船舶柴油机监测与故障诊断技术现状及发展趋势

本文介绍了国内外船舶柴油机监测与故障诊断技术的现状、技术难点及应用,重点介绍了振动和热力参数诊断法及其发展趋势     

船用柴油机人工智能故障诊断应用综述

智能船舶代表了船舶未来的发展方向,柴油机作为船舶主要驱动设备,其故障诊断对智能船舶的安全性和可靠性具有重要意义。人工智能有效地解决了传统故障诊断方法存在的问题,基于人工智能方法的柴油机故障诊断技术成为近些年的研究热点。本文总结人工智能在柴油机故障诊断中的研究进展,对迁移学习应用到柴油机故障诊断中的前景进行展望,分析了柴油机故障诊断的研究趋势和面临的挑战。     

船用中速柴油机故障诊断技术研究

为了提高船舶柴油机故障诊断的准确性,实现对故障的精准定位,文章以6DE-18型船用中速柴油机为研究对象,从故障产生的机理入手,采用仿真软件建模,选取具有代表性的热力参数作为特征值,运用粒子群算法优化的支持向量机数学模型(PSO-SVM)进行故障诊断,并通过试验验证该故障诊断的准确性,改进了船用中速柴油机故障诊断的模式,提高了船舶柴油机的经济性和安全性。     

遗传算法和神经网络在船舶柴油机故障诊断中的应用

为提高船舶柴油机故障诊断的精度,以及改善神经网络收敛速度慢,易陷入局部最优解的情况。提出一种基于改进遗传算法和RBF神经网络相结合的智能诊断方法,并将其应用于船舶柴油机故障诊断中,改进的方法优化了神经网络的隐节点、宽度参数以及中心向量,用最小二乘法训练网络隐层到输出层的权值。最后在Matlab仿真软件下,对船舶柴油机故障诊断模型进行仿真实验。实验证明,自适应遗传算法优化的RBF神经网络,诊断速度快,诊断精度高,收敛效果好,能较好地应用在船舶柴油机的状态监测和故障诊断中。     

基于虚拟仪器的船用柴油机监测系统

为开发基于虚拟仪器的船舶柴油机状态监测系统,利用传感器和数据采集模块获取柴油机敏感信号,借助LabVIEW软件平台,综合利用热力参数分析法和振动分析法,对采集的信号进行分析、处理,并将数据传输到现场触摸屏电脑和集控台工业控制计算机,得到柴油机监测系统的人机界面,可实时掌握柴油机运行状况,同时也可为柴油机故障诊断提供大量技术参数。     

船舶柴油机故障诊断现状及发展趋势

论述了船舶柴油机故障诊断的意义,针对国内外一些常见的柴油机状态监测与故障诊断的方法及其原理和特点,总结出船舶柴油机故障诊断中新技术的应用,并对柴油机故障诊断技术的发展趋势进行了展望.     

柴油机智能故障诊断技术研究

目前,船舶通过对柴油机运行状态的实时监测以及故障在线诊断,能够保证柴油机随时处于良好的工作状态,并大幅度提升维修工艺水平和质量。根据针对柴油机故障诊断的实际需要,探讨了神经网络与专家系统融合等先进手段在柴油机故障诊断中的应用情况,并对现有智能故障诊断技术存在的问题及发展前景进行讨论。     

船舶柴油机故障诊断技术研究

论述了船舶柴油机故障诊断的意义,针对国内外一些常见的柴油机状态监测与故障诊断的方法及其原理和特点,总结出船舶柴油机故障诊断中新技术的应用,并对柴油机故障诊断技术的发展趋势进行了展望。     

船舶柴油机数字化监测与诊断系统

介绍了基于虚拟仪器技术的船舶柴油机数字化监测与诊断系统的设计与实现技术,分析了柴油机主要子系统的参数测量、分析和管理等子模块.实验室试验结果表明,可以用该系统实现柴油机多参数多方法的综合监测与故障诊断.     

基于深度信念网络的船舶柴油机智能故障诊断

[目的]为了提高船舶柴油机智能故障诊断的精度,引入深度学习方法,提出一种基于深度信念网络(DBN)的船用柴油机智能故障诊断方法。[方法]采用多层限制性玻尔兹曼机(RBM)堆叠成DBN,并采用对比散度方法对模型参数进行求解。通过无监督预训练和有监督微调的训练方法,从故障样本数据中提取深层次的隐性特征并获得较好的初始化参数。[结果]基于AVL BOOST船舶柴油机故障仿真实验进行样本数据分析,结果表明:DBN对训练样本集和测试样本集的故障识别率分别为98.26%和98.61%,比BP神经网络(BPNN)和支持向量机(SVM)具有更高的故障识别准确率和更好的泛化性能,可以避免浅层神经网络因随机初始化权值而陷入局部最小值和精度较低等问题。[结论]与BPNN和SVM相比,DBN更适用于船舶柴油机的智能故障诊断应用。     

