CN214096603U - 柴油发动机故障实时诊断系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及发动机故障诊断技术领域，公开一种柴油发动机故障实时诊断系统，包括传感器设备、与传感器设备连接并对传感器设备输出的数据进行清洗的数据采集设备、和数据采集设备双向连接的上位机，传感器设备用于监测柴油发动机各项工作参数，还包括分别与上位机相连的数据存储设备和故障诊断设备，数据存储设备与故障诊断设备双向接通，故障诊断设备从数据存储设备中读取柴油发动机运动状态监测数据，故障诊断设备包括采用谱聚类算法对柴油机故障进行诊断的故障诊断模块。故障诊断模块在柴油发动机出现故障时能快速诊断出故障类型，上位机根据诊断结果快速给出相应的解决方法，使经验不足的技术人员也能快速排除柴油发动机故障。
Description
技术领域
本实用新型涉及发动机故障诊断技术领域，具体地，涉及一种柴油发动机故障实时诊断系统。
背景技术
柴油发动机是许多大型机械的动力来源，其有着非常复杂的结构，一旦出现故障，会导致机械无法正常运转，影响生产效率，因此在某些情况下需要快速准确地排除柴油发动机的故障，以避免发生扩大事故。
当前对于柴油发动机的故障排查方法通常是：观察各仪表的变化、听柴油发动机运行时发出的声音、用手去感觉柴油发动机部分零件的工作情况以及凭借嗅觉判断柴油发动机是否散发出异常气味。这些人工的故障诊断方法需要技术人员具有多年经验，对于一些经验不足的技术人员可能很难及时发现柴油发动机是否发生故障，此外，人工故障排查效率较低，不能做到对柴油发动机进行实时监测。
也有一些较先进的故障诊断技术，但也均是在柴油发动机出现故障后，再采集有故障的柴油发动机的振动数据，通过机器学习方法来诊断出柴油发动机的故障，这种方式虽然可以准确判断柴油发动机的故障，但是也不能实时对柴油发动机进行实时监测，即时在柴油发动机出现故障之际做出提示，避免更大的损失。
发明内容
本实用新型解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种能快速准确地对出现的故障进行检测的柴油发动机故障实时诊断系统。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现：
一种柴油发动机故障实时诊断系统，包括传感器设备、与传感器设备连接并对传感器设备输出的数据进行清洗的数据采集设备、和数据采集设备双向连接的上位机，传感器设备用于监测柴油发动机各项工作参数，还包括分别与上位机相连的数据存储设备和故障诊断设备，数据存储设备与故障诊断设备双向接通，故障诊断设备从数据存储设备中读取柴油发动机运动状态监测数据，故障诊断设备包括采用谱聚类算法对柴油机故障进行诊断的故障诊断模块。
进一步地，故障诊断设备还包括从运动状态监测数据中提取反映故障本质的特征数据的数据预处理模块。
进一步地，传感器设备包括油量监测传感器、缸体温度传感器、转速监测传感器、出水温度传感器、排气温度传感器、机油压力传感器、曲轴箱压力传感器、进气压力传感器、节气门位置传感器中的一种或多种。
进一步地，还包括与上位机连接的显示屏，显示屏用于展示柴油发动机故障信息。
进一步地，还包括与上位机连接的故障报警设备。
更进一步地，故障报警设备为声音报警设备或光报警设备或声光报警设备。
进一步地，还包括与上位机连接的本地服务器和移动端设备。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
通过传感器设备对柴油发动机各相关工作参数进行实时监测，数据存储设备中保存着各种故障类型对应的工作状态数据以及对应每种故障的处理方法，故障诊断模块实时将柴油发动机的实时工作参数和这些工作状态数据进行对比分析，从而在柴油发动机出现故障时能快速诊断出故障类型，同时上位机根据诊断结果快速给出相应的解决方法，使经验不足的技术人员也能快速排除柴油发动机故障，避免产生更大的经济损失。
附图说明
图1为实施例1所述的柴油发动机故障实时诊断系统的结构框图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例1
一种柴油发动机故障实时诊断系统，包括传感器设备、与传感器设备连接并对传感器设备输出的数据进行清洗和标识来源(标识来源是为了标记来自哪个传感器，以便后续溯源故障来自于柴油发动机哪个部位)的数据采集设备、和数据采集设备通过数据传输线双向连接的上位机、分别与上位机通过数据传输线相连的数据存储设备和故障诊断设备，其中数据采集设备对数据进行清洗和标识属于现有技术，数据存储设备与故障诊断设备双向接通，传感器设备用于监测柴油发动机各项工作参数，数据存储设备对数据和故障诊断结果进行存储，故障诊断设备从数据存储设备中读取柴油发动机运动状态监测数据，故障诊断设备包括从运动状态监测数据中提取反映故障本质的特征数据的数据预处理模块及采用谱聚类算法对柴油机故障进行诊断的故障诊断模块。
具体地，传感器设备包括油量监测传感器、缸体温度传感器、转速监测传感器、出水温度传感器、排气温度传感器、机油压力传感器、曲轴箱压力传感器、进气压力传感器、节气门位置传感器，所有传感器均与数据采集设备连接。
故障诊断设备先从数据存储设备中读取历史柴油机工作状态监测数据，数据预处理模块对这些数据进行预处理，提取出能充分反映故障本质的特征数据，故障诊断模块可以根据预处理模块提供的特征数据，采用谱聚类算法训练出一个针对柴油发动机故障诊断的故障诊断模型并保存，从而采用此模型对柴油发动机的实时工作监测数据进行诊断，并将诊断结果反馈给上位机和存入数据存储设备；上位机可以每隔一段时间，利用数据存储设备中的数据，对故障诊断设备中的故障诊断模型进行更新，保证诊断结果的准确率。数据存储设备中保存着各种故障类型对应的工作状态数据(传感器设备监测的相关数据)以及对应每种故障的处理方法，故障诊断模块实时将柴油发动机的实时工作参数和这些工作状态数据进行对比分析，从而在柴油发动机出现故障时能快速诊断出故障类型。
