船用柴油机故障诊断多信息融合技术研究

为了解决船用柴油机故障诊断中基于单传感器信息的方法诊断精度低的缺点,应用神经网络原理,提出了一种基于气缸压力,缸盖振动信号和燃油压力等多传感器信息融合的喷油器故障诊断新方法。通过提取船用柴油机工作过程故障三种信号的八个特征值,按正常和五种故障状态的构造学习样本文集和检验样本文集,对输入进行归一化处理,该方法能有效地提高其故障诊断精度。     

船用柴油机缸压在线监测系统开发

研制由基于现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)的数据采集硬件和以NI LabVIEW为开发平台的上位机软件组成的船用柴油机缸压在线监测系统,数据采集硬件通过以太网与上位机相连。该系统在线采集上止点、曲柄转角和各缸气体压力等信号,通过等曲柄转角化、上止点标定和多周期平均等处理,计算平均指示压力、压缩压力、爆发压力、燃烧始点及膨胀压力等气缸压力特征参数和放热率;气缸压力特征参数既可用图表形式单缸显示,也可用柱状图形式多缸对比显示;测试结果通过数据库进行管理,以便于后续进行历史趋势分析。经过柴油机试验,验证该系统满足设计要求,可实现对柴油机运行状况的实时监测。     

知识天地

船用柴油机运转状况诊断系统日本石川岛播磨重工公司开发成功能判断船用柴油机运转是否正常的诊断系统,已用于某些船舶。判断柴油机运转是否正常,过去主要依靠轮机员定期检查,由于轮机员的经验和技术水平不一,难免会出现失误。新开发的诊断系统利用柴油机气缸压力随曲轴转角变化的曲线即可判断柴油机的运转状况。其方法是,将预先测定的柴油机的规格参数、性能数据输入电脑,作为柴油机的标准模型,然后通过传感器求得代表实际柴油机运转情况的实测曲线,再与同样运转条件下计算所得柴油机标准模型的预期曲线进行对照,如     

基于现场参数的某型船用柴油机故障实例分析

某型船用柴油机主要由继电器、开关式传感器、执行器等实施逻辑控制,这些逻辑控制器件的动作值及其相互间逻辑关系是柴油机正常工作的重要保证。针对某船右柴油机出现的完全停车传感器接通和断开时机无法同时满足控制逻辑要求的故障,设计开发了基于单片机的现场参数采集装置,通过对比分析左、右柴油机现场采集的参数,诊断出该故障是由右柴油机启动过程中燃油系统压力变化滞后于转速变化导致的,通过更换机带燃油泵将故障排除,从而为该型船用柴油机该类型故障诊断提供了有效方法和设备。     

基于船舶轴系扭振的船用主机气缸动力输出平衡性分析

基于船用柴油机气缸动力输出平衡性评价的基础理论,对某船开展实船轴系扭振测试,在对轴系扭振时域波形图和扭振数据进行分析和计算的基础上,得出该船主机气缸动力输出不平衡变化曲线及相关结论,为进一步应用船舶轴系扭振进行船用柴油机气缸动力输出平衡性研究提供参考。     

船用柴油机气缸压力信号采集与分析

文章针对4135四冲程非增压船用柴油机介绍了基于AC6111高速A/D数据采集卡的船用柴油机气缸压力信号采集分析系统。系统硬件由曲轴转角编码器、压力传感器、信号放大器、数据采集卡组成;利用VB编写气缸压力信号采集程序和热力过程计算程序,并且搭建GT-power模型仿真、验证其编写的热力计算程序。     

船用柴油机高压共轨系统动态特性研究Ⅰ

从系统层面通过试验与计算相结合的方法开展研究,以改善船用柴油机共轨系统燃油的压力波动,减少各缸喷射过程的互相干扰为目标.对整体式共轨燃油系统开展试验研究,揭示了影响共轨压力波动的主要因素,并指出该系统结构在船用柴油机应用上的局限性.对分布式共轨燃油系统开展仿真分析,并与整体式系统进行比较,研究表明,分布式共轨系统可明显改善系统动态性能,代表了未来船用柴油机共轨系统的发展趋势.     

船用柴油机高压共轨系统动态特性研究I

从系统层面通过试验与计算相结合的方法开展研究,以改善船用柴油机共轨系统燃油的压力波动,减少各缸喷射过程的互相干扰为目标．对整体式共轨燃油系统开展试验研究,揭示了影响共轨压力波动的主要因素,并指出该系统结构在船用柴油机应用上的局限性．对分布式共轨燃油系统开展仿真分析,并与整体式系统进行比较,研究表明,分布式共轨系统可明显改善系统动态性能,代表了未来船用柴油机共轨系统的发展趋势．     

船用柴油机高压共轨系统动态特性研究Ⅱ

从系统层面通过试验与计算相结合的方法开展研究,以改善船用柴油机共轨系统燃油的压力波动,减少各缸喷射过程的互相干扰为目标.对整体式共轨燃油系统开展试验研究,揭示了影响共轨压力波动的主要因素,并指出该系统结构在船用柴油机应用上的局限性.对分布式共轨燃油系统开展仿真分析,并与整体式系统进行比较,研究表明,分布式共轨系统可明显改善系统动态性能,代表了未来船用柴油机共轨系统的发展趋势.     