非平稳特征提取方法与智能诊断技术在自动机故障诊断中的应用

回顾对目前常用的非平稳特征提取方法与智能诊断技术,并总结舰炮自动机故障诊断需解决的难题,介绍非平稳特征提取方法与智能诊断技术在舰炮自动机故障诊断中的应用现状,详细阐述舰炮自动机故障诊断研究中存在的问题及对发展趋势的展望。     

船舶动力装置故障诊断专家系统的开发

采用热力参数分析法专家系统对船舶动力装置额定工况下的故障进行实时诊断,详细分析了热力参数与故障间的关系,并给出了故障诊断子系统的推理机和知识库的设计开发方法,推理机和知识库采用专家系统开发工具ＣＬＩＰＳ语言实现。     

基于AVL BOOST的船用柴油机典型故障仿真及其数据分析

[目的]大型船用柴油机故障类型的数据通过台架试验或者实船来获取存在许多不利因素,因此针对柴油机的故障仿真数值计算就显得尤为重要,同时对故障排除及数据驱动的智能故障诊断系统的构建也具有重要意义。[方法]基于AVL BOOST软件和台架试验数据,建立柴油机仿真模型,验证4种负荷工况下仿真模型需满足的精度要求;基于100%负荷工况模型,采用控制变量法模拟柴油机发火点提前、单缸停油及曲轴箱窜气这些典型故障,并分析计算得到的数据。[结果]结果表明:发火点提前5°时,缸内最高燃烧压力提高了17.4%;第1缸停缸后,有效油耗率上升近15%;对于不同气缸停油情况,第2号和3号气缸停油时的特征参数变化幅度较小;随着活塞有效窜气间隙的增加,各特征参数基本上呈线性扩大趋势,在窜气间隙值为0.04 mm时,部分特征参数急剧增加,例如油耗率增加了近40%。[结论]所得结果可作为柴油机故障状态识别及智能故障诊断系统构建的重要依据,为探索船舶柴油机智能故障诊断技术提供新的途径。     

船舶主机性能故障的主成因分析

介绍了船舶主机２０种典型性能故障的仿真模型计算结果。通过对各故障下热工参数的主成因分析,揭示了热工参数的相关性,提出了性能故障的降维识别方法,并介绍了人工神经网络在船舶主机故障诊断中的具体应用。     

船舶动力机械网络化智能维护系统研究

分析了大型船舶动力机械故障诊断与智能维护平台构建的技术和集成技术,并融合故障诊断中的经过实践检验的方法和技术,同时综合现有故障诊断系统的优点,对船舶动力机械网络化智能维护系统进行了初步的研究.     

基于模糊信息融合的船舶动力装置综合故障诊断方法研究

在模糊集理论的基础上,将决策级信息融合技术应用于故障诊断系统中,提出了一种基于系统模糊综合评价融合结构下的综合故障诊断方法.该方法以模糊逻辑运算和全局决策融合来自多传感器的局部判决来获取诊断对象的综合诊断结果,并对船舶主动力系统的运行故障进行诊断研究,结果表明,该方法准确有效,为船舶动力装置故障的智能化诊断提供了有益的借鉴.     

船舶柴油发电机转速神经网络容错控制

结合人工神经网络与智能容错控制，形成船舶柴油发电机转速神经网络容错控制。对由故障诊断后获取的特征值进行归一化处理，把经过处理的特征值作为神经网络的输入样本集，设计输出样本集，建立BP神经网络和ELMAN神经网络，用整理后的数据训练神经网络，使神经网络具有容错控制功能，并对神经网络模型进行仿真测试。仿真试验显示可以实现对船舶电力系统容错控制，保证船舶的安全运行。     

支持向量机在船舶电力推进系统故障诊断中的应用

针对人工神经网络收敛速度慢、容易陷入局部最优解等不足,本文采用支持向量机技术建立船舶电力推进故障诊断系统。确定支持向量机的核函数和分类方法,结合训练样本,采用基于网格搜索的K重交叉验证法进行核函数的参数优化,从而得到支持向量机故障诊断模型。利用支持向量机工具箱函数,在MATLAB中进行故障诊断模型的仿真计算,结果表明基于支持向量机所建立的故障诊断模型有较强的诊断准确性和泛化推广能力,从而提高船舶的安全性。     

基于小波包的舵机故障特征提取方法研究

舵机是船舶控制的核心部件之一,舵机一旦发生故障,轻则延误航期造成经济损失,重则严重威胁船舶航行安全。设备运行时受外界环境和本身故障等因素的影响,其振动信号中蕴含了丰富的故障信息和非平稳随机信号,故障特征提取是当前智能故障诊断中的重点和难点,它直接关系到诊断结果的准确性与可靠性。提出一种小波包分解的故障特征提取方法,仿真结果表明,该检测方法稳定有效,具有较好的推广性。     

船用柴油机工作过程故障诊断的仿真研究

利用计算机数值计算方法进行了船用柴油机性能故障的仿真计算，通过对各故障下热工参数的特征分析，揭示了热工参数在不同性能故障、不同运行工况和不同航行工况下变化规律，探讨了热工特征参数的优化选择、性能故障的分类和计算机仿真建模等问题，提出了热工参数的相对偏差分析法，并介绍了人工神经网络在船用柴油机故障诊断中的具体应用。