便携式柴油机热工检测仪及其应用

介绍一种用便携式柴油机热工检测仪对船用柴油机进行负荷调整，故障诊断以及状态监测的新方法。该方法能精确测量柴油机单缸循环功，可对柴油机负荷进行精确调整以节省燃料，减少排污，同时可利用该仪器测量的其他参数对柴油机热工状态进行监测与故障诊断。     

船舶发电柴油机在线监测与故障诊断系统

介绍了一种基于瞬时转速监测原理的船舶发电柴油机在线监测与故障诊断系统的机构原理、特点和功能。系统利用瞬时转速信号和现有巡回监测与报警系统采集的热工参数，实现对发电柴油机的运行状态进行综合诊断和趋势分析；不仅可以提高船舶发电柴油机的监测和诊断技术水平，为设备的安全运行和管理提供了技术手段，同时针对改善维修决策和维护保养具有指导意义。     

基于CAN总线的船舶柴油机状态监测系统

针对传统船舶柴油机状态监测系统数据采集时间较长的问题,提出一种基于CAN总线的船舶柴油机状态监测系统,系统硬件包括测控节点模块、收发器模块;系统软件配置为柴油机状态监测软件,通过硬件与软件相结合实现了船舶柴油机的监测系统,为了证明该船舶柴油机状态监测系统的数据采集时间较短,将该系统与基于LonWorks总线的船舶柴油机状态监测系统、基于基金会现场总线的船舶柴油机状态监测系统、基于PROFIBUS总线的船舶柴油机状态监测系统进行对比实验,实验证明该系统的数据采集时间最短,说明该系统更适用于船舶柴油机的状态监测。     

基于数据挖掘的船舶异常行为检测研究

通过对船舶异常行为检测,提高对船舶的实时监测和模式识别能力,提出一种基于数据挖掘的船舶异常行为检测方法。采用并行分列式数据架构模型构建船舶行为特征分布数据库,提取数据库中的关联规则特征量,采用自相关匹配滤波检测方法进行船舶异常行为特征点的提取,实现船舶异常工况下的行为特征数据挖掘,实现船舶异常行为检测优化。仿真结果表明,采用该方法进行船舶异常行为检测的准确概率较高,数据挖掘的分类性较好,虚警较低,在船舶异常监测和状态分析中具有很好的应用价值。     

船舶电力推进系统螺旋桨负载实时监测研究

通过对船舶电力推进系统螺旋桨负载的实时监测,提高对船舶电力推进系统的状态监测和故障分析判断能力,提出一种基于高阶统计量特征提取和串行D/A转换控制的船舶电力推进系统螺旋桨负载监测方法。采用振动传感器进行船舶电力推进系统螺旋桨的振动信号采集,振动信号能有效反映电力推进系统的负载特征,对采集振动信号进行时频分析和高阶统计量特征提取,以提取的特征量为测试集,进行负载监测的信号分析。在此基础上,基于ADSP21160处理器系统进行负载实时监测系统的硬件设计,通过D/A转换控制方法提高负载监测的实时性和准确性。仿真结果表明,该方法进行船舶电力推进系统的负载监测的实时分析能力较强,信号采集和输出的准确性较好。     

基于SPA的船用柴油机热工故障诊断研究

船用柴油机热工参数蕴含着大量的故障信息,外界干扰小,诊断范围广,具有很好的诊断价值。本文将集对分析应用到柴油机热工故障诊断当中,介绍了集对分析(SPA)的基本理论,在此基础上,建立了基于SPA的柴油机热工故障诊断模型。再利用4190型船用中速柴油机AVL BOOST工作过程仿真模型,进行故障仿真计算,提取了13类热工参数进行分析,获取了基准故障集和待检工作状态集,验证了模型的准确性;同时证明了集对分析在柴油机故障诊断中的可行性,为柴油机故障监测和诊断提供了新方法。     

人工智能技术在船舶柴油机振动监测中的应用

传统船舶柴油机振动监测数据与实际柴油机振动参量存在一定的偏差,为了提升船舶柴油机振动监测数据的精准度,提出人工智能技术在船舶柴油机振动监测中的应用。在人工智能技术支持下,首先对船舶柴油机振动监测传感器结构进行参量校准;接着在感应数据标准值下对柴油机曲轴振动数据进行异常信号的分析处理计算;然后对分析后的异常信号源进行提取计算,完成对柴油机振动监测的全局计算。通过对比实验结果表明,提出方法具有提升监测值精准度的作用。     

基于BP神经网络的船用柴油机振动状态监测

通过监测柴油机表面振动信号,用时间序列分析方法提取柴油机故障的振动特征参数,以此建立相应的神经网络,用于船用柴油机的状态监测,提高诊断的准确性。试验研究在中速四冲程增压柴油机上进行。文中以柴油机气阀间隙异常的诊断和柴油机负荷状态的识别为例阐述了该方法的实现过程,并给出了振动信号的特征参数与柴油机工作状态之间的关系。研究表明,利用神经网络监测柴油机运行状态的变化是可行的和有效的。     

基于AAKR模型的船用低速柴油机状态监测方法

针对船用二冲程低速柴油机运行状态监测,本文分析现有的柴油机状态监测方法,并指出现有方法的不足之处。提出基于AAKR模型的柴油机状态监测方法,同时阐述AAKR模型的原理。该方法具有无需故障数据、无需对模型进行训练与调参、高效快捷等优点。本文建立柴油机仿真模型,通过对柴油机模型进行模拟状态监测实验,证明基于AAKR模型的柴油机状态监测方法的有效性,最后讨论不同带宽的选择对模型性能的影响。该方法无需故障数据的特性使其具有更强的普适性,可广泛应用于船舶柴油机的在线状态监测和预警。     

