柴油机性能监测系统的开发与试验研究

摘要

船舶柴油机是船舶的动力心脏,其安全稳定的运行是保证航运安全的关键.通过对船舶柴油机进行在线状态监测和故障诊断,能及时发现设备存在的故障隐患、避免突发性故障停机和安全事故的发生.实时监测系统是对机械设备运行状态进行评估和故障诊断的交互系统.在柴油机性能监测与分析系统中通过测量柴油机缸内气体压力信号、上止点信号和飞轮瞬时转速信号,计算得到柴油机指示参数作为性能评价的依据;在挖泥船液压设备状态监测系统中,通过测量关键点的油压变化信号,结合油液中颗粒污染物浓度分析评价当前设备的运行状态.状态监测与故障诊断系统采用三层结构,第一层为数据采集模块,第二层为状态监测模块,第三层为分析与预测模块.系统开发在虚拟仪器平台上进行,仪器的操作面板直观的显示监测数据及分析结果.软件系统具有集成度高、界面友好、操作方便和运行速度快等优点.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1选题的背景及意义

1.2柴油机状态监测与故障诊断技术的发展现状

1.3本文所包含的主要研究工作

第2章示功图的测量与分析

2.1柴油机气缸压力示功图的测量

2.2气缸压力示功图信号的等曲柄转角化和平均处理

2.2.1气缸压力示功图信号的等曲柄转角化

2.2.2气缸压力信号的多周期平均化处理

2.2.3气缸压力示功图上止点的定位

2.2.4气缸压力示功图的光顺处理

2.3气缸压力示功图的转换与特征参数的提取

2.3.1将P-φ示功图转化为P-V示功图

2.3.2柴油机性能参数的计算

2.3.3燃烧放热规律的计算

2.4柴油机性能监测分析系统的研制

2.4.1系统的硬件部分

2.4.2系统的软件部分

第3章监测系统的研制

3.1船舶柴油机数字化监测诊断与控制系统的总体结构

3.2系统的监测对象

3.3系统的硬件构成

3.3.1传感器和测点的选择

3.3.2数据采集

3.4系统的软件部分

3.4.1 LabVIEW软件开发平台

3.4.2监测系统软件的结构和主要功能

3.5挖泥船液压设备监测系统的研制

3.5.1系统的结构和功能

3.5.2系统测点的选择

3.5.3系统的软件部分

3.5.4系统的硬件组成

3.5.5系统的数据处理

3.5.6采集端主程序中故障数据存储程序结构

第4章数据库的设计

4.1 SQLSEVER2000数据库管理与开发平台

4.2数据库管理方案

4.3数据文件存储方式

4.4数据库存储结构

4.5临时数据表中数据的更新

4.6数据容量控制

第5章监测与诊断技术在柴油机上的应用研究

5.1试验机型

5.2测试仪器与测点布置

5.3试验方案

5.4结果分析

5.4.1高压油管漏油故障的诊断分析

5.4.2排气门漏气故障的诊断分析

第6章总结与展望

6.1总结

6.2对监测系统的展望

参考文献

致 谢

攻读硕士期间发表的论文和参加的科研项目