CN113359670A - 一种基于数据驱动的船舶柴油机故障诊断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于数据驱动的船舶柴油机故障诊断方法，包括以下步骤，首先进行数据监测，依靠传感器分别实时监测柴油机的转速、转速波动、油箱温度、油箱压力、柴油机各个位置连接件、轴承、冷却系统和液压系统，然后通过电压检测仪实时监测柴油机的油路电磁阀的用电电压，之后通过流量传感器实时监测油管内部油的流量；本发明专利通过传感器对柴油机的各个位置数据进行实时监测，并利用数据分析系统和专家系统对各项数据各个时间段和实时数据进行对比分析的方式，通过各个时间段的各个数据波动及变化，判断出哪项数据出现偏差过大情况，从而通过偏差大的数据确定柴油机故障的具体位置，进而实现精准故障定位的目的。
Description
技术领域
本发明涉及柴油机故障诊断技术领域，具体为一种基于数据驱动的船舶柴油机故障诊断方法。
背景技术
船用柴油机的热效率高、经济性好、起动容易、对各类船舶有很大适应性，问世以后很快就被用作船舶推进动力。
目前船舶柴油机在使用时，当出现故障时，往往无法及时被发现，当船舶柴油机发生故障时，船舶柴油机会出现停止运行、无法正常工作、运行异响和运行迟缓等现象，这些现象一旦出现会加大柴油机自身的损耗，降低自身的使用寿命，目前船舶柴油机故障的诊断方法有三种一振动分析法、二神经网络诊断法、以及瞬时转速法，然而这三种方法虽然可以诊断出故障发生的原因，但却无法精准的判断出故障的具体位置，且目前柴油机的油管发生断电故障时，往往需要人工进行检查诊断，人工检查诊断常常会直接对油管及油箱进行检查，而忽略电力问题，常常耗费很长的时间都无法诊断柴油机的具体故障，为此提出一种基于数据驱动的船舶柴油机故障诊断方法，来解决此问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于数据驱动的船舶柴油机故障诊断方法，解决了目前船舶柴油机发生故障时，无法精准的判断出故障的具体位置和油管需要人工检查诊断的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于数据驱动的船舶柴油机故障诊断方法，包括以下步骤：
步骤1：数据监测：依靠传感器分别实时监测柴油机的转速、转速波动、油箱温度、油箱压力、柴油机各个位置连接件、轴承、冷却系统和液压系统，然后通过电压检测仪实时监测柴油机的油路电磁阀的用电电压，之后通过流量传感器实时监测油管内部油的流量，最后通过太网将实时监测所得的所有数据传输至服务器；
步骤2：数据采集：服务器得到数据后，对数据进行采集，并将所得所有数据进行实时录入至数据库进行存储，并通过船舶显示屏进行显示，而船舶显示屏进行显示过程中会以第一列和第二列的形式，同步显示柴油机的数据，第一列会显示柴油机上五分钟内所有数据，而第二列则会显示柴油机当前所有数据；
步骤3：数据对比：船舶显示屏显示数据后，监测人员可以通过两列数据实时了解到采油机的运行状态；
步骤4：故障诊断：当柴油机发生故障时，通过船舶显示屏调出数据库中三十分钟前的一列数据以及柴油机当前所有数据，然后将两组数据输入数据分析系统，通过数据分析系统进行分析，数据分析系统分析后，得到两组数据对比数据，之后将所得数据通过专家系统进行分析，专家系统分析后，通过两组对比数据诊断出柴油机具体故障位置，并给出相对应解决方法。
优选的，所述在步骤1中，柴油机不同位置监测所用的传感器采用该位置相对应的传感器。
优选的，所述在步骤1中，对油管监测的传感器采用可以和油管安装的流量传感器。
优选的，所述在步骤2中，船舶显示屏所显示的两列数据每隔五分钟会变化一次。
优选的，所述在步骤2中，船舶显示屏显示的数据在变换时，第一列数据会变换成第二列所显示的数据，而第二列则会再次变换柴油机当前所有数据。
