CN109100150A - 低速柴油机远程状态监测及故障诊断系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了低速柴油机远程状态监测及故障诊断系统，包括数据采集模块、本地数据库、现场通信模块、本地客户端、远程通信模块、故障诊断中心、云平台。本发明低速柴油机远程状态监测及故障诊断系统基于远程通讯、故障诊断、云平台技术，实现低速柴油机的远程状态监测和故障诊断，一方面大大提高了服务质量与服务效率，另一方面提高了柴油机运行的安全性，减少了因柴油机停机而造成的直接或间接损失，同时本申请的远程状态监测及故障诊断系统能够变革原来的定期维修制度为视情维修制度，从而可大大节约维护费用。
Description
技术领域
本发明涉及设备的故障诊断领域，具体地说是涉及低速柴油机远程状态监测及故障诊断系统。
背景技术
低速柴油机作为大型船舶动力系统或陆用电站的核心，其安全性、可靠性是极为重要的，如何通过故障诊断提高其安全性、可靠性，减少因柴油机故障造成的直接或间接成本一直是柴油机行业的一个重要课题。
现有的船用柴油机大多数是凭轮机员的经验和现场的仪器仪表来进行检测和判断的，虽然多数船舶也装备了监测报警系统，但只是简单的参数越限报警，不具备故障预测和诊断功能，所以一旦发生故障就很难及时排除。况且在向柴油机服务商请求服务时，由于信息不对称，柴油机服务商不能掌握柴油机的全面信息，也会造成故障不能及时排除。因此现有的监测和诊断方法准确性和效率低，局限性大。
发明内容
针对背景技术中存在的问题，为克服现有技术的不足，本发明公开低速柴油机远程状态监测及故障诊断系统，该系统通过构建一种通道，将柴油机的运行状况和参数通过远程通信传输到柴油机的位于陆上的故障诊断中心，故障诊断中心实时掌握柴油机的运行状况以及一些运行参数的历史记录，用人工的方法或智能方法对其进行专业的分析和预测，然后将诊断和预测的结果显示在船上的主机界面上，以便轮机员或船务公司作为参考，这对于提高柴油机故障诊断的效率和质量，进而提高柴油机的安全性，延长柴油机的使用寿命，减少因柴油机停机造成的直接或间接损失，具有重大的意义。
低速柴油机远程状态监测及故障诊断系统，包括数据采集模块、本地数据库、现场通信模块、本地客户端、远程通信模块、故障诊断中心、云平台；
所述数据采集模块的输入端与布置于柴油机上各监测点的传感器进行连接；所述数据采集模块采集的数据存储到本地数据库中；所述本地数据库中存储的柴油机运行数据通过现场通信模块传输至本地客户端；
所述故障诊断中心包括远程数据库、故障诊断模块、云平台；所述本地客户端通过远程通信模块将柴油机的运行数据传输至远程数据库；所述故障诊断模块提取远程数据库中的数据，并诊断柴油机的运行状况，并将诊断结果通过远程通信模块传输至本地客户端，所述本地客户端的主机界面显示故障诊断模块的诊断结果；所述故障诊断模块的诊断结果也存储到远程数据库中；
所述远程数据库中的数据上传至云平台，所述云平台向浏览器、平板电脑和智能手机提供访问服务。
优选的，所述本地客户端的主机界面包括主机运行参数监测界面、主机故障诊断界面及预警界面。
优选的，所述故障诊断模块具有越限或故障预警功能，所述故障诊断模块将柴油机运行数据与各个运行参数的正常阈值进行对比分析，判断柴油机的运行状况，并将预警信息传输至本地客户端的预警界面。
优选的，所述故障诊断模块能够记录预警信息，以便以后查询，预警信息包括预警的监测点名称、传感器编号、发生预警的时间、传感器实测值。
优选的，所述故障诊断模块采用模糊神经网络故障诊断方法对远程数据库中的数据进行分析比对，实现主机故障诊断功能，并将诊断结果发送到本地客户端的主机故障诊断界面。
优选的，所述本地客户端的主机运行参数监测界面以列表形式显示所有监测点参数，以模拟表形式或者棒型图形式或者变化曲线形式显示主机主要性能参数，所述主机主要性能参数包括滑油压力、滑油温度、燃油压力、燃油温度、缸套冷却水入口温度；所述本地客户端具有查看历史数据的功能。
优选的，所述现场通信模块支持CAN总线、Modbus协议、TCP/IP协议多种通信协议。