基于RBF神经网络的船用低速柴油机故障诊断系统

为确保船舶海上运输的安全性与稳定性,设计基于RBF神经网络的船用低速柴油机故障诊断系统.使用多传感器采集船用低速柴油机各关键构件信号,并对信号进行预处理,运用过限判断模块获得故障信号,RBF神经网络依据故障信号特征进行船用低速柴油机故障诊断和故障程度判断.实验结果表明,该系统能有效滤除信号中的无用高频信号,故障诊断结果...     

船舶柴油机性生能监测分析仪的研制

船舶柴油机性能监测分析仪是一种基于现代测试与计算机技术,能适用于实船环境的柴油机示功图测试设备,该仪器主要由压力传感器、曲轴转角传感器、数据采集器和计算机软件组成,具有上止点标定、示功图主要指示性能指标计算与分析、测量数据的数据库管理等和报表输出等功能,为船舶柴油机性能监测与故障诊断提供了有效的技术手段.     

船舶柴油机性能监测分析仪的研制

船舶柴油机性能监测分析仪是一种基于现代测试与计算机技术,能适用于实船环境的柴油机示功图测试设备,该仪器主要由压力传感器、曲轴转角传感器、数据采集器和计算机软件组成,具有上止点标定、示功图主要指示性能指标计算与分析、测量数据的数据库管理等和报表输出等功能,为船舶柴油机性能监测与故障诊断提供了有效的技术手段.     

基于倒频谱方法的柴油机气缸压力识别

分析了柴油机缸盖系统的激励源和其振动响应特性,把缸盖系统看作一个多输入单输出的线性系统,对测试的柴油机缸盖振动信号时域加窗截取对于气缸压力的那一段响应信号,去除邻缸的干扰和其它不相关的激励力的影响,通过低通滤波,消除高频噪声,对压力信号和振动信号进行倒频谱分析,利用求出的传递函数重构气缸压力,结果表明,恢复出来的压力信号和实测信号十分接近,该方法为柴油机的实时在线控制、监测和故障诊断有重要的应用价值。     

基于D-S证据理论的柴油机故障检测方法

给出一种基于D-S证据理论的多传感器信息融合方法,并应用于某型船用柴油机故障检测中。首先,为克服人为因素和系统误差的干扰,在现场采集数据基础上,采用概率统计的方法来构造D-S证据理论的基本概率分配函数;然后,利用D-S证据理论对多传感器采集的信息进行融合;最后,将该方法应用于某型船用柴油机的故障检测中。实验结果表明,利用D-S证据理论解决了该型柴油机故障检测中多传感器信息融合问题,有效避免了人为因素的干扰,克服了单传感器信息的不确定性和片面性,提高了故障检测的准确度和可信度。     

MVC—2M舰用燃气轮机故障诊断系统

MVC-2M故障诊断系统是对船用动力装置实施状态监测和保证动力装置在航行中安全运行的多参数监测诊断系统。它可适用于船用发动机、发电机组、石化工业、航空航天和机械制造各领域。该系统基本功能包括实时状态监测,在线和脱机故障诊断,运行数据库建立,故障数据存黑盒子,测振仪器的检查和标定,结构动力学特性分析,现场动平衡等。本文也提供了该系统在舰用动力装置和电站中的某些应用实例。     

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。     

柴油机气缸组件与燃烧系统故障的诊断方法

文中探讨一种船用二冲程主柴油机气缸活塞组件与燃烧系统故障诊断的方法,即基于径向基函数神经网络模型的诊断方法,对该系统的征兆、故障样本集进行设计;采用ＭＡＴＬＡＢ语言编制仿真程序,然后以ＨＵＤＯＮＧ－Ｂ＆Ｗ ６Ｌ６０ＭＣＥ型大功率船用低速柴油机气缸级件与燃烧系统故障的模拟计算为例来说明这种诊断方法的可行性。     

多缸柴油机缸内过程监测系统研究

研制的系统以多缸柴油机缸内过程监测为重点 ,系统可以同时采集 2 0缸的气缸压力变化过程 ,并对采集的数据进行分析 ,建立数据管理系统。     

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。     

振动信号监测的船用柴油机配气机构故障分析方法

船用柴油机配气机构故障复杂多样,传统船用柴油机配气机构故障分析方法无法描述故障类型,导致故障分析正确率低,误判现象严重,为了提高故障诊断正确率,提出基于振动信号监测的船用柴油机配气机构故障的分析方法。首先分析船用柴油机配气机构故障研究思路,并提取船用柴油机配气机构故障相关的振动信号,然后从船用柴油机配气机构故障相关的振动信号提取特征,运用层次分析法确定特征的权值,并采用改进支持向量机建立船用柴油机配气机构故障诊断模型,最后采用具体数据对船用柴油机配气机构故障诊断方法进行测试。结果表明,相对于其他故障分析方法,本文方法可以更好区别各种船用柴油机配气机构故障,提高了故障分析正确率,降低了故障的误判现象,具有很高的实际应用价值。