工程船舶机械运行状态监测方法研究

采用传统监测方法受到信号和噪声干扰影响,导致监测精准度较低,针对该问题,提出了工程船舶机械运行状态监测方法研究。根据运行状态监测流程,分析工程船舶机械燃烧、冷却、增压这3个步骤的热力参数,判定机械设备运行状态,收集异常数据,并对其进行加权处理,获得输入数据向量。在支持向量机不敏感损失函数基础上,根据误差函数公式进行去燥处理,由此完成机械运行状态监测方法研究。通过实验对比结果可知,该方法最高监测精准度可达到97%,为工程船舶正常运行提供支持。     

基于优化栈式自编码器的船舶柴油机故障诊断

针对目前数据驱动的故障诊断方法在船舶柴油机应用中存在故障识别率不高的问题,提出一种基于麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm, SSA)优化栈式自编码器(Stacked Auto-Encoder, SAE)的诊断方法,实现高精度故障诊断。利用SAE的重构误差作为状态监测量,实时监测柴油机故障的发生。将监测到的异常样本输入SAE进行数据分类,实现对故障类型的精确识别。针对SAE在故障类型识别中超参数设置过多、依赖人工经验的问题,采用SSA对SAE多个超参数进行联合寻优,提高故障识别率和稳定性。基于AVL BOOST船舶柴油机仿真数据的试验表明：所提出SSA-SAE诊断方法的故障识别率为96.71%,比SAE、支持向量机(Support Vector Machine, SVM)和极限学习机(Extreme Learning Machine, ELM)具有更高的故障识别率和更优的泛化能力。     

船舶电力监测网络流量异常检测算法研究

由于船舶电力监测网络的工作环境日益复杂,网络流量出现异常状态的频率越来越高,为了对船舶电力监测网络流量异常状态进行准确跟踪和检测,提出基于数据挖掘技术的船舶电力监测网络流量异常检测方法。首先深入分析当前船舶电力监测网络流量异常研究现状,并收集船舶电力监测网络流量异常数据,然后对船舶电力监测网络流量异常数据进行去噪处理,并根据数据挖掘技术建立船舶电力监测网络流量异常检测模型,最后采用具体船舶电力监测网络流量异常数据进行验证性测试实验。结果表明,本文方法可以有效检测船舶电力监测网络流量异常状态,误检率相当低,并且船舶电力监测网络流量异常检测结果优于其他方法,具有广泛的应用前景。     

船用中速柴油机热工故障仿真方法研究

文章讲述了从柴油机热工过程的角度,利用AVL-BOOST搭建了4冲程柴油机数值计算的零维模型,对模型的计算结果与实验测试结果进行对比来验证模型的准确性,结果表明,仿真模型在热工参数方面具有很高的准确性。然后分析了柴油机的热工故障的类型,提取了能反映柴油机当前运行状态的特征参数。通过更改模型的相关参数来模拟典型故障,并对仿真结果的合理性进行分析。结果表明,故障仿真的计算结果在趋势上与实际情况是吻合的,可以通过该方法模拟柴油机热工故障。     

计算机控制故障监测系统在船舶柴油机中的应用

计算机控制故障监测系统是用于柴油机状态监控和故障诊断的监控系统。文章通过分析该系统在船舶柴油机中的应用,研究了他的结构原理和特点,并结合实际系统总结了柴油机诊断与管理的方法,提出了对船舶柴油机的运行状况的应用管理要点,为机舱的安全运行管理提供了技术保障。     

基于小波能量谱分析与SVM的柴油机气阀间隙异常故障诊断

船舶动力设备因故障监测信号样本少、变化缓慢、数据特征呈非线性,使得设备故障模式的准确识别和状态预测比较难。尤其是柴油机气阀间隙异常的故障诊断,由于柴油机气阀间隙振动信号噪声多,利用SVM对柴油机气阀间隙进行预测时需要进行特征提取。鉴于此,研究了基于小波能量谱分析的SVM柴油机气阀间隙的故障诊断方法,结果表明上述模型具有较高的识别率,能准确预测船舶动力设备当前状态。     

船用中速柴油机的振动诊断研究

以８ＮＶＤ４８Ａ－２Ｕ中速柴油机为例介绍了船用中柴油机振动监测与诊断的试验研究，对柴油机振动激励源及振动特征量与磨损状态之间的关系进行了分析。研究表明，利用表面振动监测柴油机零部件的配合状态是可行的。     

船舶主机遥控系统重要开关量接口的设计

在船舶主机遥控系统中,重要开关量输入接口通常采用模拟量信号输入的方法进行监测,以确保对线路状态的检测.然而目前的监测接口,都未设置绝缘下降状态的报警功能,在线路绝缘下降时将引起主机保护误动作,这对船舶安全构成威胁.为此有必要对重要开关量输入接口提出新的设计方案.通过分析实际接口的信号和状态,提出了在接口信号正常与信号异常状态之间增加了对绝缘下降状态的检测与判断,使接口检测的可靠性得到提高,从而保证船舶的安全航行.     

船用柴油机监测系统设计

针对船舶柴油机运行参数监测的需求,设计基于英飞凌XC886微控制器的船舶柴油机监测系统,系统可采集柴油机运行过程中各种温度、压力、转速等参数,通过RS -232发送数据至上位机,实现在线监测柴油机运行状态.     

基于数据融合的舰用柴油机状态预测系统研究

融合柴油机热工、油液及振动3大类信息,采用灰色理论、自适应谐振理论(ART)和BP网络等相结合的决策级融合技术,建立了一套具有数据融合、分析诊断和状态预测能力的舰用柴油机状态预测系统,并以12PA6V-280型柴油机为研究对象,进行了工作过程仿真及故障模拟研究。     

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。