优选的，所述在步骤2中，船舶显示屏每变换一次数据，监测人员需通过拍照对数据进行记录，拍照后需记录时间。
优选的，所述在步骤3中，监测人员监测过程中，需每过三十分钟对数据进行一次对比，及时了解数据是否出现波动或偏差过大情况。
优选的，所述在步骤4中，对比分析前调出三十分钟前的一项数据若是不存在偏差过大情况，则继续向前推，调取四十分钟前的一项数据，之后以此类推。
优选的，所述在步骤4中，专家系统给出相对应解决方法需进行记录，避免故障检修时出现操作失误情况。
优选的，所述在步骤4中，数据分析后，及时对此次故障进行记录，并备入数据库进行存储。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明专利通过传感器对柴油机的各个位置数据进行实时监测，并利用数据分析系统和专家系统对各项数据各个时间段和实时数据进行对比分析的方式，通过各个时间段的各个数据波动及变化，判断出哪项数据出现偏差过大情况，从而通过偏差大的数据确定柴油机故障的具体位置，进而实现精准故障定位的目的；
2、本发明专利利用电压检测仪对柴油机的电磁阀进行实时监测，并配合流量传感器对油管的油路进行实时监测，当油管的电磁阀发生断电故障时，电压检测仪会第一时间监测出电压的波动，并且流量传感器也会第一时间监测出油的流速下降或静置，从而通过船舶显示器显示出来，让监测人员可以及时的判断出采油机油管的具体故障，从而大大的缩短了人工对油管的诊断时间。
具体实施方式
下面将通过实施例的方式对本发明作更详细的描述，这些实施例仅是举例说明性的而没有任何对本发明范围的限制。
本发明提供一种技术方案：一种基于数据驱动的船舶柴油机故障诊断方法，包括以下步骤：
步骤1：数据监测：依靠传感器分别实时监测柴油机的转速、转速波动、油箱温度、油箱压力、柴油机各个位置连接件、轴承、冷却系统和液压系统，然后通过电压检测仪实时监测柴油机的油路电磁阀的用电电压，之后通过流量传感器实时监测油管内部油的流量，最后通过太网将实时监测所得的所有数据传输至服务器；
步骤2：数据采集：服务器得到数据后，对数据进行采集，并将所得所有数据进行实时录入至数据库进行存储，并通过船舶显示屏进行显示，而船舶显示屏进行显示过程中会以第一列和第二列的形式，同步显示柴油机的数据，第一列会显示柴油机上五分钟内所有数据，而第二列则会显示柴油机当前所有数据；
步骤3：数据对比：船舶显示屏显示数据后，监测人员可以通过两列数据实时了解到采油机的运行状态；
步骤4：故障诊断：当柴油机发生故障时，通过船舶显示屏调出数据库中三十分钟前的一列数据以及柴油机当前所有数据，然后将两组数据输入数据分析系统，通过数据分析系统进行分析，数据分析系统分析后，得到两组数据对比数据，之后将所得数据通过专家系统进行分析，专家系统分析后，通过两组对比数据诊断出柴油机具体故障位置，并给出相对应解决方法。
实施例一：
首先进行数据监测，依靠传感器分别实时监测柴油机的转速、转速波动、油箱温度、油箱压力、柴油机各个位置连接件、轴承、冷却系统和液压系统，然后通过电压检测仪实时监测柴油机的油路电磁阀的用电电压，之后通过流量传感器实时监测油管内部油的流量，最后通过太网将实时监测所得的所有数据传输至服务器，然后进行数据采集，服务器得到数据后，对数据进行采集，并将所得所有数据进行实时录入至数据库进行存储，并通过船舶显示屏进行显示，而船舶显示屏进行显示过程中会以第一列和第二列的形式，同步显示柴油机的数据，第一列会显示柴油机上五分钟内所有数据，而第二列则会显示柴油机当前所有数据，之后进行数据对比，船舶显示屏显示数据后，监测人员可以通过两列数据实时了解到采油机的运行状态，最后进行故障诊断，当柴油机发生故障时，通过船舶显示屏调出数据库中三十分钟前的一列数据以及柴油机当前所有数据，然后将两组数据输入数据分析系统，通过数据分析系统进行分析，数据分析系统分析后，得到两组数据对比数据，之后将所得数据通过专家系统进行分析，专家系统分析后，通过两组对比数据诊断出柴油机具体故障位置，并给出相对应解决方法。