优选的，所述远程通信模块通过卫星网络、移动通信、Internet进行数据上传。
优选的，所述数据采集模块与传感器之间信息的获取是通过信号采集卡采集传感器上的信号。
本发明所取得的有益效果是：
本发明低速柴油机远程状态监测及故障诊断系统基于远程通讯、故障诊断、云平台技术，实现低速柴油机的远程状态监测和故障诊断，一方面大大提高了服务质量与服务效率，另一方面提高了柴油机运行的安全性，减少了因柴油机停机而造成的直接或间接损失，同时本申请的远程状态监测和故障诊断系统能够变革原来的定期维修制度为视情维修制度，从而可大大节约维护费用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明低速柴油机远程状态监测及故障诊断系统的流程图；
其中，1-传感器，2-数据采集模块，3-本地数据库，4-本地客户端，5-故障诊断中心，51-远程数据库，52-故障诊断模块，53-云平台，6-现场通信模块，7-远程通信模块，8-浏览器，9-平板电脑，10-智能手机。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如图1所示，低速柴油机远程状态监测及故障诊断系统，包括数据采集模块2、本地数据库3、现场通信模块6、本地客户端4、远程通信模块7、故障诊断中心5；
所述数据采集模块2的输入端与布置于柴油机上各监测点的传感器1进行连接，以采集柴油机的运行数据，主要包括各种工作介质的进机压力/温度、关键部位的压力/温度、柴油机转速、汽缸盖振动等运行数据；所述数据采集模块2采集的数据存储到本地数据库3中，本地数据库3一方面按照固定的时长存储稀疏数据，另一方面在检测到数据超出预设阈值时，有意的缩短时长，存储较多数据；所述本地数据库3中存储的柴油机运行数据通过现场通信模块6传输至本地客户端4；
所述故障诊断中心5包括远程数据库51、故障诊断模块52、云平台53；所述本地客户端4通过远程通信模块7将柴油机的运行数据传输至远程数据库51；所述故障诊断模块52提取远程数据库51中的数据，并诊断柴油机的运行状况，并将诊断结果通过远程通信模块7传输至本地客户端，所述本地客户端4的主机界面显示故障诊断模块52的诊断结果；所述故障诊断模块52的诊断结果也存储到远程数据库51中；
所述本地客户端4还能通过远程通信模块7接收故障诊断中心5提供的客户服务信息更新、远程技术支持等；
所述远程数据库51中的数据上传至云平台53，所述云平台53向浏览器8、平板电脑9和智能手机10提供访问服务；根据权限的不同，可以在这些终端上监视全部柴油机或特定某一台柴油机的运行参数，还可以查看参数的历史记录；如果故障诊断中心预测出柴油机将要发生故障，还会在这些终端上给出预警和提示信息。
优选的，所述本地客户端4的主机界面包括主机运行参数监测界面、主机故障诊断界面及预警界面。
优选的，所述故障诊断模块52具有越限或故障预警功能，所述故障诊断模块52将柴油机运行数据与各个运行参数的正常阈值进行对比分析，判断柴油机的运行状况，并将预警信息传输至本地客户端4的预警界面。
优选的，所述故障诊断模块52能够记录预警信息，以便以后查询，预警信息包括预警的监测点名称、传感器编号、发生预警的时间、传感器实测值。
优选的，所述故障诊断模块52采用模糊神经网络故障诊断方法对远程数据库51中的数据进行分析比对，实现主机故障诊断功能，并将诊断结果发送到本地客户端4的主机故障诊断界面；
故障诊断模块52将柴油机的各项关键运行参数作为输入，故障部位的隶属度作为输出，建立单个或多个隐层，使用领域专家和行业服务经验的经验知识作为训练样本，经过训练后形成可以使用的神经网络；运行时，程序读取远程数据库中的特征参数，经过运算后给出柴油机当前状况是正常还是故障，以及在各个故障部位上的隶属度；诊断出故障的结果发送到本地客户端，诊断结果还会过云平台及时推送一条消息给柴油机的服务者，服务者确认后视情况通知轮机员进行现场情况确认或远程指导轮机员维护柴油机。
