振动信号分析技术在船舶主机故障诊断中的应用

在船舶主机故障诊断系统中,将振动信号技术充分运用起来,对判断船舶设备的故障效果非常有益。通常采用的振动信号分析技术包括2个,一是测量设备和结构的振动信号分析;二是对设备或结构加以激励,使得振动产生,对振动进行测量。本文针对振动信号分析技术在船舶主机故障诊断中的应用展开研究。     

“长鲸6”耙吸式挖泥船保障安全生产的新方法

本文介绍并分析了长江武汉航道工程局所属长鲸6轮,通过振动检测技术对疏浚设备进行故障诊断,并利用振动检测技术对设备振动情况进行检测与分析得出的结果,采取有效的措施避免了重大设备安全事故的发生,并对其日常维护与船机管理提出意见。该技术为长鲸6等挖泥船的疏浚设备故障的诊断提供了一个新方法 ,保证了其完成生产任务的时效。     

基于机器学习的舰船机电装备故障诊断

随着信息技术的发展,以机器学习、模式识别为代表的人工智能技术在故障诊断领域逐步得到应用。通过对振动噪声信号的采集,利用时频分析技术对信号进行分解,并提取故障特征参数,再利用机器学习或模式识别技术对信号进行判别分类,可以实现舰船机电装备的智能诊断。为了验证该方法,选择经验模态分解方法进行信号分解,采用支持向量机进行诊断分类。通过实验表明,该方法有着较高的诊断精度,故障诊断率达到了96.7%,可以对舰船机电装备常见故障进行准确的智能诊断。     

利用声振监测技术识别气缸压力时域波形的研究

利用数字信号处理技术探讨了应用振动信号对内燃机缸内工作过程进行故障诊断的可行性，提出利用振动信号时域恢复气缸压力波形的理论和方法，并对该方法在故障诊断中实际应用作了论述。     

旋转机械状态振动监测与故障诊断系统

旋转机械状态振动监测和故障诊断技术主要包括振动监测、振动信号处理和分析、故障诊断等．针对这些特点,以Windows2000及WindowsXP为开发平台,采用LabVIEW及MAT—LAB为编程工具,综合计算机技术、虚拟仪器技术、信号处理技术与故障诊断等技术,开发了一套旋转机械状态振动监测与故障诊断系统．该系统可以实现对振动信号的多通道采集、存储,实现离线、在线信号的时域、频域、幅值域、时频域分析处理;配置独立的小波分析模块,可以实现存储信号的小波消噪、小波包分解、发展趋势识别等功能．同时,还可实现对旋转机械故障的早期监测与其常见故障的诊断等功能．     

基于共振解调技术的船舶柴油机故障诊断研究与仿真

柴油机推进是最可靠、最成熟的船舶推进技术。目前,几乎所有的大吨位舰船都采用了柴油机推进。在船舶运行过程中,柴油主机可能会出现磨损、变形、腐蚀等故障,严重影响船舶的正常运行。振动信号分析是船舶柴油机故障诊断的重要方式,柴油机的振动信号包含大量信息,柴油机的齿轮、轴承等发生故障时会产生各种冲击信号,采用共振解调技术分析这些振动信号,可以有效的获取故障类型和严重程度,有助于提高船舶柴油机故障诊断的水平。本文系统介绍了柴油机故障的类型,并研究了基于共振解调技术的柴油机故障诊断与仿真分析。     

基于PCA和SVM的柴油发动机冲击故障诊断方法研究

针对柴油发动机振动信号进行故障诊断技术研究,提出了一种基于主成分分析和支持向量机的柴油发动机冲击故障诊断方法。首先利用小波包分解提取出冲击故障的特征;再利用主成分分析技术获得敏感特征参数,进而减小数据处理的复杂程度;最后利用支持向量机对敏感特征参数样本进行训练,获得分类模型,进而实现故障分类。将该方法用于柴油机实际故障分类,诊断准确率较高,证实了本文方法对多种冲击故障诊断的有效性。     

采用多分辨奇异分解算法的船舶故障诊断技术

为了保障船在机械设备的运行可靠性,研究船舶机械的故障诊断技术有重要的价值,本文主要采用噪声分析法对船舶机械的运行状态进行诊断,并结合小波变换和奇异值分解算法,研究船舶机械设备噪声信号的分析,对于提高传统的船舶故障信号分析技术以及故障诊断的精度有重要的意义。     

基于D-S证据理论的直流电机故障诊断研究

多传感器、多手段检测的信息融合技术在电机故障诊断中的应用日益广泛。提出了一种基于D-S证据理论和BP算法的故障诊断方法,给出了基于BP神经网络和D-S证据理论的多传感器数据融合技术的直流电机故障诊断方法,首先通过分析直流电机的故障机理,得到电机在不同故障情况下表现的信号特征,然后利用多源信息间的冗余性和互补性,有效提取故障特征信息。将该方法应用于某型船直流电机的故障诊断,结果表明,该算法提高了故障诊断的可靠性和灵敏度。     

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。     

基于振动信号的舰船发动机故障诊断

传统舰船发动机故障诊断方法诊断时,需要对舰船发动机进行一定程度上的拆卸,无法完成零拆卸的故障检测,为此提出基于振动信号的舰船发动机故障诊断方法。使用不同波段振动信号作为检测探伤手段,采集多频段的振动信号,分析信号携带的诊断信息,完成舰船发动机故障诊断模型构建;计算振动信号非线性鲁棒值,锁定故障位置,通过编程分析,实现舰船发动机故障诊断。试验结果表明,设计的故障诊断方法比传统方法诊断定位准确率高2%,说明设计的诊断方法具备极高的有效性。     

基于小波包分析理论的柴油机故障诊断方法

柴油机在运行过程中会产生各种振动,这些振动包含着各系统、各零部件技术状态的有用信息.当某系统或部件发生故障时,首先会在振动信号中有所反映,因此,对振动信号分析处理,就能提取出故障信息来源.目前,对柴油机振动信号的研究还有一些难题有待解决,研究基于振动信号的柴油机故障诊断方法对解决这些难题具有一定的理论意义和实际价值.本课题运用DEWE2010燃烧分析仪以及各种传感器采集数据,通过小波包分析理论方法,并结合DEWE-SOFT软件和Matlab工具箱对4190ZC柴油机进行故障诊断方法的分析研究.     