实施例二：
在实施例一中，再加上下述工序：
在步骤1中，柴油机不同位置监测所用的传感器采用该位置相对应的传感器，对油管监测的传感器采用可以和油管安装的流量传感器。
首先进行数据监测，依靠传感器分别实时监测柴油机的转速、转速波动、油箱温度、油箱压力、柴油机各个位置连接件、轴承、冷却系统和液压系统，然后通过电压检测仪实时监测柴油机的油路电磁阀的用电电压，之后通过流量传感器实时监测油管内部油的流量，最后通过太网将实时监测所得的所有数据传输至服务器，柴油机不同位置监测所用的传感器采用该位置相对应的传感器，对油管监测的传感器采用可以和油管安装的流量传感器，然后进行数据采集，服务器得到数据后，对数据进行采集，并将所得所有数据进行实时录入至数据库进行存储，并通过船舶显示屏进行显示，而船舶显示屏进行显示过程中会以第一列和第二列的形式，同步显示柴油机的数据，第一列会显示柴油机上五分钟内所有数据，而第二列则会显示柴油机当前所有数据，之后进行数据对比，船舶显示屏显示数据后，监测人员可以通过两列数据实时了解到采油机的运行状态，最后进行故障诊断，当柴油机发生故障时，通过船舶显示屏调出数据库中三十分钟前的一列数据以及柴油机当前所有数据，然后将两组数据输入数据分析系统，通过数据分析系统进行分析，数据分析系统分析后，得到两组数据对比数据，之后将所得数据通过专家系统进行分析，专家系统分析后，通过两组对比数据诊断出柴油机具体故障位置，并给出相对应解决方法。
实施例三：
在实施例二中，再加上下述工序：
在步骤2中，船舶显示屏所显示的两列数据每隔五分钟会变化一次，船舶显示屏显示的数据在变换时，第一列数据会变换成第二列所显示的数据，而第二列则会再次变换柴油机当前所有数据，船舶显示屏每变换一次数据，监测人员需通过拍照对数据进行记录，拍照后需记录时间。
首先进行数据监测，依靠传感器分别实时监测柴油机的转速、转速波动、油箱温度、油箱压力、柴油机各个位置连接件、轴承、冷却系统和液压系统，然后通过电压检测仪实时监测柴油机的油路电磁阀的用电电压，之后通过流量传感器实时监测油管内部油的流量，最后通过太网将实时监测所得的所有数据传输至服务器，柴油机不同位置监测所用的传感器采用该位置相对应的传感器，对油管监测的传感器采用可以和油管安装的流量传感器，然后进行数据采集，服务器得到数据后，对数据进行采集，并将所得所有数据进行实时录入至数据库进行存储，并通过船舶显示屏进行显示，而船舶显示屏进行显示过程中会以第一列和第二列的形式，同步显示柴油机的数据，第一列会显示柴油机上五分钟内所有数据，而第二列则会显示柴油机当前所有数据，船舶显示屏所显示的两列数据每隔五分钟会变化一次，船舶显示屏显示的数据在变换时，第一列数据会变换成第二列所显示的数据，而第二列则会再次变换柴油机当前所有数据，船舶显示屏每变换一次数据，监测人员需通过拍照对数据进行记录，拍照后需记录时间，之后进行数据对比，船舶显示屏显示数据后，监测人员可以通过两列数据实时了解到采油机的运行状态，最后进行故障诊断，当柴油机发生故障时，通过船舶显示屏调出数据库中三十分钟前的一列数据以及柴油机当前所有数据，然后将两组数据输入数据分析系统，通过数据分析系统进行分析，数据分析系统分析后，得到两组数据对比数据，之后将所得数据通过专家系统进行分析，专家系统分析后，通过两组对比数据诊断出柴油机具体故障位置，并给出相对应解决方法。
实施例四：
在实施例三中，再加上下述工序：
在步骤3中，监测人员监测过程中，需每过三十分钟对数据进行一次对比，及时了解数据是否出现波动或偏差过大情况。
首先进行数据监测，依靠传感器分别实时监测柴油机的转速、转速波动、油箱温度、油箱压力、柴油机各个位置连接件、轴承、冷却系统和液压系统，然后通过电压检测仪实时监测柴油机的油路电磁阀的用电电压，之后通过流量传感器实时监测油管内部油的流量，最后通过太网将实时监测所得的所有数据传输至服务器，柴油机不同位置监测所用的传感器采用该位置相对应的传感器，对油管监测的传感器采用可以和油管安装的流量传感器，然后进行数据采集，服务器得到数据后，对数据进行采集，并将所得所有数据进行实时录入至数据库进行存储，并通过船舶显示屏进行显示，而船舶显示屏进行显示过程中会以第一列和第二列的形式，同步显示柴油机的数据，第一列会显示柴油机上五分钟内所有数据，而第二列则会显示柴油机当前所有数据，船舶显示屏所显示的两列数据每隔五分钟会变化一次，船舶显示屏显示的数据在变换时，第一列数据会变换成第二列所显示的数据，而第二列则会再次变换柴油机当前所有数据，船舶显示屏每变换一次数据，监测人员需通过拍照对数据进行记录，拍照后需记录时间，之后进行数据对比，船舶显示屏显示数据后，监测人员可以通过两列数据实时了解到采油机的运行状态，监测人员监测过程中，需每过三十分钟对数据进行一次对比，及时了解数据是否出现波动或偏差过大情况，最后进行故障诊断，当柴油机发生故障时，通过船舶显示屏调出数据库中三十分钟前的一列数据以及柴油机当前所有数据，然后将两组数据输入数据分析系统，通过数据分析系统进行分析，数据分析系统分析后，得到两组数据对比数据，之后将所得数据通过专家系统进行分析，专家系统分析后，通过两组对比数据诊断出柴油机具体故障位置，并给出相对应解决方法。
实施例五：
在实施例四中，再加上下述工序：
在步骤4中，对比分析前调出三十分钟前的一项数据若是不存在偏差过大情况，则继续向前推，调取四十分钟前的一项数据，之后以此类推，专家系统给出相对应解决方法需进行记录，避免故障检修时出现操作失误情况，数据分析后，及时对此次故障进行记录，并备入数据库进行存储。
首先进行数据监测，依靠传感器分别实时监测柴油机的转速、转速波动、油箱温度、油箱压力、柴油机各个位置连接件、轴承、冷却系统和液压系统，然后通过电压检测仪实时监测柴油机的油路电磁阀的用电电压，之后通过流量传感器实时监测油管内部油的流量，最后通过太网将实时监测所得的所有数据传输至服务器，柴油机不同位置监测所用的传感器采用该位置相对应的传感器，对油管监测的传感器采用可以和油管安装的流量传感器，然后进行数据采集，服务器得到数据后，对数据进行采集，并将所得所有数据进行实时录入至数据库进行存储，并通过船舶显示屏进行显示，而船舶显示屏进行显示过程中会以第一列和第二列的形式，同步显示柴油机的数据，第一列会显示柴油机上五分钟内所有数据，而第二列则会显示柴油机当前所有数据，船舶显示屏所显示的两列数据每隔五分钟会变化一次，船舶显示屏显示的数据在变换时，第一列数据会变换成第二列所显示的数据，而第二列则会再次变换柴油机当前所有数据，船舶显示屏每变换一次数据，监测人员需通过拍照对数据进行记录，拍照后需记录时间，之后进行数据对比，船舶显示屏显示数据后，监测人员可以通过两列数据实时了解到采油机的运行状态，监测人员监测过程中，需每过三十分钟对数据进行一次对比，及时了解数据是否出现波动或偏差过大情况，最后进行故障诊断，当柴油机发生故障时，通过船舶显示屏调出数据库中三十分钟前的一列数据以及柴油机当前所有数据，然后将两组数据输入数据分析系统，通过数据分析系统进行分析，数据分析系统分析后，得到两组数据对比数据，之后将所得数据通过专家系统进行分析，专家系统分析后，通过两组对比数据诊断出柴油机具体故障位置，并给出相对应解决方法，对比分析前调出三十分钟前的一项数据若是不存在偏差过大情况，则继续向前推，调取四十分钟前的一项数据，之后以此类推，专家系统给出相对应解决方法需进行记录，避免故障检修时出现操作失误情况，数据分析后，及时对此次故障进行记录，并备入数据库进行存储。