[發(fā)明專利]船用發(fā)動機健康狀態(tài)在線監(jiān)測評估方法、設(shè)備及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010809740.5
• 申請日: 2020-08-13
• 公開（公告）號: CN112067306A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡鬧;楊建國;張猛;胡旭鋼
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: G01M15/05
• 分類號: G01M15/05
• 代理公司: 武漢智嘉聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42231
• 代理人: 丁倩

1.一種船用發(fā)動機健康狀態(tài)在線監(jiān)測評估方法，其特征在于，包括如下步驟：

獲取所述船用發(fā)動機的振動參數(shù)、瞬時轉(zhuǎn)速以及熱力參數(shù)；

分別對獲取的振動參數(shù)、瞬時轉(zhuǎn)速以及熱力參數(shù)進行處理，得到振動特征參數(shù)、瞬時轉(zhuǎn)速波動狀態(tài)以及熱力參數(shù)狀態(tài)；

根據(jù)所述振動特征參數(shù)、瞬時轉(zhuǎn)速波動狀態(tài)以及熱力參數(shù)狀態(tài)實時在線評估所述船用發(fā)動機的健康狀態(tài)，預(yù)測船用發(fā)動機的健康發(fā)展趨勢，并在所述船用發(fā)動機發(fā)生故障前進行早期預(yù)警。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船用發(fā)動機健康狀態(tài)在線監(jiān)測評估方法，其特征在于，所述振動特征參數(shù)至少包括缸蓋振動功率譜密度特征參數(shù)、活塞環(huán)振動時域和頻域特征參數(shù)、增壓器轉(zhuǎn)子平衡性監(jiān)測時域特征參數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的船用發(fā)動機健康狀態(tài)在線監(jiān)測評估方法，其特征在于，所述分別對獲取的振動參數(shù)、瞬時轉(zhuǎn)速以及熱力參數(shù)進行處理，得到振動特征參數(shù)、瞬時轉(zhuǎn)速波動狀態(tài)以及熱力參數(shù)狀態(tài)的步驟包括：

采用層次分析法對所述熱力參數(shù)進行處理，以得到熱力參數(shù)狀態(tài)；

采用模糊C算法和支持向量機算法對所述振動參數(shù)、瞬時轉(zhuǎn)速進行分類處理，以得到振動特征參數(shù)和瞬時轉(zhuǎn)速波動參數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船用發(fā)動機健康狀態(tài)在線監(jiān)測評估方法，其特征在于，所述故障信號包括嚴(yán)重故障信號、中度故障信號和輕微故障信號。

5.一種船用發(fā)動機健康狀態(tài)在線監(jiān)測評估設(shè)備，其特征在于，包括處理器和存儲器；

所述存儲器上存儲有可被所述處理器執(zhí)行的計算機可讀程序；

所述處理器執(zhí)行所述計算機可讀程序時實現(xiàn)如權(quán)利要求1-4任意一項所述的船用發(fā)動機健康狀態(tài)在線監(jiān)測評估方法中的步驟。

6.一種船用發(fā)動機健康狀態(tài)在線監(jiān)測評估系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求5所述的船用發(fā)動機健康狀態(tài)在線監(jiān)測評估設(shè)備，還包括：

振動測量單元，用于測量船用發(fā)動機的振動參數(shù)；

熱力測量單元，用于獲取船用發(fā)動機的熱力參數(shù)；

轉(zhuǎn)速測量單元，用于測量船用發(fā)動機的瞬時轉(zhuǎn)速；

工控機，用于接收所述振動參數(shù)、熱力參數(shù)以及瞬時轉(zhuǎn)速，并將所述振動參數(shù)、熱力參數(shù)以及瞬時轉(zhuǎn)速發(fā)送給所述船用發(fā)動機健康狀態(tài)在線監(jiān)測評估設(shè)備。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的船用發(fā)動機健康狀態(tài)在線監(jiān)測評估系統(tǒng)，其特征在于，所述振動測量單元包括布置于船用發(fā)動機的各個氣缸的缸蓋表面的缸蓋振動傳感器、布置于各個氣缸的機身表面的機身振動傳感器、布置于增壓器軸承表面的增壓器振動傳感器以及振動信號采集卡，其中，各個所述缸蓋振動傳感器、各個所述機身振動傳感器以及所述增壓器振動傳感器均與所述振動信號采集卡電連接，所述振動信號采集卡用于測量各個所述缸蓋振動傳感器、各個所述機身振動傳感器以及所述增壓器振動傳感器的振動信號后，將振動信號發(fā)送給工控機，所述工控機對振動信號進行處理分析。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的船用發(fā)動機健康狀態(tài)在線監(jiān)測評估系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)速測量單元包括上止點傳感器、曲軸轉(zhuǎn)角傳感器和瞬時轉(zhuǎn)速信號采集卡，所述上止點傳感器安裝于船用發(fā)動機的凸輪軸端或者所述船用發(fā)動機的飛輪端，所述曲軸轉(zhuǎn)角傳感器安裝于所述船用發(fā)動機的飛輪端，所述上止點傳感器和曲軸轉(zhuǎn)角傳感器分別用于獲取上止點信號和曲軸轉(zhuǎn)角信號，所述上止點傳感器和所述曲軸轉(zhuǎn)角傳感器均與所述瞬時轉(zhuǎn)速信號采集卡電連接，所述瞬時轉(zhuǎn)速信號采集卡用于接收所述上止點信號和曲軸轉(zhuǎn)角信號，并計算出所述上止點信號和曲軸轉(zhuǎn)角信號的觸發(fā)計數(shù)后，將所述觸發(fā)計數(shù)發(fā)送給所述工控機，所述工控機還用于根據(jù)所述上止點信號和曲軸轉(zhuǎn)角信號計算出瞬時轉(zhuǎn)速。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的船用發(fā)動機健康狀態(tài)在線監(jiān)測評估系統(tǒng)，其特征在于，還包括移動終端，所述移動終端用于與所述工控機無線通訊連接。

10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有一個或者多個程序，所述一個或者多個程序可被一個或者多個處理器執(zhí)行，以實現(xiàn)如權(quán)利要求1-4任意一項所述的船用發(fā)動機健康狀態(tài)在線監(jiān)測評估方法中的步驟。