【技术实现步骤摘要】
一种基于数字孪生技术的船用柴油机性能评估系统
本专利技术涉及一种船用柴油机性能评估系统，尤其涉及一种可以对性能指标进行预测的船用柴油机性能评估系统。
技术介绍
柴油机作为船舶核心动力装备，其性能直接决定船舶的机动性、经济性等指标，其性能下降或者出现故障，都会影响船舶性能的发挥，严重时可能导致船舶瘫痪。因此，准确有效地评估船舶柴油机的性能，对于保证柴油机正常运行、降低故障发生率具有重要意义。浙江大学李增芳提出了一种基于组合式神经网络的柴油机性能状态评估模型，有效解决大样本下神经网络训练速度慢和难以收敛的问题，提高了柴油机性能评估预测精度；大连海事大学刘伊凡以平均值模型为基础，建立柴油机非线性状态空间模型，用来描述柴油机性能，性能评估结果可以描述主柴油机的性能退化过程。虽然，针对柴油机性能评估的研究较多，但是众多研究多基于柴油机静态参数信息，无法实现柴油机运行状态下各信息融合相互作用的动态性能评估。目前，数字孪生技术已经被提出，并通过构建数字化的虚拟模型反映物理世界实体信息，强调反映真实实体信息的数字化虚实融合，...
【技术保护点】
1.一种基于数字孪生技术的船用柴油机性能评估系统，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤1：构建船用柴油机数据感知系统，所述船用柴油机数据感知系统由柴油机实体、数据采集设备、柴油机运行的物理环境组成；所述船用柴油机数据感知系统通过在柴油机实体和运行环境布置传感器，实时采集柴油机在物理空间上的运行数据信息。/n步骤2：依据感知数据采集到的实时数据和性能评估相关的历史数据，创建船用柴油机性能评估数字孪生模型，所述模型通过船用柴油机虚拟模型、实时感知数据和虚实映射机制组成。/n步骤3：依据船用柴油机性能评估数字孪生模型，构建信息交互系统，所述信息交互系统不仅作为虚拟模型与数据感知系统...
【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生技术的船用柴油机性能评估系统，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：构建船用柴油机数据感知系统，所述船用柴油机数据感知系统由柴油机实体、数据采集设备、柴油机运行的物理环境组成；所述船用柴油机数据感知系统通过在柴油机实体和运行环境布置传感器，实时采集柴油机在物理空间上的运行数据信息。
步骤2：依据感知数据采集到的实时数据和性能评估相关的历史数据，创建船用柴油机性能评估数字孪生模型，所述模型通过船用柴油机虚拟模型、实时感知数据和虚实映射机制组成。
步骤3：依据船用柴油机性能评估数字孪生模型，构建信息交互系统，所述信息交互系统不仅作为虚拟模型与数据感知系统的联系，实现虚拟模型与数据感知系统之间的数据交互；还连接了数据感知系统、虚拟模型与信息存储系统。
步骤4：依据性能评估数字孪生模型和信息交互系统，添加信息服务系统，所述信息服务信息系统由信息管理子系统和评估服务子系统；其中信息管理子系统对数据感知系统和虚拟模型的实时数据进行数据计算、数据分析，为评估服务系统奠定基础；评估服务子系统对虚拟模型进行仿真、调试和检测，根据信息管理子系统提供的数据对虚拟模型进行更新。
步骤5：利用信息服务系统中信息管理子系统，实现船用柴油机的性能评估，首先对船用柴油机单个性能进行评估；然后对单个性能评估结果进行数据融合，从而实现船用柴油机整机性能评估。
2.根据权利要求1所述的基于数字孪生技术的船用柴油机性能评估系统，其特征在于：所述步骤1中，构建船用柴油机数据感知系统如下：
数据感知系统Ts以柴油机实体Di为对象，对柴油机实体的静态信息Sts和动态信息Dys进行感知；
静态信息Sts包括排气系统信息Es、调速器信息Pc、涡轮增压器信息Tb等，即Sts＝(Es,Pc,…,Tb)，静态信息与柴油机的型号标签相对应，动态信息Dys由数据采集设备Sc、柴油机运行的物理环境Pv组成，数据采集设备Sc包括转速传感器、温度传感器、热电偶、振动加速度传感器、声仪计等；物理环境Pv则是柴油机运行过程中环境因素。
3.根据权利要求1所述的基于数字孪生技术的船用柴油机动态性能评估方法，其特征在于：所述步骤2中，所述船用柴油机性能评估数字孪生模型具体实现方法如下：
所述性能评估数字孪生模型通过构建虚拟模型，同时通过虚实映射规则将感知数据与虚拟模型关联，实现船用柴油机性能评估孪生模型的创建；所述虚拟模型Vm由柴油机几何模型Gm、性能指标模型Pm、规则模型Rm和行为模型Bm组成，
所述几何模型Gm确定柴油机的相关几何参数，这些数据来自于数据感知系统Ts中的静态信息Sts中获取；所述性能指标模型Pm则是柴油机性能指标...
【专利技术属性】
技术研发人员：景旭文，魏凯，常文君，周宏根，康超，刘金锋，李炳强，陈宇，郑海南，张野，孙弘，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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