[發明專利]柴油機排溫低故障預測系統及方法

有效

• 申請號: 201610068725.3
• 申請日: 2016-02-01
• 公開（公告）號: CN105487530B
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 謝小平;張冬松;余世林;任長合;張邵麒;沈軍
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍鎮江船艇學院
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種柴油機排溫低故障預測系統及方法。一種柴油機排溫低故障預測系統，包括信號采集系統、建模仿真系統和故障診斷系統；信號采集系統用于采集、處理信號，并傳輸信號至監控電腦進行存儲和處理；建模仿真系統使用柴油機仿真軟件建立柴油機燃燒室模型，仿真柴油機正常的工作狀態；故障診斷系統針對排溫低的故障現象的原因進行分析，并通過調整建模仿真系統中的相關參數來實現上述故障的仿真，建立故障庫，將柴油機的實際工作狀態與故障庫進行對比，判斷柴油機是否處于故障狀態。本發明無需加裝傳感器；能準確對柴油機排溫低的故障進行實時監控；對柴油機排溫低的故障進行預測；提供了故障診斷意見，為用戶高效的處理故障提供了技術支撐。

技術領域

本發明涉及柴油機故障診斷技術領域，具體涉及一種柴油機排溫低故障預測系統及方法。

背景技術

隨著當今社會工業化水平的迅猛發展，柴油機作為最常用的動力機械設備，廣泛應用于石油礦場、固定發電、鐵路牽引、工程機械及特種船舶等領域。船舶柴油機是船舶的動力心臟，也是船舶機械系統中故障最多的系統，其安全可靠的運行是船艇安全航行的基本保證，其性能下降或者出現故障，都會影響船舶效能的發揮。

柴油機氣缸排氣溫度反映氣缸的負荷和燃燒質量，是分析柴油機熱功轉換效率和評判柴油機可靠性、經濟性的重要參數。造成柴油機氣缸排氣溫度低這一故障的因素較多，在實踐中多采用人工憑經驗進行排查分析，目前沒有相關的故障模型，并且只能在發生故障之后才能進行排查，對工作任務的完成有一定的影響。

開展柴油機故障排溫低診斷技術研究，不僅能夠幫助我們發現故障，防止事故發生，同時可以保障生產的安全性，減少或避免因事故而造成的重大經濟損失和人身傷害；能夠幫助維修人員早期發現設備的異常癥狀，以便盡快查明故障原因，預測故障的影響，從而實現有計劃、有針對性的按狀態維修，即視情維修，避免過剩維修，并可安排在對生產最有利的時間進行，從而從總體上降低維修費用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：目前船舶柴油機都安裝有熱力參數監控系統，可以實時監測各參數，但是因為柴油機結構復雜，各部件關聯度大，實測數據只有超過預警值之后才會進行報警，尚沒有一種可以進行故障預測的系統。

本發明的目的是解決上述現有技術存在的問題，通過仿真軟件及硬件的結合對柴油機氣缸的燃燒過程進行仿真，并與實測柴油機數據進行對比研究，從而驗證仿真模型的正確性；通過對軟件故障的設置，定性分析相關因素對燃燒性能的影響，從而實現該故障的仿真。將實船采集數據經預處理之后，輸入故障預測模型進行故障預測，并視情給出維修意見，從而實現該故障的視情維修。

基于該目的，本發明采用的技術方案如下：一種柴油機排溫低故障預測系統，包括依次連接的信號采集系統、建模仿真系統和故障診斷系統；所述信號采集系統用于采集柴油機上的信號，進行處理，并將信號傳輸至監控電腦進行存儲和處理；所述建模仿真系統根據信號采集系統采集的柴油機氣缸的真實結構數據，使用柴油機仿真軟件建立柴油機燃燒室模型，仿真柴油機正常的工作狀態；所述故障診斷系統針對排溫低的故障現象的原因進行機理分析，按照故障程度的不同，繪制性能參數在不同故障程度下的變化趨勢圖，從而建立標準故障數據庫，并將建模仿真系統建立的柴油機的性能數據進行趨勢分析，繪制柴油機性能參數變化趨勢圖，并與故障數據庫中的變化趨勢圖進行比對，從而判斷柴油機是否處于故障狀態。信號采集系統采集柴油機的運行性能參數，建模仿真系統建立標準的柴油機仿真模型，故針對排溫低的故障現象的原因進行機理分析，建立故障數據庫，按照故障程度的不同，繪制性能參數在不同故障程度下的變化趨勢圖；柴油機實施運行的數據性能與標準的故障數據庫進行比對分析，從而預測柴油機排溫低的故障。