基于智能机舱的船舶动力系统工况模拟和诊断实验平台技术方案

本发明专利技术公开了一种基于智能机舱的船舶动力系统工况模拟和诊断实验平台，其主要由船舶动力系统模拟实验台架，安装在实验台架上的数据监测及故障诊断平台(5)，以及通过信号线与数据监测及故障诊断平台(5)相连的油液在线监测模块(6)组成，油液在线监测模块(6)并联于实验台润滑管路系统中。本发明专利技术能够实现船舶动力系统不同工况的模拟，可实现对不同工况下船舶动力系统和轴系的扭矩监测、振动监测、轴功率监测以及润滑油和液压油状态的在线监测；结合智能化机器学习方法，在大量监测数据的支撑下，实现智能机舱架构下的船舶动力系统故障诊断和状态评估；能够作为智能化在线监测与诊断系统的对象平台。

【技术实现步骤摘要】
基于智能机舱的船舶动力系统工况模拟和诊断实验平台
本专利技术涉及一种基于智能机舱的船舶动力系统工况模拟和诊断实验平台，可仿真模拟船舶动力系统的不同工况和各种故障，在测试系统的配合下完成对不同工况下船舶动力系统状态的实时监测，在大量监测数据的支撑下，利用统计机器学习方法对数据进行分析和学习，获取轴系和轴承状态变化趋势和潜在的故障信息，并及时的进行预警和提醒。
技术介绍
随着造船行业对造船技术、安装工艺及质量要求的不断提高和“节能减排”的提出，对船舶动力系统的性能提出了更高的要求，需要其在不同工况下具有良好的性能。通过人为的模拟各种不同的工况，并监测其各项运行指标，比如振动、油液状态等参数，来获取船舶动力系统不同工况下的性能最优点，为实船运行提供参考意见和维护策略。船舶动力系统是船舶航行的核心部分，主要由船舶主机、轴系、轴系附件、传动设备和推进器(螺旋桨)组成。船舶常规动力系统主要是柴油机动力系统、燃气轮机动力系统以及电力推进系统。在不同海域、不同天气状况下，船体和螺旋桨受到的水的阻力也不相同，此时船舶主机需要提供的扭矩、齿轮箱的速比、螺旋桨的转速都要做相应的调整，这就形成了船舶动力系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于智能机舱的船舶动力系统工况模拟和诊断实验平台，其特征是主要由实验台架，安装在实验台架上的数据监测及故障诊断平台(5)，以及通过信号线与数据监测及故障诊断平台(5)相连的油液在线监测模块(6)组成，油液在线监测模块(6)并联于实验台润滑管路系统中。

【技术特征摘要】
1.基于智能机舱的船舶动力系统工况模拟和诊断实验平台，其特征是主要由实验台架，安装在实验台架上的数据监测及故障诊断平台(5)，以及通过信号线与数据监测及故障诊断平台(5)相连的油液在线监测模块(6)组成，油液在线监测模块(6)并联于实验台润滑管路系统中。2.根据权利要求1所述的船舶动力系统工况模拟和诊断实验平台，其特征在于所述的数据监测及故障诊断平台(5)，用于实时监测布置于发动机外壳、轴系、轴承上的振动传感器、温度传感器、轴扭矩和功率传感器、扭振传感器以及齿轮箱和液压站的油液在线监测模块(6)的输出信息，从而获取整个船舶动力系统实验平台的工作时间序列数据；还用于对获取的传感器时间序列数据进行智能分析，结合船舶动力系统模型分析系统的潜在故障；再利用统计机器学习方法对监测数据与对应的故障进行训练学习，进而优化现有的故障诊断系统，实现对故障的自动判断与自动提醒。3.根据权利要求2所述的船舶动力系统工况模拟和诊断实验平台，其特征在于所述的数据监测及故障诊断平台(5)，由监测传感器、数据采集与测试电路、数据挖掘软件和故障诊断系统组成，其中：遍布于实验台架的监测传感器与数据采集及测试电路之间使用RS485及CAN总线的方式通讯，后续与故障诊断系统则使用以太网通讯；传感器采集到的数据首先传递给数据采集卡，数据采集卡在接收到数据后采用统一的以太网通讯协议经由网线传输给工控机，之后，数据挖掘软件会对这些原始数据进行分析处理并输出可视性更好的图表供实验人员分析使用，同时所有数据保存在本地数据库供后期调用、查询。4.根据权利要求3所述的船舶动力系统工况模拟和诊断实验平台，其特征在于所述油液在线监测模块(6)，由数据采集器、齿轮泵、流体特性传感器、ARGOHYTOS水份传感器、ARGOHYTOS颗粒污染度传感器组成。该模块获得的油液监测数据经数据协议转换卡统一信息格式后再通过以太网总线传递给数据采集与测试电路中的工控机处理、保存。5.根据权利要求3所述的船舶动力系统工况模拟和诊断实验平台，其特征在于所述的监测传感器，包括安装在尾轴(10)上的光电非接触式轴功率监测传感器(3)，该传感器由两个码盘和两个光电探头和数据采...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨琨，高勇，严新平，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42