí)船工況緊密相關(guān)，其在閾值精度方面具有一定的優(yōu)勢(shì)。

3）計(jì)算閾值。

（1）置信區(qū)間閾值法。在正常狀態(tài)下，機(jī)艙設(shè)備的參數(shù)有一定的波動(dòng)范圍，其參數(shù)分布也呈一定的規(guī)律性。置信區(qū)間是在多次監(jiān)測(cè)設(shè)備正常狀態(tài)的基礎(chǔ)上，通過統(tǒng)計(jì)分析所建立的一個(gè)范圍，因此置信區(qū)間的概念對(duì)于設(shè)置異常監(jiān)測(cè)閾值而言，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。

（2）均值方差標(biāo)準(zhǔn)閾值法。一般機(jī)艙設(shè)備在正常情況下很難取得異常數(shù)據(jù)，可以基于設(shè)備的正常參數(shù)并通過均值和方差的計(jì)算方法來設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)閾值［8］。

確定設(shè)備的參數(shù)閾值之后，即可按照線性成比例的方式將參數(shù)轉(zhuǎn)化為健康值。

2.1.2 雷達(dá)圖分析法

由于船舶動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)備組成較為復(fù)雜，故單參數(shù)閾值評(píng)估方法不能綜合有效地評(píng)估整體狀態(tài)，在多參數(shù)的綜合狀態(tài)評(píng)價(jià)方法中，雷達(dá)圖分析法具有良好的評(píng)價(jià)效果［9］。雷達(dá)法評(píng)估的具體步驟如下：

1）選擇系統(tǒng)各組成設(shè)備的特征參數(shù)，一般為采用閾值法評(píng)估設(shè)備時(shí)所選擇的特征參數(shù)。

2）確定特征參數(shù)閾值。

3）將特征參數(shù)進(jìn)行歸一化處理。

4）計(jì)算系統(tǒng)設(shè)備的健康值。

5）對(duì)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。

以海水冷卻系統(tǒng)為例，選擇海水泵出口壓力、海水濾器壓差、中央冷卻器的溫度系數(shù)為評(píng)估參數(shù)，并按照閾值設(shè)定方法來確定閾值的上限和下限。由于特征參數(shù)的單位不同，所以應(yīng)先進(jìn)行歸一化處理，閾值上限歸一后為1，下限歸一后為0，歸一化公式為

式中：X為歸一化后的特征參數(shù)值；x為原始的特征參數(shù)值；x上為原始特征參數(shù)的上限值；x下為原始特征參數(shù)的下限值。

采用雷達(dá)法確定健康值的計(jì)算原理如圖4所示，其具體含義為：當(dāng)系統(tǒng)健康值為100分時(shí)，各設(shè)備的狀態(tài)值均為100分，即對(duì)應(yīng)A，B，C這3個(gè)點(diǎn)，且三角形ABC的面積即代表系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)；但當(dāng)某個(gè)設(shè)備或多個(gè)設(shè)備的狀態(tài)變差時(shí)（變?yōu)锳′，B′，C′），系統(tǒng)的狀態(tài)也隨之變差，此時(shí)三角形A′B′C′的面積即代表當(dāng)前的系統(tǒng)狀態(tài)值。當(dāng)選取的特征參數(shù)的數(shù)量不同時(shí)，就對(duì)應(yīng)不同形狀包絡(luò)線的面積。

獲得的健康評(píng)估值以百分?jǐn)?shù)形式表示，并顯示在系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)界面對(duì)應(yīng)的組件上方。圖5所示為冷卻系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)界面，其健康值及顏色標(biāo)識(shí)如表2所示。

表2 健康值及顏色標(biāo)識(shí)Table 2 Health index and color code

2.2 輔助決策信息

對(duì)于不同類型的船舶而言，需要建立統(tǒng)一的基礎(chǔ)輔助決策信息庫(kù)，包含4個(gè)方面的信息，分別為問題、危害、原因及建議，其對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖6所示，輔助決策顯示邏輯如圖7所示。

1）如果某組件的評(píng)估健康值低于70分，則智能診斷系統(tǒng)進(jìn)入“輔助決策信息自動(dòng)彈出模式”，此時(shí)，不論系統(tǒng)處于何種界面或進(jìn)行何種操作，都將轉(zhuǎn)入輔助決策界面。同時(shí)，將在狀態(tài)監(jiān)測(cè)界面的導(dǎo)航條顯示預(yù)警設(shè)備的數(shù)量，點(diǎn)擊此按鈕也可以進(jìn)入輔助決策界面，圖8所示為主機(jī)曲軸箱潤(rùn)滑系統(tǒng)的滑油自清濾器的輔助決策界面。

