船用离心泵状态监测

实现机舱设备实时状态监测及评估是智能船舶以及无人机舱发展过程中的重要部分,也是事后维修、定期维修向视情维修转变过程的关键技术。本文利用最小二乘多项式拟合法对实验数据进行拟合,得到离心泵Q-H特性曲线拟合多项式。在某一进出口压差下,比较拟合流量和监测流量之间的差值来表征离心泵实时性能状态,并通过设置不同程度的泄露故障验证该方法的有效性。相比于用CFD软件建模仿真以及监测振动等方法,该方法可行性强、简单实用、成本较低,具有重要的实际工程应用价值。     

船舶机舱监测系统设计

为及时掌握船舶动力装置的运行状况,为维修提供决策抗据,设计基于CAN现场总线的船舶机舱监测系统的数据采集节点,介绍监测系统的软、硬件组成和功能,该系统具有通信速率高、可靠性高、连接方便和性价比高的特点,适合船舶机舱监测.     

基于PLC的机舱仪表监测系统设计与研究

机舱仪表的自动化水平是船舶自动化水平非常重要的体现。机舱仪表能够对船舶重要机电设备参数进行监测,这些机电设备参数是否正常决定着船舶能否稳定工作,因而对机舱仪表进行实时监测具有非常重要的意义。本文在前人基础上提出了一种基于三菱PLC的机舱仪表监测系统,对系统进行详细设计,并简要分析了PLC的I/O分配过程,最后使用WINCC组态软件设计了监控端软件。本文设计的系统使用显示灯直观监控仪表状态,使用组态软件对仪表数值以及历史运行趋势进行显示,本文设计的系统具有一定的实际意义。     

基于物元理论的舰船离心泵技术状态评估

对舰船离心泵进行技术状态评估是提高离心泵运行可靠性,为状态维修提供合理决策的重要手段。为了完善舰船离心泵技术状态评估技术,在参阅有关标准等文献的基础上,系统地建立了评估指标体系,并应用物元理论对离心泵技术状态进行评估。在对离心泵指标进行量化的基础上,可以定量地评估离心泵的技术状态,同时采用专家打分法,能够合理、快速地给出各指标权重。经实例分析证明,基于物元理论的离心泵技术状态评估方法合理有效。     

基于物元理论的舰船离心泵技术状态评估

对舰船离心泵进行技术状态评估是提高离心泵运行可靠性,为状态维修提供合理决策的重要手段。为了完善舰船离心泵技术状态评估技术,在参阅有关标准等文献的基础上,系统地建立了评估指标体系,并应用物元理论对离心泵技术状态进行评估。在对离心泵指标进行量化的基础上,可以定量地评估离心泵的技术状态,同时采用专家打分法,能够合理、快速地给出各指标权重。经实例分析证明,基于物元理论的离心泵技术状态评估方法合理有效。     

外夹热式小口径气体质量流量测量装置的设计

设计的外夹热式小口径气体质量流量测量装置,是一种可以在管道外部安装的流量测量装置,主要由卡具、测量装置电路等组成。介绍了基本工作原理、安装方法,分析了测量电路,研究了温度补偿方法。对输出电压和流量的关系进行基于最小二乘法的多项式拟合,应用结果表明外夹热式小口径气体质量流量测量装置测量方法简单、实用,能够进行空气流量的精确测量,尤其适用小口径管路的气体质量流量测量。     

大型结构系统可靠性分析方法研究

结构系统的可靠性评估是结构设计的一个重要研究内容,而极限状态函数的建立是进行可靠性评估的基础.但是,大型结构系统的极限状态函数极为复杂,响应面法用简单的多项式进行模拟的精度较低,导致误差较大.文章提出用神经网络替代多项式来拟合复杂的极限状态函数,形成所谓的神经网络响应面.然后,基于塑性极限理论,文中提出了不依赖于失效模式的极限状态函数表达形式及采用ICP对该极限状态函数进行计算的方法.最后,依照拟合得到的神经网络响应面,给出了大型结构系统失效概率的方法.通过两个算例计算并和其它方法进行比较,表明该方法的计算精度较高,而计算时间大大降低.     