上位机对数据采集设备发出数据采集指令，数据采集设备收到来自上位机的采集指令后启动传感器设备开始对处于运行状态的柴油发动机进行监测，并将采集的柴油发动机相关运动状态监测数据传回至上位机，上位机将相关监测数据传送至数据存储设备中，故障诊断设备即对柴油发动机相关数据进行分析和故障诊断，待诊断结果传给上位机后，上位机会根据诊断结果快速从数据存储设备中读取相应的处理方法，快速对柴油发动机提供故障修复指导，使经验不足的技术人员也能快速排除柴油发动机故障，避免因故障产生更大的经济损失。
为便于可视化监测柴油发动机的工作状态和故障信息，还包括与上位机连接的LED显示屏，LED显示屏用于实时展示柴油发动机的运行状态和故障信息。
还可设置与上位机连接的故障报警设备，在柴油发动机发生故障时通过故障报警设备进行预警，便于技术人员快速反应解决故障；故障报警设备选用声音报警设备或光报警设备或声光报警设备。
本实施例的故障实时诊断系统还包括与上位机连接的本地服务器和移动端设备，移动端设备可以通过公网访问本地服务器，非现场的技术人员可以远程了解柴油发动机的实时运行状态，当柴油发动机出现故障时，在联系不到现场的技术人员时，能够及时派遣其他技术人员到现场排除故障。
本申请的故障实时诊断系统能快速准确地对柴油发动机出现的故障进行诊断，弥补当前柴油发动机故障诊断严重滞后的短处，基于谱聚类算法设计的故障诊断模块充分实现了对柴油发动机的故障进行快速精准地监测和分析。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型的技术方案所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种柴油发动机故障实时诊断系统，其特征在于，包括传感器设备、与传感器设备连接并对传感器设备输出的数据进行清洗的数据采集设备、和数据采集设备双向连接的上位机，传感器设备用于监测柴油发动机各项工作参数，还包括分别与上位机相连的数据存储设备和故障诊断设备，数据存储设备与故障诊断设备双向接通，故障诊断设备从数据存储设备中读取柴油发动机运动状态监测数据，故障诊断设备包括采用谱聚类算法对柴油机故障进行诊断的故障诊断模块。
2.根据权利要求1所述的柴油发动机故障实时诊断系统，其特征在于，故障诊断设备还包括从运动状态监测数据中提取反映故障本质的特征数据的数据预处理模块。
3.根据权利要求1所述的柴油发动机故障实时诊断系统，其特征在于，传感器设备包括油量监测传感器、缸体温度传感器、转速监测传感器、出水温度传感器、排气温度传感器、机油压力传感器、曲轴箱压力传感器、进气压力传感器、节气门位置传感器中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的柴油发动机故障实时诊断系统，其特征在于，还包括与上位机连接的显示屏，显示屏用于展示柴油发动机故障信息。
5.根据权利要求1所述的柴油发动机故障实时诊断系统，其特征在于，还包括与上位机连接的故障报警设备。
6.根据权利要求5所述的柴油发动机故障实时诊断系统，其特征在于，故障报警设备为声音报警设备或光报警设备或声光报警设备。
7.根据权利要求1所述的柴油发动机故障实时诊断系统，其特征在于，还包括与上位机连接的本地服务器和移动端设备。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120252230.2U CN214096603U (zh) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | 柴油发动机故障实时诊断系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120252230.2U CN214096603U (zh) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | 柴油发动机故障实时诊断系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN214096603U true CN214096603U (zh) | 2021-08-31 |
Family
ID=77439798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202120252230.2U Active CN214096603U (zh) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | 柴油发动机故障实时诊断系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN214096603U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113738526A (zh) * | 2021-09-18 | 2021-12-03 | 北京信息科技大学 | 一种小型航空活塞发动机喷油异常的故障诊断系统 |
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2021
- 2021-01-28 CN CN202120252230.2U patent/CN214096603U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113738526A (zh) * | 2021-09-18 | 2021-12-03 | 北京信息科技大学 | 一种小型航空活塞发动机喷油异常的故障诊断系统 |
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