2）如果多個(gè)組件的評(píng)估健康值低于70分，則將在窗口左下角以列表的形式顯示問題，并按照設(shè)備編碼進(jìn)行排序。點(diǎn)擊其中某個(gè)組件，該組件存在的所有問題將在下拉列表中顯示，并按照每個(gè)問題在實(shí)船上的出現(xiàn)頻率進(jìn)行排序。在目標(biāo)船上運(yùn)行智能診斷系統(tǒng)后，系統(tǒng)將基于各個(gè)組件的問題建立檔案，統(tǒng)計(jì)問題的出現(xiàn)頻率并動(dòng)態(tài)調(diào)整問題列表的排列順序，如圖9所示。圖9中的界面為“系統(tǒng)管理”的下級(jí)界面，包括完整的設(shè)備問題信息、危害信息、原因信息和建議信息，并可以通過增加、修改、刪除功能對(duì)已有信息進(jìn)行更新。

3）當(dāng)改變操作狀態(tài)或輪機(jī)人員調(diào)整設(shè)備工作狀態(tài)或完成維修之后，如果問題設(shè)備的評(píng)估健康值高于70分，則報(bào)警列表將自動(dòng)取消該設(shè)備。

如圖9所示，智能診斷系統(tǒng)為每個(gè)組件對(duì)應(yīng)的問題、危害、原因和建議都分別分配了一個(gè)4位編碼，編碼對(duì)應(yīng)的文字信息僅包含在設(shè)備的基本輔助決策信息庫(kù)中，且目標(biāo)船上智能診斷系統(tǒng)輔助決策界面的顯示信息均來源于該信息庫(kù)。目標(biāo)船舶在進(jìn)行初始化時(shí)，位于輔助決策基本信息庫(kù)中的各項(xiàng)目編碼即所有組件的輔助決策信息，因此當(dāng)智能診斷系統(tǒng)的某決策信息描述不準(zhǔn)確或錯(cuò)誤時(shí)，僅需修改基本信息庫(kù)中的對(duì)應(yīng)條目即可。

2.3 數(shù)據(jù)服務(wù)器

船舶動(dòng)力裝置的智能診斷系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器由通用處理模塊和專用處理模塊這2個(gè)部分組成。通用處理模塊主要由數(shù)據(jù)庫(kù)操作模塊、通信操作模塊、系統(tǒng)管理模塊和文件讀寫操作模塊這4個(gè)部分組成，如表3所示。而專用處理模塊則是實(shí)現(xiàn)某個(gè)專用功能的模塊，如表4所示。每個(gè)模塊的功能與相應(yīng)的界面及其按鈕功能對(duì)應(yīng)，即每點(diǎn)擊一個(gè)界面功能按鈕，即可通過客戶端通信模塊調(diào)用相應(yīng)的模塊。

3 實(shí)船驗(yàn)證

以大連海事大學(xué)的教學(xué)實(shí)習(xí)船“育鯤”輪為目標(biāo)船舶，對(duì)船舶動(dòng)力裝置的智能診斷系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)船驗(yàn)證。“育鯤”輪的機(jī)艙設(shè)備和傳感器配備齊全，配置了智能診斷系統(tǒng)實(shí)船驗(yàn)證所需要的系統(tǒng)和設(shè)備，包括主推進(jìn)柴油機(jī)、冷卻水系統(tǒng)、滑油系統(tǒng)和燃油系統(tǒng)。

表3 通用模塊的類名表Table 3 Class name table for general modules

表4 專用模塊的類名表Table 4 Class name table for specialized modules

將船舶動(dòng)力裝置的智能診斷系統(tǒng)分別安裝在船端的機(jī)艙集控室、輪機(jī)長(zhǎng)辦公室和岸端的管理控制平臺(tái)，以保證船端和岸端能夠同步開展驗(yàn)證工作。待診斷系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后，主要從以下3個(gè)方面來驗(yàn)證智能診斷系統(tǒng)主要功能的準(zhǔn)確性和可操作性。

1）驗(yàn)證船端和岸端數(shù)據(jù)的同步性和一致性。

在連續(xù)30天的任意時(shí)間段內(nèi)，對(duì)比船端數(shù)據(jù)庫(kù)和岸端數(shù)據(jù)庫(kù)的狀態(tài)參數(shù)及寫入時(shí)間，對(duì)比結(jié)果為：當(dāng)船舶靠岸或近海航行時(shí)，2個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的狀態(tài)參數(shù)值相同，寫入時(shí)間的差值范圍為1 s；當(dāng)船舶離開近海區(qū)域后，岸端數(shù)據(jù)庫(kù)的狀態(tài)參數(shù)值寫入時(shí)間比船端延遲了1～5 s，其原因可能是受制于通信條件的影響。盡管存在延遲，但由于寫入的狀態(tài)參數(shù)值相同，所以并不影響健康狀態(tài)值評(píng)估和輔助決策報(bào)警的準(zhǔn)確性。