优选的，所述本地客户端4的主机运行参数监测界面以列表形式显示所有监测点参数，以模拟表形式或者棒型图形式或者变化曲线形式显示主机主要性能参数，所述主机主要性能参数包括滑油压力、滑油温度、燃油压力、燃油温度、缸套冷却水入口温度；所述本地客户端具有查看历史数据的功能。
优选的，所述现场通信模块6支持CAN总线、Modbus协议、TCP/IP协议多种通信协议。
优选的，所述远程通信模块7通过卫星网络、移动通信、Internet进行数据上传。
优选的，所述数据采集模块2与传感器1之间信息的获取是通过信号采集卡采集传感器上的信号。
本发明低速柴油机远程状态监测及故障诊断系统基于远程通讯、故障诊断、云平台技术，实现低速柴油机的远程状态监测和故障诊断，一方面大大提高了服务质量与服务效率，另一方面提高了柴油机运行的安全性，减少了因柴油机停机而造成的直接或间接损失，同时本申请的远程状态监测和故障诊断系统能够变革原来的定期维修制度为视情维修制度，从而可大大节约维护费用。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (9)
1.低速柴油机远程状态监测及故障诊断系统，其特征在于，包括数据采集模块、本地数据库、现场通信模块、本地客户端、远程通信模块、故障诊断中心、云平台；
所述数据采集模块的输入端与布置于柴油机上各监测点的传感器进行连接；所述数据采集模块采集的数据存储到本地数据库中；所述本地数据库中存储的柴油机运行数据通过现场通信模块传输至本地客户端；
所述故障诊断中心包括远程数据库、故障诊断模块、云平台；所述本地客户端通过远程通信模块将柴油机的运行数据传输至远程数据库；所述故障诊断模块提取远程数据库中的数据，并诊断柴油机的运行状况，并将诊断结果通过远程通信模块传输至本地客户端，所述本地客户端的主机界面显示故障诊断模块的诊断结果；所述故障诊断模块的诊断结果也存储到远程数据库中；
所述远程数据库中的数据上传至云平台，所述云平台向浏览器、平板电脑和智能手机提供访问服务。
2.如权利要求1所述的低速柴油机远程状态监测及故障诊断系统，其特征在于，所述本地客户端的主机界面包括主机运行参数监测界面、主机故障诊断界面及预警界面。
3.如权利要求2所述的低速柴油机远程状态监测及故障诊断系统，其特征在于，所述故障诊断模块具有越限或故障预警功能，所述故障诊断模块将柴油机运行数据与各个运行参数的正常阈值进行对比分析，判断柴油机的运行状况，并将预警信息传输至本地客户端的预警界面。
4.如权利要求3所述的低速柴油机远程状态监测及故障诊断系统，其特征在于，所述故障诊断模块能够记录预警信息，以便以后查询，预警信息包括预警的监测点名称、传感器编号、发生预警的时间、传感器实测值。
5.如权利要求2所述的低速柴油机远程状态监测及故障诊断系统，其特征在于，所述故障诊断模块采用模糊神经网络故障诊断方法对远程数据库中的数据进行分析比对，实现主机故障诊断功能，并将诊断结果发送到本地客户端的主机故障诊断界面。
6.如权利要求2所述的低速柴油机远程状态监测及故障诊断系统，其特征在于，所述本地客户端的主机运行参数监测界面以列表形式显示所有监测点参数，以模拟表形式或者棒型图形式或者变化曲线形式显示主机主要性能参数，所述主机主要性能参数包括滑油压力、滑油温度、燃油压力、燃油温度、缸套冷却水入口温度；所述本地客户端具有查看历史数据的功能。
7.如权利要求1所述的低速柴油机远程状态监测及故障诊断系统，其特征在于，所述现场通信模块支持CAN总线、Modbus协议、TCP/IP协议多种通信协议。
8.如权利要求1所述的低速柴油机远程状态监测及故障诊断系统，其特征在于，所述远程通信模块通过卫星网络、移动通信、Internet进行数据上传。
9.如权利要求1所述的低速柴油机远程状态监测及故障诊断系统，其特征在于，所述数据采集模块与传感器之间信息的获取是通过信号采集卡采集传感器上的信号。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181228 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |