CN115810299A - 适用于船舶机电装备故障信息模拟的数据采集系统 - Google Patents

适用于船舶机电装备故障信息模拟的数据采集系统 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种适用于船舶机电装备故障信息模拟的数据采集系统，包括：服务器，用于构建故障数据库；若干信号传感器，用于检测船舶机电装备的故障信号；故障信息采集设备，用于采集所述故障信号以获取船舶机电装备的真实故障数据；故障信息模拟工作站，用于根据所述故障信息采集设备的真实故障数据生成与之对应故障三维模型并显示；其中，所述故障信息采集设备和所述故障信息模拟工作站分别与所述服务器构成数据交互。本申请的有益之处在于提供了一种既能够实现实时采集又能够将采集数据用于实训的故障模拟的适用于船舶机电装备故障信息模拟的数据采集系统。

Description

适用于船舶机电装备故障信息模拟的数据采集系统
技术领域
本申请涉及实训模拟技术领域，具体而言，涉及一种适用于船舶机电装备故障信息模拟的数据采集系统。
背景技术
船机电装备故障现象多样、故障原因难以确定、无法及时高效处置，存在较多难题，这给船机电专业理论与实践技能的教学训练提出了很高的要求。
船机电装备维修传统教学过程，以课堂理论学习为主，辅助以现场实践，但由于实际装备条件、故障模拟条件所限，学员很难有足够的时间深入学习，导致很难快速提高维修技能。
随着现代计算机信息化技术的发展，建设基于故障维修数据库与虚拟仿真的教学系统，可以带来更加逼真的体验，对于提高学员的维修理论基础、故障定位技能、维修实操能力有重大的意义。
在相关技术中，对于如何在船舶机电装备维修实训中进行虚拟仿真的问题，仍无法给出有效的解决方案。
发明内容
本申请的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本申请的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。
本申请的一些实施例提出了一种适用于船舶机电装备故障信息模拟的数据采集系统，来解决以上背景技术部分提到的技术问题。
作为本申请的第一方面，本申请的一些实施例提供了一种适用于船舶机电装备故障信息模拟的数据采集系统，包括：服务器，用于构建故障数据库；若干信号传感器，用于检测船舶机电装备的故障信号；故障信息采集设备，用于采集所述故障信号以获取船舶机电装备的真实故障数据；故障信息模拟工作站，用于根据所述故障信息采集设备的真实故障数据生成与之对应故障三维模型并显示；其中，所述故障信息采集设备和所述故障信息模拟工作站分别与所述服务器构成数据交互。
进一步的，所述信号传感器包括：振动加速度传感器。
进一步的，所述信号传感器包括：温度传感器。
进一步的，所述信号传感器包括：电流传感器。
进一步的，所述信号传感器包括：电压传感器。
进一步的，所述信号传感器包括：转速传感器。
进一步的，所述适用于船舶机电装备故障信息模拟的数据采集系统还包括：故障信息编辑终端，用于编辑和上传所述真实故障数据；其中，所述故障信息编辑终端与所述服务器构成数据交互。
进一步的，所述适用于船舶机电装备故障信息模拟的数据采集系统还包括：测试试验台，用于测试对故障的采集和编辑。
进一步的，所述故障信息采集设备包括：配置模块，用于对数据采集进行配置已形成配置文件或打开之前保存的配置文件；其中，所述配置模块的配置文件包括工程名、测试人、采样频率，装备型号、装备名称、备注信息、通道开关、量程、灵敏、通道描述。
进一步的，所述故障信息采集设备包括：导入模块，用于将包含真实故障数据的故障数据文件导入至所述故障信息采集设备；导出模块，用于将采集或存储于所述故障信息采集设备的真实故障数据导出至一个故障数据文件。
本申请的有益效果在于：提供了一种既能够实现实时采集又能够将采集数据用于实训的故障模拟的适用于船舶机电装备故障信息模拟的数据采集系统。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
另外，贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，元件和元素不一定按照比例绘制。
在附图中：
图1是根据本申请一种实施例的适用于船舶机电装备故障信息模拟的数据采集系统的硬件架构组成的示意图；
图2是根据本申请一种实施例的适用于船舶机电装备故障信息模拟的数据采集系统操作流程示意图；
图3是根据本申请一种实施例的适用于船舶机电装备故障信息模拟的数据采集系统所组成的故障信息数据系统的系统架构；
图4是根据本申请一种实施例的适用于船舶机电装备故障信息模拟的数据采集系统一种硬件组成方案的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。
另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
参照图1所示，本申请的适用于船舶机电装备故障信息模拟的数据采集系统，包括：服务器、若干信号传感器、故障信息采集设备、故障信息模拟工作站。
其中，服务器用于构建故障数据库；若干信号传感器用于检测船舶机电装备的故障信号；故障信息采集设备用于采集故障信号以获取船舶机电装备的真实故障数据；故障信息模拟工作站用于根据故障信息采集设备的真实故障数据生成与之对应故障三维模型并显示；其中，故障信息采集设备和故障信息模拟工作站分别与服务器构成数据交互。这种数据交互即可以通过有线通讯连接实现也可以通过无线通讯连接实现。
参照图1所示，作为具体方案，信号传感器包括：振动加速度传感器、温度传感器、电流传感器、电压传感器、转速传感器。
参照4所示，在某一些实施例中，作为具体方案，适用于船舶机电装备故障信息模拟的数据采集系统还包括：故障信息编辑终端，用于编辑和上传真实故障数据；其中，故障信息编辑终端与服务器构成数据交互。更具体而言，适用于船舶机电装备故障信息模拟的数据采集系统还包括：测试试验台，用于测试对故障的采集和编辑。
作为优选方案，故障信息采集设备包括：配置模块，该配置模块用于对数据采集进行配置已形成配置文件或打开之前保存的配置文件；其中，配置模块的配置文件包括工程名、测试人、采样频率，装备型号、装备名称、备注信息、通道开关、量程、灵敏、通道描述。
作为优选方案，故障信息采集设备包括：导入模块，该导入模块用于将包含真实故障数据的故障数据文件导入至故障信息采集设备；导出模块，用于将采集或存储于故障信息采集设备的真实故障数据导出至一个故障数据文件。
参照图1和图2所示，船机电装备故障现象多样、故障原因难以确定，实训时往往需要借助数据采集系统进行信号采集、分析，从而针对性地进行排查、解决；同时，通过采集、存储装备典型故障信号、装备定期检查信号，实现故障信号的离线分析，为船机电装备故障维修训练、教学提供案例数据支持。
本申请的数据采集系统可以实现故障信号采集、分析、波形显示，包括振动、转速、压力、温度、电流、电压等。系统提供时域分析、频域分析等基础分析功能，结合故障维修数据库软件提供的离线数据分析功能，可为装备故障诊断提供重要的工具。
参照图2所示，该系统业务处理流程如下：
(1)进入软件后，首先进行采集配置，或者打开之前保存的配置，内容包括工程名、测试人、采样频率，装备型号、装备名称、备注信息、通道开关、量程、灵敏、通道描述等；然后根据采集终端编号选择对应的采集终端，既可以开始采集，而后随时可以停止采集；
(2)打开文件夹选择存储的采集数据文件(.ctrl),或者拖拽采集数据文件到软件窗口中，支持多个文件同时打开，打开后可以进行单个数据文件波形分析，也可以进行多个数据文件波形对比；
(3)通过导出数据功能，可以选择存储的采集数据文件(.ctrl)，将其导出为csv格式，从而导入到故障维修数据库，使用更丰富的离线数据分析功能。
参照图3所示，为了实现系统功能，故障信息数据采集软件DAS采用模块化设计，功能包括采集配置、数据采集与实时波形、多数据文件关联分析、单数据文件不同数据类别对照分析、数据导出等一系列的功能：
(1)数据采集：根据采集配置的基本信息、采样频率、通道开启状态进行采集、波形显示与数据存储；
(2)数据分析：支持选择文件打开以及拖拽文件打开两种方式，具体包括多数据文件关联分析与单数据文件不同数据类别对照分析，每组数据都可以进行时域波形分析、频域信号分析等；
(3)图形操作：支持鼠标左键移动、右键矩形缩放、滚轮自由缩放等快捷操作，大大提高数据查看、分析的效率；同时，提供数据光标、游标显示、曲线点标注，用户自定义缩放范围，快速返回默认大小等一系列图形操作功能；
(4)数据导出：提供将数据采集系统专用数据格式(.ctrl)导出为通用数据格式(.csv)的功能，数据导出后可以导入到故障维修数据库软件，从而使用更多的信号分析、处理功能。
以上描述仅为本公开的一些较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开的实施例中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开的实施例中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种适用于船舶机电装备故障信息模拟的数据采集系统，包括：
服务器，用于构建故障数据库；
若干信号传感器，用于检测船舶机电装备的故障信号；
故障信息采集设备，用于采集所述故障信号以获取船舶机电装备的真实故障数据；
故障信息模拟工作站，用于根据所述故障信息采集设备的真实故障数据生成与之对应故障三维模型并显示；
其中，所述故障信息采集设备和所述故障信息模拟工作站分别与所述服务器构成数据交互。
2.根据权利要求1所述的适用于船舶机电装备故障信息模拟的数据采集系统，其特征在于：
所述信号传感器包括：振动加速度传感器。
3.根据权利要求1所述的适用于船舶机电装备故障信息模拟的数据采集系统，其特征在于：
所述信号传感器包括：温度传感器。
4.根据权利要求1所述的适用于船舶机电装备故障信息模拟的数据采集系统，其特征在于：
所述信号传感器包括：电流传感器。
5.根据权利要求1所述的适用于船舶机电装备故障信息模拟的数据采集系统，其特征在于：
所述信号传感器包括：电压传感器。
6.根据权利要求1所述的适用于船舶机电装备故障信息模拟的数据采集系统，其特征在于：
所述信号传感器包括：转速传感器。
7.根据权利要求1所述的适用于船舶机电装备故障信息模拟的数据采集系统，其特征在于：
所述适用于船舶机电装备故障信息模拟的数据采集系统还包括：
故障信息编辑终端，用于编辑和上传所述真实故障数据；
其中，所述故障信息编辑终端与所述服务器构成数据交互。
8.根据权利要求1所述的适用于船舶机电装备故障信息模拟的数据采集系统，其特征在于：
所述适用于船舶机电装备故障信息模拟的数据采集系统还包括：
测试试验台，用于测试对故障的采集和编辑。
9.根据权利要求1所述的适用于船舶机电装备故障信息模拟的数据采集系统，其特征在于：
所述故障信息采集设备包括：
配置模块，用于对数据采集进行配置已形成配置文件或打开之前保存的配置文件；
其中，所述配置模块的配置文件包括工程名、测试人、采样频率，装备型号、装备名称、备注信息、通道开关、量程、灵敏、通道描述。
10.根据权利要求9所述的适用于船舶机电装备故障信息模拟的数据采集系统，其特征在于：
所述故障信息采集设备包括：
导入模块，用于将包含真实故障数据的故障数据文件导入至所述故障信息采集设备；
导出模块，用于将采集或存储于所述故障信息采集设备的真实故障数据导出至一个故障数据文件。
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