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种基于数据驱动的船舶柴油机故障诊断方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：数据监测：依靠传感器分别实时监测柴油机的转速、转速波动、油箱温度、油箱压力、柴油机各个位置连接件、轴承、冷却系统和液压系统，然后通过电压检测仪实时监测柴油机的油路电磁阀的用电电压，之后通过流量传感器实时监测油管内部油的流量，最后通过太网将实时监测所得的所有数据传输至服务器；
步骤2：数据采集：服务器得到数据后，对数据进行采集，并将所得所有数据进行实时录入至数据库进行存储，并通过船舶显示屏进行显示，而船舶显示屏进行显示过程中会以第一列和第二列的形式，同步显示柴油机的数据，第一列会显示柴油机上五分钟内所有数据，而第二列则会显示柴油机当前所有数据；
步骤3：数据对比：船舶显示屏显示数据后，监测人员可以通过两列数据实时了解到采油机的运行状态；
步骤4：故障诊断：当柴油机发生故障时，通过船舶显示屏调出数据库中三十分钟前的一列数据以及柴油机当前所有数据，然后将两组数据输入数据分析系统，通过数据分析系统进行分析，数据分析系统分析后，得到两组数据对比数据，之后将所得数据通过专家系统进行分析，专家系统分析后，通过两组对比数据诊断出柴油机具体故障位置，并给出相对应解决方法。
2.根据权利要求1所述的一种基于数据驱动的船舶柴油机故障诊断方法，其特征在于：所述在步骤1中，柴油机不同位置监测所用的传感器采用该位置相对应的传感器。
3.根据权利要求1所述的一种基于数据驱动的船舶柴油机故障诊断方法，其特征在于：所述在步骤1中，对油管监测的传感器采用可以和油管安装的流量传感器。
4.根据权利要求1所述的一种基于数据驱动的船舶柴油机故障诊断方法，其特征在于：所述在步骤2中，船舶显示屏所显示的两列数据每隔五分钟会变化一次。
5.根据权利要求1所述的一种基于数据驱动的船舶柴油机故障诊断方法，其特征在于：所述在步骤2中，船舶显示屏显示的数据在变换时，第一列数据会变换成第二列所显示的数据，而第二列则会再次变换柴油机当前所有数据。
6.根据权利要求1所述的一种基于数据驱动的船舶柴油机故障诊断方法，其特征在于：所述在步骤2中，船舶显示屏每变换一次数据，监测人员需通过拍照对数据进行记录，拍照后需记录时间。
7.根据权利要求1所述的一种基于数据驱动的船舶柴油机故障诊断方法，其特征在于：所述在步骤3中，监测人员监测过程中，需每过三十分钟对数据进行一次对比，及时了解数据是否出现波动或偏差过大情况。
8.根据权利要求1所述的一种基于数据驱动的船舶柴油机故障诊断方法，其特征在于：所述在步骤4中，对比分析前调出三十分钟前的一项数据若是不存在偏差过大情况，则继续向前推，调取四十分钟前的一项数据，之后以此类推。
9.根据权利要求1所述的一种基于数据驱动的船舶柴油机故障诊断方法，其特征在于：所述在步骤4中，专家系统给出相对应解决方法需进行记录，避免故障检修时出现操作失误情况。
10.根据权利要求1所述的一种基于数据驱动的船舶柴油机故障诊断方法，其特征在于：所述在步骤4中，数据分析后，及时对此次故障进行记录，并备入数据库进行存储。
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Publications (1)
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| CN202110658351.1A Pending CN113359670A (zh) | 2021-06-15 | 2021-06-15 | 一种基于数据驱动的船舶柴油机故障诊断方法 |
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