《智能机舱机械状态监测与健康评估系统测试验证要求》主要内容总结

一、标准概述

T/CSNAME 100-2025《智能机舱机械状态监测与健康评估系统测试验证要求》是由中国造船工程学会发布的团体标准，规定了智能机舱机械状态监测与健康评估系统的测试项目、测试条件、通用要求、特殊要求和测试方法。该标准适用于智能机舱机械状态监测与健康评估系统辅助决策、视情维护的可信度测试。

二、术语定义

标准明确了三个核心术语：

1. ​​机械状态监测与健康评估系统​​：面向智能机舱机械设备，进行传感和数据采集、数据处理和特征提取、报警输出、故障/失效诊断和状态评估、健康趋势预测等功能的系统。
2. ​​辅助决策​​：为智能机舱机械设备操作、维护等提供实施措施与决策建议，或提供合理、有效的维修方案。
3. ​​视情维护​​：按照技术状况作为维护时机的控制标准，为发现潜在故障而进行的维护活动。

三、测试项目

标准将测试分为三个阶段，共17个主要测试项目：

1. 仿真测试阶段

• 数据系统的适应性测试
• 诊断模块功能测试
• 预测模块功能测试
• 辅助决策功能测试
• 数据库/数据仓库容量测试

2. 台架试验阶段

• 测量设备/传感器的耐用性、鲁棒性、精度和灵敏度测试
• 防护等级和电磁干扰屏蔽能力测试
• 动态特性测量系统的失真测试
• 无线传感器通讯网络测试
• 故障/失效探测能力测试
• 数据采集模块、数据处理模块、状态监测模块功能测试
• 采集模块的硬件功能自检测试
• 外部系统测试
• 通信系统测试
• 自学习能力测试
• 用户接口系统人机交互功能测试

3. 实船测试阶段

包含台架试验阶段的所有适用测试项目，并在真实船舶环境中进行验证。

四、测试条件

1. 仿真测试阶段条件

• 建立验证MCM&HAS仿真模型
• 构建虚拟仿真模型
• 数字化测试场景

2. 台架试验阶段条件

• 满足多通道、高采样率及实时同步采集功能
• 实现数据远程传输功能

3. 实船测试阶段条件

• 基于测试硬件平台进行实际环境分析
• 通过DTU模块实现实时监测和远程控制

五、通用要求

1. 测试及验证内容应满足《智能船舶规范》、《船舶智能机舱检验指南》要求
2. 测试案例及方案应结合工程特点编制
3. 详细记录测试过程和结果
4. 满足功能、接口及数据的测试要求
5. 至少包括仿真测试阶段，以及台架试验或实船测试阶段之一

六、特殊要求

标准对17个测试项目提出了详细的技术指标要求，包括：

1. ​​测量设备/传感器​​：耐用性(设计年限内稳定工作)、鲁棒性(漏警率和虚警率<30%)、防护等级(满足《电气电子产品型式认可试验指南》要求)
2. ​​动态特性测量系统​​：无失真、频带宽度、可靠性(MTBF>10,000h)、操作性等
3. ​​无线传感器通讯网络​​：传输成功率>99%
4. ​​数据系统​​：数据传输率>100Mbps、错误率<1%、加密和认证安全措施
5. ​​诊断模块​​：准确检测故障/失效并确定具体模式
6. ​​预测模块​​：最大允许误差<5%、预测区间覆盖概率>95%
7. ​​通信系统​​：延迟<100ms、可用性99.999%、误码率<10⁻⁶
8. ​​辅助决策系统​​：正确率>90%、响应延迟<100ms
9. ​​数据库系统​​：存储至少5年数据、查询响应时间<1s

七、测试方法

1. 测试流程

标准提供了完整的测试流程图，包含四个主要步骤：

1. ​​测试准备​​：明确测试项目、制定测试计划、完成准备工作
2. ​​测试执行​​：模块独立性验证、冗余配置测试、标准符合性测试、故障注入测试、安全测试、重新测试
3. ​​测试结果分析​​：数据偏差分析、功能满足性检查、流程合理性评估、覆盖性检查
4. ​​编写测试总结报告​​：包含概要描述、测试结果、数据分析、异常跟踪、可行性建议等要素

2. 各阶段测试方法

(1) 仿真测试验证方法

• 建立仿真环境
• 模型精度校验
• 故障注入测试
• 场景模拟测试
• 参数敏感度分析
• 性能评估
• 数据记录与分析
• 自动化测试
• 统计分析
• 用户反馈
• 迭代验证
• 合规性测试

(2) 台架试验测试方法

• 台架构建
• 测试方案设计
• 功能试验验证
• 故障注入测试

(3) 实船测试方法

• 实船测试准备
• 测试团队组织
• 测试计划和流程设计
• 安全规程制定
• 实船试航
• 系统功能验证
• 故障注入
• 数据收集与分析
• 系统调整和优化

3. 型式认可和功能试验

标准详细列出了型式试验项目(表2)和功能试验项目(表3)，包括外观检查、功能试验、船用环境试验、电磁兼容试验等，并对每个试验项目提出了具体的结果要求。

八、附录

标准提供了​​测试总结报告模板​​，规范了报告的结构和内容要求，包括：

1. 概要描述
2. 测试结果
3. 数据分析(功能测试、性能测试、安全测试)
4. 异常跟踪
5. 可行性建议
6. 结论和建议
7. 附录

九、标准特点

1. ​​全面性​​：覆盖从仿真测试到实船测试的全生命周期验证
2. ​​可操作性​​：提供了详细的测试指标、流程和方法
3. ​​技术先进性​​：包含自学习能力、预测算法等智能功能测试
4. ​​安全性​​：强调系统在故障情况下的安全性能
5. ​​标准化​​：测试报告模板规范了输出格式

该标准为智能机舱机械状态监测与健康评估系统的开发、测试和验收提供了系统性的技术规范，有助于提升船舶智能化水平和运维效率。