2）驗(yàn)證健康狀態(tài)評(píng)估值的準(zhǔn)確性。

建立單參數(shù)閾值模型和雷達(dá)法模型，從數(shù)據(jù)庫(kù)中選取連續(xù)30天任意時(shí)間段的狀態(tài)參數(shù)，根據(jù)組件級(jí)別輸入至不同的評(píng)估模型以獲得健康狀態(tài)評(píng)估值并繪制成曲線（以5 s為時(shí)間節(jié)點(diǎn)），在智能診斷系統(tǒng)中調(diào)取該時(shí)間段的健康狀態(tài)值歷史數(shù)據(jù)并繪制曲線。以海水冷卻系統(tǒng)為例，11月20日7：00～8：00的健康值曲線對(duì)比如圖10所示。通過對(duì)比可知，智能診斷系統(tǒng)得出的船端曲線與評(píng)估模型計(jì)算所得曲線的吻合度較高，證明了智能診斷系統(tǒng)評(píng)估系統(tǒng)狀態(tài)的精確度；而岸端曲線則整體右移，即健康值有所延遲，這與船岸之間的通信延時(shí)有關(guān)，但岸端曲線的總體變化趨勢(shì)與船端基本吻合。

3）驗(yàn)證報(bào)警的及時(shí)性和輔助決策的準(zhǔn)確性。

在實(shí)船運(yùn)行過程中，系統(tǒng)和設(shè)備在大多數(shù)時(shí)間內(nèi)均處于正常狀態(tài)，為了船舶安全，不能人為制造故障。為了驗(yàn)證報(bào)警的及時(shí)性和輔助決策的準(zhǔn)確性：一方面可以通過人工向數(shù)據(jù)庫(kù)輸入異常狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，即人為驗(yàn)證；另一方面可以基于船舶航行時(shí)的真實(shí)故障進(jìn)行驗(yàn)證，即實(shí)船驗(yàn)證。

以11月3日為例，船舶處于正常航行狀態(tài)，但船舶燃油系統(tǒng)的燃油分油機(jī)（三級(jí)組件）提示報(bào)警，并自動(dòng)彈出輔助決策界面。輪機(jī)人員按照“問題列表”和“原因列表”依次檢查設(shè)備，根據(jù)“報(bào)警列表”中的“燃油分油機(jī)排渣口跑油”（問題）找到了“燃油分油機(jī)密封圈損壞”（原因），并根據(jù)“建議列表”中“拆檢分油機(jī)更換密封圈”（建議）解除了報(bào)警，最后系統(tǒng)恢復(fù)了正常。輔助決策的驗(yàn)證周期一般較長(zhǎng)，且需要不斷更新和調(diào)整數(shù)據(jù)庫(kù)?，F(xiàn)階段的實(shí)船驗(yàn)證工作表明，智能診斷系統(tǒng)的報(bào)警及時(shí)性和輔助決策準(zhǔn)確性均較好，可以縮短維修時(shí)間、降低輪機(jī)人員的工作強(qiáng)度，故得到了輪機(jī)人員的一致認(rèn)可。

4 結(jié) 語

本文設(shè)計(jì)了船舶動(dòng)力裝置的智能診斷系統(tǒng)，采用健康狀態(tài)評(píng)估方法對(duì)目標(biāo)船舶動(dòng)力裝置系統(tǒng)和設(shè)備運(yùn)行過程中的健康狀態(tài)進(jìn)行了采集和評(píng)估，并針對(duì)問題組件提供了相應(yīng)的輔助決策建議。該系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了船舶信息和系統(tǒng)管理等輔助功能，可以根據(jù)不同的目標(biāo)船舶進(jìn)行基本信息的更改和維護(hù)。

實(shí)船驗(yàn)證結(jié)果表明，船舶動(dòng)力裝置的智能診斷系統(tǒng)可以幫助輪機(jī)管理人員提前發(fā)現(xiàn)船舶動(dòng)力裝置運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題，實(shí)現(xiàn)從“事后維修”到“視情維修”的轉(zhuǎn)變。其提供的輔助決策建議能夠指引管理人員快速地尋找問題根源，從而減輕輪機(jī)人員的工作負(fù)擔(dān)，縮短“發(fā)現(xiàn)問題”到“解決問題”的時(shí)間周期。同時(shí)，船岸一體化的設(shè)計(jì)思想和多種輔助功能可以使岸端管理公司時(shí)刻掌握動(dòng)力裝置的運(yùn)行狀態(tài)，從而提高船舶運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)管力度，可為逐步實(shí)現(xiàn)無人駕駛船舶奠定基礎(chǔ)。