船舶机舱监测报警系统现场故障诊断

以目前广泛应用的、由上海船舶运输科学研究所生产的STI-VC2100MA船舶机舱监测报警系统为例,针对该产品在现场调试以及船舶航行中易发生的各类故障,提出了诊断方法及解决措施.结合实际的处理过程,为船舶机舱监测报警系统的日常维护提供了一定的技术支持,为机舱监测报警设备的正常使用以及船舶的安全航行提供了技术保障.     

一种基于LoRa的船舶机舱数据采集系统

面向运营船舶机舱监测系统技术改造需求,设计一种基于LoRa(Long Range Radio)的数据采集系统.通过无线传感器和边缘计算获取舱室内各设备的状态信息,基于LoRa网关汇集并存储无线网络数据,实现对船舶机舱设备状态信息的采集,并设计上位机软件对数据进行管理分析.该系统设计为机舱监测提供了一种通用的低成本数据采集解决方案.     

基于机器学习的船舶机舱设备状态监测方法

[目的]为实现船舶机舱设备的智能状态监测,引入机器学习算法,提出一种结合流形学习和孤立森林的船舶机舱设备状态监测方法。[方法]由于船舶机舱设备的状态监测数据是多维度数据,基于该监测系统,通过流形学习来提取有效的数据特征,实现对原始数据的降维,减少数据复杂度。基于孤立森林算法,在仅利用正常工况数据集的情况下,训练并构建多个子森林检测器,用于实现对目标设备的故障监测。在Matlab/Simulink环境下建立大型船舶二冲程柴油机模型,对其正常工况和故障工况下的数据进行仿真,以验证该方案的有效性。[结果]通过状态仿真数据对不同故障监测方案性能的比较,验证了所提故障监测方案具有98.5%的故障检测率和3%的故障虚警率。[结论]所提方法能显著提高船舶机舱设备的故障监测性能。     

某型引进雷达水泵维修工艺及测试方法分析

离心式水泵是某型引进雷达水冷机柜的核心部件,其性能好坏直接影响到雷达发射机能否正常工作。文章针对该型水泵经常出现漏水、流量报警、压力报警等问题,经过多年研究与维修实践,设计并研制了水泵维修测试设备。利用该设备研究了该型水泵的维修工艺及测试方法,解决了水泵漏水、流量报警、压力报警等一系列疑难故障,掌握了离心式水泵输出流量、输出压力和密封性维修的关键技术,实现了该型引进雷达部件的自主保障能力。     

基于MATLAB对船用辅助鼓风机性能曲线可视化研究

船用辅助鼓风机(以下简称风机)是在柴油机启动及低速工况为满足扫气系统的要求而附设的一种装置,这种风机与一般离心式通风机有明显不同,在外形尺寸上不仅要满足柴油机的安装要求,在性能上也必须达到给定的A点及B点空气流量和压力以满足柴油机起动及低负荷时对空气量的需求[1]。如何运用一种合理、高效的方法对试验数据的分析,是对风机的设计制造有着十分重要工程应用价值。因此通过运MATLAB可视化编程功能对辅助鼓风机测试数据进行最小二乘法曲线拟合,并对其拟合结果进行了分析, 拟合误差在3% 之内,得到了精准的风机的性能曲线。     

某型登陆艇机舱综合监测报警系统的设计

为提高登陆艇机舱自动化程度,采用机舱综合报警系统对机舱重要设备及液舱等进行实时监控报警,并在驾驶室通过延伸触摸屏进行实时监测,达到无人机舱的标准。     

基于CAN总线机舱智能监控仪表的设计

针对船舶机舱温度变化大、振动强度高和控制系统复杂等特点,提出了一种基于CAN总线的机舱智能监控仪表,对机舱设备参数进行实时采集、处理和控制.该智能监控仪表主要由SJA1000和AT89S51芯片构成,其硬件电路、软件设计和智能算法在文中做了详细说明.实验表明:该智能监控仪表能较好地监控设备的运行状态,提供准确、可靠、实时的信息.     

