|
信息来源：译普赛斯技术咨询团队摘编 舰船综合状态评估系统( ICAS)是一个数据收集、分析和存储系统，它可以监测并评估设备的运行状态，诊断设备的异常行为以及预测设备的运行趋势和使用寿命。 01 综合状态评估系统概述 综合状态评估系统主要由以Windows NT为基础的数据采集设备和可执行机械状态评估与维护规划的应用软件组成。另外，还可通过陆地网络或卫星与岸基美国海军维护数据库相连，以实时接收舰艇状态数据，为海军岸基的保养规划提供参考，功能如下： 在线评估功能：采用先进的传感器和分析模块，可进行在线的机械振动、柴油汽缸压力和润滑油的分析，测量出有关于压力、流速和温度等参数，并且对机械设备进行持续不断的状态评估。 信息传输处理功能：通过使用便携式数据终端进行“无纸化”信息传输。与以前相比（手工输入信息，形成舰船工程记录，并存储在文件柜），现在可使用在线传感器利用便携式数据终端所采集到的数据进行电子化处理，从而大大减少值班员的工作量。 对比预测功能：可对性能和效率进行评估，并与设计值进行比较，了解设备运行的老化曲线图。这样就可以在发生重大事故之前，通过隔离老化设备的方式，及时规划维修任务。 为缩短舰船在港周期以及使岸基维修规划者随时掌握舰船状态信息，美海军水面战中心协同海军水面部队司令部和区域维修中心( RMS)研发并实现了远程监控技术和过程，极大提升了综合状态评估系统的工作效率。 02 系统组成和功能实现 一.系统组成 综合状态评估系统可分为舰上系统和岸基系统两部分。 1.舰上系统 舰上系统主要包括配套数据集(CDS)和手册。美海军舰上典型的综合状态评估系统组成包括：4到5台工作站、便携式设备（掌上导航仪）、自动或在线的数据采集仪器。每个主要机械舱室内有一台工作站（见图1），通过局域网互联起来。每一台工作站都有一个包含预检信息的配套数据集。
图1 典型综合状态评估系统的舰上系统安装示意图 ●配套数据集(CDS)是核心部分，每台工作站都安装有一个独一无二的配套数据集，用于识别受监控设备的容差和超差范围。通过对原始数据的趋势分析，结果可反映出对操作人员和维修人员有用的设备状态信息。此外，也包含了与预检作业排序系统(EOSS)、计划维修系统等产品的链接。 ●交互式电子技术手册(IETMs)提供可自动链接的维修建议。操作人员既可以浏览整个库，也可直接定位到合适的字段或卡片。 2.岸基系统 岸基系统主要包括维修工程服务器(MELS)、舰船健康评估报告(IPAR)、综合分析报告(ePAR)。 ●维修工程服务器( MELS)是关于系统数据/信息的一个通用的岸基数据知识库，其中的统计分析结果可以为未来维修提供借鉴，还可以获得关于设备在海上环境工作的更好的先验知识。 ●舰船健康评估报告(IPAR)是一个计算机生成的健康评估报告，可针对特定舰船提出受监控舰载系统的健康状况。 ●综合分析报告(ePAR)针对各型舰船通用的特定系统，面向全舰队展开分析的报告。 综合状态评估系统利用了现有舰船的基础设施，通过手持移动数据采集器，获得额外的数据点。这些数据自动进行趋势分析、评估和综合以供自动诊断。当识别出需要采取行动的状态时，系统会将维修建议实时提供给舰上操作和维修人员。 二.功能实现 数据获取方式。综合状态评估系统的配置随着舰船类型的不同而不同。值班员一般使用手持数字仪器输入特定设备参数并定时将状态数据下载到系统终端。在某些类型舰船上，也可以自动记录参数而不需要值班员输入。这种手动和自动记录，既能做到高度自动化（如在“阿利·伯克”级驱逐舰上），又保留了完全人工的方式（例如在“佩里”级护卫舰上）。 数据传输方式。数据传输有电子和人工传输两种方式。综合状态评估系统每天都能将数据从舰船发送至由海军水面战中心卡德罗克分部舰船系统工程站(NSWC-CD SSES)维护的岸基维修工程服务器，而有的舰船必须以光盘的形式每月将数据提交到岸基。 图2 综合状态评估系统功能实现方式 数据处理方式。数据传输到岸基后，就被输入维修工程服务器，并通过先进算法进行计算，估算出已知设备故障模式，将信息与舰队平均值做比较，并进行设备故障模式状态划分。以上信息接下来被处理写入舰船性能评估报告中，由相应的区域维修中心和维修专家审查报告，并针对设备故障模式提出具体维修建议。 舰船健康评估报告回传。一旦维修专家完成所有在用设备的报告审查，通过电邮发送到舰船和岸基的技术部门。目前，维修工程服务器只针对十二类系统生成健康评估报告，包括燃气轮机、柴油发动机、空调设备和空气压缩机等。 综合分析报告的处理。维修工程服务器还提供更高层次的分析，“舰船健康评估报告”的故障模式信息可被处理，并写入“综合分析报告”中。这两类报告的区别在于，前者只针对特定舰船上的特定系统，而后者是针对所有舰船都安装了的某型特定系统。“综合分析报告”给出某一故障模式在给定时间内所占的百分比，这包括了安装该特定系统的每艘舰船。 图3 舰船健康评估报告的格式样例 图4 综合状态评估系统的数据流程图 三.实现流程 综合状态评估系统与远距离支持系统(DS 2.0)结合，使得远程监控(RM)成为可能。通过采集舰载数据，将数据从舰船到岸基发送出去，用计算机生成健康评估报告（IPARs)，并将信息发布给诸如地区维修中心、港口工程师、中队和水面舰全寿命周期管理处这类的维修决策者。 综合状态评估系统从系统接口与机械传感器采集和处理实时的设备数据，并定期从便携设备采集和处理数据，用于评估受监控设备的工作状况。综合状态评估系统能够节省人工采集的时间，分析已避免的计划外故障的数据，以减少不必要的“拆开检查”和修理，并针对部署的舰船提供故障分析、专家系统告警和远程帮助，开展以可靠性为中心的维修分析。 综合状态评估系统可自动采集与合成舰船设备参数，以便轻松完成设备性能趋势分析，开展健康状态评估。在设备趋势分析得到改进并变得及时的情况下，海军希望通过将维修人力和物力集中在那些接近于发生故障的设备以节约维修成本，实现基于装套的维修（CBM）。这种做法与那种按照日程将维修资源平均分配在所有相似设备的预防性维修模式形成鲜明对比。按国防部办公室资料显示，仅1999年至2003年间，综合状态评估系统应用于“提康德罗加”级巡洋舰上，使其维修费用节约了34.7万美元/船/年，总维修费用节省约32%.此外，节省了维修人力平均约11.8人次/船/年。截至2015年，美国海军已经在超过100艘舰船上安装了综合状态评估系统（ICAS）。 |
|
|
