基于LabVIEW船舶柴油機(jī)遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)研究.pdf

1、柴油機(jī)故障診斷技術(shù)是利用柴油機(jī)的狀態(tài)信息和歷史狀況，對(duì)船舶柴油機(jī)的故障診斷、預(yù)測(cè)故障的一門建立在多學(xué)科基礎(chǔ)上的綜合技術(shù)。本文試圖從工程應(yīng)用的角度出發(fā)，以艦船F(xiàn)22 柴油機(jī)為研究對(duì)象，通過虛擬儀器、測(cè)試技術(shù)、信號(hào)處理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、DataSocket 技術(shù)、故障樹等理論為基礎(chǔ)，深入研究柴油機(jī)信號(hào)的采集、數(shù)據(jù)存貯、信號(hào)的遠(yuǎn)程傳輸、故障機(jī)理、故障特征提取和診斷方法。 本論文是基于LabVIEW的船舶柴油機(jī)遠(yuǎn)程故障診斷中的研究。采用NI公

2、司的硬件平臺(tái)和數(shù)據(jù)采集卡。在虛擬儀器技術(shù)環(huán)境中數(shù)據(jù)采集終端設(shè)計(jì)和信號(hào)處理技術(shù)的研究?？梢詫?duì)柴油機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、歷史數(shù)據(jù)回放和暫態(tài)數(shù)據(jù)的顯示。對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行各類特征分析。如信號(hào)的時(shí)域分析、頻域分析、幅值域分析、時(shí)頻域分析等。其中重點(diǎn)研究了小波分析在信號(hào)處理中的應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)，給出了小波分解、小波重構(gòu)、小波除噪等的基本理論及在LabVIEW 開發(fā)平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)，為實(shí)現(xiàn)船舶柴油機(jī)智能故障診斷和遠(yuǎn)程故障診斷奠定基礎(chǔ)。文章在現(xiàn)有遠(yuǎn)程故障診斷方面，提出

3、了基于虛擬儀器和Internet的遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)，使遠(yuǎn)程故障診斷和多專家協(xié)同會(huì)診成為可能。利用TCP/IP、DataSocket等技術(shù)編寫了數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸程序，并對(duì)幾種傳輸模式進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較分析。通過船舶柴油機(jī)的燃油供給系統(tǒng)為對(duì)象，實(shí)現(xiàn)船舶柴油機(jī)燃油系統(tǒng)的遠(yuǎn)程故障診斷。文章中詳細(xì)系統(tǒng)地闡述了TCP/IP、DataSocket和web 網(wǎng)絡(luò)瀏覽的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。介紹了幾種方案的工作原理設(shè)計(jì)、具體實(shí)現(xiàn)方案及軟件的實(shí)現(xiàn)。通過實(shí)際比較Data

4、Socket 能夠保證更好的實(shí)時(shí)性和更高的數(shù)據(jù)交換率、穩(wěn)定性高，且具有訪問控制管理等安全措施，這些明顯的優(yōu)點(diǎn)使它基本符合本課題的遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的要求。設(shè)計(jì)了基于DataSocket 技術(shù)虛擬遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，對(duì)船舶柴油機(jī)的振動(dòng)信號(hào)、溫度、壓力等信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。實(shí)際說明該設(shè)計(jì)方案有著很好的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸效果，并且具有、數(shù)據(jù)傳輸速率快、準(zhǔn)確性高、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。文章中采用外卡式壓力傳感器測(cè)取的高壓油管壓力波可實(shí)現(xiàn)對(duì)柴油機(jī)噴油器

5、故障的不解體診斷，并且把虛擬儀器應(yīng)用到故障診斷系統(tǒng)中，將原先笨重、昂貴的硬件模塊變?yōu)樾∏伞⒎奖愕能浖K編程。并介紹了在各種故障模式下柴油機(jī)噴油器產(chǎn)生故障的原因和特征參數(shù)的變化。最后利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型實(shí)現(xiàn)故障診斷。 結(jié)論表明，該方法可實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)噴油器不解體故障診斷，在實(shí)際的故障診斷中具有一定的應(yīng)用價(jià)值。文章最后提出了通過故障樹方法對(duì)船舶柴油機(jī)系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估模型，該模型主要通過九個(gè)故障樹實(shí)現(xiàn)故障診斷，再根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)基于Lab