基于MCMC方法的船舶柴油機磨損故障分布研究

李彥強　江杰

摘要：該文借助WINBUGS軟件運用MCMC（MarkovChainMonteCarlo，馬爾科夫鏈蒙特卡洛）估計方法，采用Gibbs抽樣原理，在貝葉斯理論的框架下，結合某船舶柴油機氣缸蓋歷史的和更新的磨損故障時間數據，有效提高了磨損故障概率分布的精度。首先介紹了柴油機對船舶航行安全的重要性及其常見故障類型，確定了采用貝葉斯框架下的MCMC抽樣方法對磨損故障分布進行仿真計算；其次闡述了通過最大似然估計法獲得先驗分布參數的過程，并說明了MCMC方法的原理及其常用的抽樣方法；最后，引

WINBUGS軟件并采用此軟件進行建模分析，進行基于Gibbs抽樣的MCMC方法的柴油機磨損故障分布計算，以實際算例證明此方法提高了柴油機磨損故障概率分布的計算精度。

關鍵詞：柴油機；磨損故障；貝葉斯網絡；MCMC；WinBUGS

中圖分類號：TP311

文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2017）10-0190-05

1.概述

柴油機是船舶動力裝置的關鍵設備，一旦其發生故障，將會嚴重影響船舶的正常運行，并有可能直接或間接地造成無法估量的經濟損失，甚至可能損壞其他關鍵設備，嚴重時還會危及到船員和旅客的人身安全。船舶柴油機的工作環境和條件往往多變而惡劣，由于不穩定的環境與人為操作，船舶柴油機常在負荷與轉速多變的工況下運轉。柴油機的結構復雜性決定了柴油機故障類型的復雜性，負荷與轉速多變又會直接導致柴油機的許多零部件常處于高溫、高壓、高速的環境下工作，加之人為因素導致的潤滑不足、操作不規范等，柴油機零部件故障多發、復雜，具有不確定性和多樣性。……