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摘要：隨著科學技術的快速發展，近年來柴油機的結構日漸復雜，智能柴油機對故障診斷、設備維修提出的較高要求便與這種結構復雜化存在直接聯系，基于此，本文簡單分析了智能柴油機的常見故障及故障診斷系統需求分析，并詳細論述了智能柴油機故障診斷系統設計，希望由此能夠為相關業內人士帶來一定啟發。

關鍵詞：智能柴油機；故障診斷系統；專家系統

據筆者調查得知，傳統故障診斷技術早已無法滿足智能柴油機的故障診斷需要，而應用單一診斷推理技術在多數時候也無法取得令人滿意的成果，因此本文圍繞MAN公司ME型智能柴油機故障診斷系統開展的研究融入了多種診斷推理技術，由此即可提高故障診斷的效率與質量。

一、智能柴油機常見故障及故障診斷系統需求分析

（一）常見故障

MAN公司ME型智能柴油機采用了新型電子系統，其在操作性能、安全防護能力、低排放領域有著不俗表現，這主要是由于該型號的智能柴油機簡化了柴油機結構，電控系統實現的智能柴油機全壽命過程優化升級也大大提升了其實用性能，但這些也使得MAN公司ME型智能柴油機的故障更加多樣化。據筆者調查得知，MAN公司ME型智能柴油機受結構復雜影響，故障原因不存在統一規律，這就使得一個零件故障引發一系列部位連續故障、一個故障現象受多個原因影響的情況均較為常見，控制系統故障、燃油系統故障、液壓動力系統故障、滑油系統故障、排氣系統故障、進氣系統故障均屬于其中典型，以其中的控制系統故障為例，主要包括軟件故障死機、轉速器信號不穩定或信號丟失、FIVA閥控制信號放大器電流不正常等。此外，主機停機、主機降速請求、起動困難等同樣屬于MAN公司ME型智能柴油機的常見故障[1]。

（二）故障診斷需求分析

結合MAN公司ME型智能柴油機故障實際，其故障診斷系統應以故障診斷為主并具備完備的知識庫，且擁有咨詢與教育培訓功能，同時需保證整個系統管理方便、人機交互方便并擁有詳細的說明文檔，而為了真正滿足這些需求，故障診斷系統的設計必須遵循實用最大化、穩定性好、操作簡單易懂、推理方式多樣化原則。

二、智能柴油機故障診斷系統的設計

（一）總體設計

為真正滿足MAN公司ME型智能柴油機故障診斷需求，采用了融合規則推理和事例推理的兩種診斷技術，由此建立的故障診斷專家系統故障知識庫選用領域專家、實際用戶、專業技術參考文獻、機器學習作為知識來源，并由綜合數據庫、系統管理模塊、診斷推理模塊、診斷解釋模塊、教育咨詢模塊、知識庫管理模塊、幫助模塊組成，其中知識庫直接對接診斷推理模塊、診斷解釋模塊、知識庫管理模塊，知識庫由事例庫、字典庫、規則庫組成，用戶則通過人機接口對接六大模塊，系統的智能柴油機故障診斷流程可以描述為：“用戶輸入→選擇推理診斷方式→事例推理→規則推理→顯示故障結論”。

（二）構建思路

為真正實現智能柴油機故障診斷專家系統的構建，本文總結了如下系統構建步驟：（1）基本設計。需明確故障診斷專家系統的基本概念、工作原理、實際用途以及具體應用，并由此確定推理求解方法和知識表示方法。（2）故障知識的獲取與表示。需從各種途徑獲取故障知識，主要途徑包括設備使用者、領域專家、專業文獻等，獲取的故障知識需進行整理并通過表示直觀反映知識的連接關系、不確定性度量等內容，已知結論與知識推理的吻合情況推理也屬于該環節的重要組成。（3）系統具體實現。需依次進行計算機數據庫設計、應用程序語言實現推理求解方法、編寫模塊與功能方式，同時還需要提供更改系統設置、輸入新知識等功能。（4）系統調試和修改。需使用典型事例測試運行，由此即可進行系統缺陷問題的修改，并保證智能柴油機故障診斷系統性能能夠達到預期效果。（5）系統擴展。在投入實際使用后，系統使用者可通過知識獲取程序進行系統的擴充[2]。

（三）詳細設計

1、知識庫。知識庫由事例庫、規則庫、字典庫組成，以其中的字典庫設計為例，字典庫的作用是將所有的條件和結論轉化成一個符號，由此即可為索引程序、推理過程的快速有效開展提供支持，如具體設計中筆者使用系統標志S001、S002、S003、S004分別表示燃油系統、潤滑系統、ECS系統、HPS系統。2、數據庫。數據庫的設計采用了微軟的ACCESS，作為微軟Office系列軟件集成的數據庫軟件，其使用的標準SQL結構化查詢語言在數據處理領域的表現較為優秀，由此即可進行存儲表的設計，主要存儲表包括系統用戶表、字典庫內系統名稱表、字典庫內子系統故障表、字典庫內事例說明信息表、規則庫內規則表、事例庫內事例表等，由此即可明確用戶操作的新規則建立流程、新實例建立流程，如其中的新規則建立流程可描述為：“若干規則條件→非新條件→選擇所屬系統標志→子系統故障表內建立新表項→自動組合成規則新條件N的標識符→完成所有規則條件建立→輸入可信度→完成新規則建立”。3、軟件界面。軟件界面設計采用了VisualStudio2008集成開發環境，智能柴油機故障診斷系統為C/S架構，由此即可進行主界面、各模塊界面設計，以其中的主界面設計為例，主界面為用戶登錄后界面，主要包括系統設置、故障診斷模塊、故障教育模塊、知識庫管理模塊、幫助文檔、退出系統共6個功能按鈕，用戶僅需點擊功能按鈕便能夠通過出現的相應對話框進行所需功能操作。

三、結論

綜上所述，智能柴油機故障診斷系統具備較為廣闊的應用前景，在此基礎上，本文涉及的總體設計、構建思路、詳細設計等內容，則提供了可行性較高的智能柴油機故障診斷系統設計路徑，而為了實現該系統實用價值的進一步提升，柴油機運行狀態實時監控、更全面計算方法的引入必須得到業內人士關注。

參考文獻：

[1]尚前明,楊安聲,陳輝,唐新飛.基于主成分分析的船舶柴油機故障監測方法[J].中國航海,2018,41(01):19-23+33.

[2]賈富,廉建秀.智能型柴油機實船應用及控制系統優化研究[J].中國水運(下半月),2017,17(06):139-140+149.

作者:安萬兵 單位:中遠海運發展股份有限公司