基于CAN现场总线的船舶机舱分布式监控系统的研究

随着船舶工业技术的不断发展,尤其是船用微机技术的不断提高,各类高科技数字化智能设备,广泛应用在船舶的主机遥控系统、主机安全保护系统、机舱综合报警系统、各种导航助航设备中,这对船舶的运行和管理起到了智能化、自动化的作用,也为船舶的安全运行起到促进作用.对AUT-0型无人机舱的船舶,机舱监控报警系统要长期连续运行,机舱内环境恶劣,系统不仅要克服船舶的震动、摇摆以及各种电气设备的电磁干扰,还要适应机舱内的潮湿、有腐蚀性的盐雾等环境.因此要求机舱报警系统可靠性高、实时性好、系统容量大、抗震、扩充性和耐腐蚀能力强.正基于此,本文研制基于CAN现场总线的船舶机舱分布式监控系统,实践证明:CAN总线的机舱分布式监控系统优于以往的集中式分布系统,指明了现代船舶机舱监控手段的发展方向.     

低振动噪声船用离心泵的水力设计

随着现代船舶对运行环境舒适性要求的提高,船用泵设备的振动噪声控制已显得越来越重要.泵内水流脉动是船用离心泵的最主要振动噪声源,故降低泵内流动脉动是低噪声泵设计的关键之一.该文基于CFD性能预报的叶片泵现代设计方法,对某型船用立式离心泵进行了低振动、低噪声的改型设计.改型设计方案采取了一系列有利于降低泵内流动脉动措施,包括应用双流道蜗壳、增加泵叶梢与蜗舌的间隙、适当增加叶片数、叶片侧斜等.改型设计方案的CFD性能预报结果表明,泵内流动的不稳定性得到了明显改善.进一步的实泵试验台架对比试验结果表明,改型泵的水力性能优于原泵,而一阶叶频流噪声较原泵有大幅降低,获得了6dB以上的改善.     

船用离心泵改进的CFD方法研究

在工程实践的基础上,通过对振动测试数据的分析,提出了造成某船用离心泵振动偏大的可能原因。基于CFD数值模拟分析方法,对该泵进行改进设计。改进方案的CFD数值模拟分析结果表明,泵内流体流动比较均匀,在设计工况下的运行状态良好。改进后样机的水动力性能满足技术要求,振动水平大幅下降。     

MSChart图表控件在机舱监控系统中的应用

介绍了将VB中MSChart图表控件在机舱监控系统中应用的方法,详细分析了MS-Chart图表控件是如何连接数据库并且重点分析了如何用MSChart图表控件来实时显示机舱监控数据的参数和历史走势图,同时给出了现实这些功能的核心程序和应用效果图,最后阐述了MSChart图表控件在机舱监控系统中应用的优缺点.     

船用离心泵压力脉动与振动信号的相干分析研究

非定常流动是引起泵振动的主要因素之一,为了明确压力脉动与振动之间的关联关系,搭建了闭式实验系统,对一台船用离心泵进行压力脉动和振动的同步测量。基于快速傅里叶变换获得了各监测点压力脉动、基脚振动信号的频谱特性及功率谱特性;通过计算压力脉动信号与振动信号的相干函数,并通过比较不同测点的相干系数大小,分析了压力脉动对振动的贡献。结果表明,压力脉动与振动均在轴频、叶频及其高次谐波等离散频率下能量突出;不同频率下各测点的压力脉动对泵振动的影响存在差异,其中进口压力脉动在600-700Hz及900-1000Hz频段对振动影响最大;隔舌压力脉动在0-600Hz及700-900Hz频段对振动影响最大;出口压力脉动在轴频的高次谐波等个别频率处对振动有一定影响。相干分析可作为建立压力脉动与振动信号之间关联关系的一种有效手段,由此为进一步离心泵内部流场改善及减振提供参考。