疏浚工程船舶动力机械不但包括常规动力机械设备还包括用于疏浚施工的挖泥机具设备，其结构复杂、关联大，而且施工工况多样、工作环境比较恶劣，对动力机械性能的要求比较高，建造价格高昂。其特点主要表现在海上施工特殊的用途和工作环境、安全可靠性、机动灵活性、多工况性、经济性等方面，这样对疏浚工程船舶动力机械提出了更高的要求。积极开展船舶设备状态智能监测技术研究应用，不断提高设备运行状态及故障诊断技术水平是确保工程船舶动力机械设备安全、可靠、高效、低耗运行的保障，是提高工程船舶生产效率，保障疏浚施工顺利进行的重要前提

挖泥船设备状态监测与诊断分析系统通过振动等各类传感器采集关键船机设备（主要是挖泥船三大类关键设备：一是重大设备，二是故障频发设备，三是对挖泥船效率影响巨大的设备）的振动信号，将信号传输到高精度数据采集仪，分布式采集仪将数据通过局域网传输到私有云端服务器中。船机管理人员通过在线监测软件可以查看各测点的实时波形数据和关键指标量等，及时掌握船机设备的工作状态，提升了船舶的智能化水平。挖泥船设备状态监测与诊断分析系统根据挖泥船的特点设计了多个软件模块，包括项目建立、用户管理、参数设置、报警存储策略管理、振动趋势分析、故障数据库、自动报表等功能。挖泥船设备状态监测与诊断分析系统运行后，可以根据不同的船机结构建立监测组态图，设置传感器参数，对各通道设置多级报警值。当测点位置的振动量超过预警值后，软件会自动报警，船机技术人员可确定报警点位置并根据报警信息进行故障诊断。同时可通过分析原始数据，然后进行详细专业的故障诊断分析，实现对关键船机设备的全生命周期精细化管理。船机技术人员现场进行问题排查，找到故障发生的原因，采取相应的措施，并在系统中进行记录，合理安排后续的维修计划。监测系统分为船载部分和岸基部分，船载部分系统部署在挖泥船上的服务器，挖泥船设备监测原始数据保存在船载私有云服务器中。岸基部分系统部署在中交广航局总部的云端服务器上，两台服务器通过挖泥船上的4G无线路由器进行数据通信，船载系统可定时将监测趋势数据发到岸基系统中。船上和岸上服务器上都安装了DASP数据高级分析软件，可进行数据高级分析和故障诊断分析。系统为关键船机设备建立了一套完整的数据库和故障特征库，基于数据库还建立了一套船机设备评价标准和方法

本项目具有以下创新点

（1）在工业4.0时代背景下，首次在挖泥船上布设挖泥船设备状态监测系统，实现对关键设备状态进行在线监测，开展工程船舶设备状态监测技术研究，提升船舶的智能化维护水平

（2）采用了领先的云智慧设备在线监测技术，建立了海洋船舶、陆地平台与集团控制中心三维一体的云智慧监测系统，用于实施船机状态监测预警分析

（3）以挖泥船为例，建立一套船机设备监测状态分析方法和故障特征数据库，该工程船舶实际数据可用于大数据分析诊断模型训练，为工程船舶寿命评估分析人工智能算法研究提供数据支撑

（4）利用云平台实现对挖泥船关键设备的实时监测、异常报警和故障诊断功能，形成以视情维修的现代维修机制，从而节约维护时间与成本，提高施工效率

（5）首次提出挖泥船三大类关键设备，对关键设备进行在线监测

船机设备状态监测与诊断分析系统可以实时采集船机设备的振动信号，通过长期数据积累，形成船机设备测试数据库。通过与同期船机SCADA系统数据等工况信息以及船机设备维护记录信息对照分析，可以评估不同工况下各船机设备振动量级，形成振动评价参考标准，用于分析轴承、齿轮等关键零部件振动特征变化趋势，预测设备故障发生情况，实现关键设备的全生命周期精准管理，降低设备维护成本，提高设备使用效率

本项目旨在实现通过采用数据采集和信号分析的方法对特定的挖泥船设备状态进行监测，建立对比数据库系统，形成一套适用于挖泥船设备运行状况评判的企业参考基准。利用本项目研究成果，可协助设备管理相关人员对船舶设备状态实时监测，并快速地进行初步故障诊断，陆岸专业人员亦可通过远程系统进行诊断分析，对船机现场进行技术支持。本项目成果可促进降低船舶设备维护成本、增强设备生产运行效能，符合节能减排要求，在疏浚行业具有很大的推广应用前景