[发明专利]一种基于模糊贴近度的船舶故障诊断方法及系统

权利要求书

1.一种基于模糊贴近度的船舶故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)利用传感技术对船舶机舱各主要部件进行实时监控，动态地采集所述各个主要部件的特征信息，并对所述特征信息进行信号分析与处理，以提取出相应的特征值；

2)将所述特征值与设定的报警阈值比较，一旦所述特征值超过所述报警阈值，即可产生故障报警，并将所述特征值存入数据库；

3)根据所述故障报警对应的特征值，获得待诊断的故障数据，并将所述待诊断的故障数据与所述数据库中已确定故障原因的故障样本比对；

4)当所述数据库中没有任何故障样本数据时，人工检查和确定故障原因，并将所述故障原因与所述待诊断的故障数据关联而建立新的故障样本；当所述数据库中有一个以上的已确定故障原因的故障样本时，利用模糊贴近度模型计算出所述待诊断的故障数据与所述故障样本的数据之间的最大贴近度值，从而确定待诊断的故障原因。

2.如权利要求1所述的基于模糊贴近度的船舶故障诊断方法，其特征在于，步骤1)中，对所述特征信息进行信号分析与处理的过程包括：首先，对所述特征信息进行小波分析，并选择出最能体现各个主要部件的振动特性的频带信号；然后，根据所述频带信号提取出表征各个主要部件的振动特性的特征值。

3.如权利要求1所述的基于模糊贴近度的船舶故障诊断方法，其特征在于，步骤4)中，当查找到多个已有故障样本时，计算出所述待诊断的故障数据与每个已有故障样本的数据之间的贴近度，取所有贴近度中的最大值作为最大贴近度值，从而确定待诊断的故障原因。

4.如权利要求1所述的基于模糊贴近度的船舶故障诊断方法，其特征在于，步骤4)中，当所述最大贴近度值偏低时，有可能是出现新类型故障，此时人工去检查故障原因，并将所述故障原因与所述待诊断的故障数据关联而建立新的故障样本。

5.如权利要求1所述的基于模糊贴近度的船舶故障诊断方法，其特征在于，步骤4)中，确定的各类型的故障原因有大量的故障样本数据时，利用数据融合技术将同类型的多个故障样本数据融合成一个标准的故障样本数据，以使用到所述模糊贴近度模型中。

6.如权利要求1所述的基于模糊贴近度的船舶故障诊断方法，其特征在于，利用模糊贴近度模型计算贴近度的公式为：

式中δ是贴近度，n为特征值个数，u(j)为第j个特征值的隶属度值，u(x)＝-4x³+6x²-x，x是征兆参数与已诊断故障参数的接近程度。

7.一种基于模糊贴近度的船舶故障诊断系统，其特征在于，包括传感器、报警模组、智能故障诊断模组以及数据库；其中，所述传感器分布在船舶机舱各主要部件处；所述报警模组包括阈值预设单元、特征值提取单元以及故障报警单元，所述特征值提取单元连接所述传感器，所述故障报警单元的输入端连接所述阈值预设单元和所述特征值提取单元；所述数据库包括特征值存储单元和故障样本存储单元，所述特征值存储单元的输入端连接故障报警单元的输出端并存储有发生故障报警的特征值，所述故障样本存储单元存储有已确定故障原因的故障样本；所述智能故障诊断模组包括提取特征值单元、故障样本查询单元、模糊贴近度计算单元以及故障原因输出单元，所述提取特征值单元连接所述特征值存储单元，所述故障样本查询单元连接所述故障样本存储单元，所述模糊贴近度计算单元的输入端连接所述提取特征值单元和所述故障样本查询单元的输出端，所述模糊贴近度计算单元的输出端连接所述故障原因输出单元。

8.如权利要求7所述的基于模糊贴近度的船舶故障诊断系统，其特征在于，所述模糊贴近度计算单元利用模糊贴近度模型计算贴近度的公式为：

式中δ是贴近度，n为特征值个数，u(j)为第j个特征值的隶属度值，u(x)＝-4x³+6x²-x，x是征兆参数与已诊断故障参数的接近程度。

9.如权利要求7所述的基于模糊贴近度的船舶故障诊断系统，其特征在于，所述船舶故障诊断系统还包括显示屏以及在所述显示屏中显示的用户操作界面，所述故障原因输出单元的输出端连接所述显示屏，所述用户操作界面包括管理所述数据库的故障样本存储单元的数据库管理界面。