基于参数优化的舰船电动机故障诊断

相关向量机在舰船电动机故障诊断过程中,参数直接影响舰船电动机故障诊断结果,为了解决当前相关向量机参数优化难题,设计了粒子群算法优化相关向量机的舰船电动机故障诊断方法。首先分析舰船电动机故障诊断现状,并采集舰船电动机工作状态信号,然后提取舰船电动机工作状态信号提取特征,利用相关向量机建立舰船电动机故障诊断模型,并采用粒子群算法对舰船电动机故障诊断模型参数进行优化,最后进行舰船电动机故障诊断仿真实验。结果表明,相对于其他舰船电动机故障诊断方法,本文方法的舰船电动机故障诊断精度更高,故障诊断结果更加可靠,诊断效率更高,具有一定的工程应用前景。     

基于支持向量机的船舶上层建筑纵向振动特性预报

根据支持向量机具有小样本学习、全局寻优和泛化能力强等特点,应用支持向量机对船舶上层建筑整体纵向振动固有频率进行预测。通过对船舶上层建筑整体振动特性的分析,以23条船的船舶主尺度、上层建筑的层数、类型以及上层建筑各层的长度、宽度和高度作为支持向量机的输入数据,上层建筑整体纵向振动固有频率实测值作为支持向量机的输出数据,建立了船舶上层建筑整体纵向振动固有频率的非线性回归模型。应用此模型对5条船的上层建筑整体纵向振动固有频率进行预测,预测值与实测值接近。这证明本文方法是可行的,为船舶上层建筑整体纵向振动固有频率预报提供了一种新思路。     

АИ-24发动机振动故障研究获中国民航科技进步一等奖

由上海交大振动、冲击、噪声研究所和民航103厂合作完成的“АИ—24发动机振动故障研究”课题,获得了1987年中国民用航空局科技进步一等奖。该项成果是将振动信号的数字谱分析、时序建模与谱估计和试验模态分析等先进技术应用到航空发动机的故障诊断上,解决了民航系统多年存在的АИ—24发动机振动超差,频繁返厂维修的老大难问题,将振动故     

基于LabVIEW的船舶柴油机不同工况下的机身振动信号分析

机身振动信号对船舶柴油机故障的识别具有重要作用,可为故障的分析提供重要的参数,因此编写了基于LabVIEW的柴油机振动信号的采集与分析系统,应用搭建的平台在正常工况和几种典型的故障模式下进行振动信号的采集与分析试验。从采集到的状态信号中提取与设备故障密切相关的机身振动信号进行时域、频域和幅值域的分析,同时通过各特征参数的分析对柴油机进行简单有效的故障诊断与识别,并根据计算得出的特征值的变化趋势来分析确定信号中故障的发生与发展,及时对故障作出分析诊断。这对保证船舶安全航行以及对设备实行预知维护都具有十分重要的意义。     

基于集合谱峭度法的轴承故障诊断

轴承早期故障引起的微弱振动变化信号往往淹没在机械传动系统的背景振动噪声中,其故障特征提取困难。本文针对滚动轴承故障振动信号的非平稳性及调制特性,提出集合经验模式分解和谱峭度法合的滚动轴承故障特征信号提取及其故障诊断的新方法——集合谱峭度法(Ensembled Kurtogram,EK)。该方法应用集合经验模式分解将振动信号分解为多个固有模式函数,分别计算各个固有模式函数的峭度值及其与故障工况下振动信号、正常工况下振动信号之间的相关性,根据IMFs自动选取规则选取合适的IMFs进行轴承故障信号的重构;然后针对重构后的信号进行谱峭度计算得到对应的峭度图,根据峭度图上最大值原则选取最佳带通滤波器进行滤波;最后运用包络解调后的信号进行故障诊断。本文通过模拟仿真和实验验证,验证了该算法的故障信号提取有效性和故障诊断能力。     

11.5万吨穿梭油船振动分析

11.5万吨穿梭油船是由挪威FMV工厂设计、大连造船厂建造的大型油船。为了避免船上出现有害振动,本文用船-机-桨最佳配合观点,对该船进行振动分析。     

基于振动监测与诊断技术的耙吸式挖泥船齿轮箱故障分析

针对耙吸式挖泥船齿轮箱振动监测技术实际应用不足的问题，文章进行了基于振动监测技术的齿轮箱故障研究。通过分析耙吸式挖泥船泥泵齿轮箱轴承磨损的频谱图，验证了振动监测与诊断技术应用于齿轮箱维修的可行性。基于研究内容提出新的船机管理理念，研究结果对保障耙吸式挖泥船安全可靠运行、降低维护成本、提高施工效率具有指导意义。     

船舶机舱旋转机械的振动测试与分析

对船舶机舱内主要旋转机械(包括分油机、机舱泵浦、增压器轴承、辅助鼓风机和中间轴承)的表面振动进行测试,并对测试系统的组成和振动测点布置进行介绍。对振动信号的时域波形和频谱进行分析,证实这些典型船舶机舱旋转机械具有与陆上旋转机械相同的振动特性,其频谱都具有与基频成整数倍关系的频率特征,为船舶设备的状态监测和故障诊断提供一种实用的监测方法。