1. 船舶机电系统预警对象与信号清单梳理

预警对象与信号清单的梳理方法

本案例的任务不是建模，而是为后续建模准备一份“可落地的输入清单”。梳理时按“设备—部件—测点—物理量—采样频率—阈值来源”六层逐级展开，确保每个预警对象都能对应到具体传感器通道和判据出处。以下以某型船舶主机、发电机组、舵机与泵组为对象，给出可直接沿用的梳理逻辑与示例清单。

四类设备的可监测信号分解

不同设备的失效机理不同，可监测信号的重点也不同：

• 主机：缸套冷却水出口温度、滑油进机压力与温度、各缸排温、机体/主轴承振动、曲轴箱油雾浓度、转速与负荷。
• 发电机组：定子绕组温度、轴承温度、三相电流与电压、功率因数、机组振动、冷却风/水温度。
• 舵机：液压油压力与油温、油缸位移/舵角反馈、液压泵电机电流、舵机基座振动、滤器压差。
• 泵组：出口压力、流量、电机电流、轴承温度、泵体振动、密封泄漏/轴封温度。

每个信号都要回答三个问题：物理量是什么（单位与量程）、采样频率取多少（由信号带宽与预警时效决定）、报警阈值从哪来（说明书限值、船级社规范、历史基线统计或试航实测）。阈值来源必须可追溯，否则后续残差预警无法界定“正常”。

信号清单示例（可直接填写）

下表给出四类设备各取代表性测点的清单片段，字段设计为后续建模可直接读取：

采样频率与阈值来源的确定依据

采样频率不是越高越好，需与信号带宽和预警时效匹配：温度、压力、流量属于慢变量，1 Hz 足以捕捉趋势漂移；电流需反映负载波动与不平衡，取 10 Hz；振动要支撑频谱分析（如轴承故障特征频率），取 2 kHz 才能覆盖到 1 kHz 以内的有效频段。阈值来源必须逐条标注，常见四类为：设备说明书限值、船级社/行业规范（如 ISO 10816 振动等级）、试航或历史正常运行数据的统计基线、以及操舵/负载等工况约束。后续残差预警的“正常”边界，正是由这些来源共同界定。