一种船舶主机扫气箱温度传感器故障诊断方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种船舶主机扫气箱温度传感器故障诊断方法及系统，该方法包括关键参数计算步骤、传感器异常识别步骤和异常扫气箱温度传感器故障诊断步骤，通过对船舶主机扫气箱的温度传感器采集的温度信号进行计算，再结合温度信号的关键参数对异常信号进行故障诊断判断传感器是否存在故障，并通过相邻时间段的二次计算故障诊断分析是否在当前时间段发生故障，能够快速准确的找出故障传感器，从而及时提醒船员进行快速检修。时提醒船员进行快速检修。时提醒船员进行快速检修。

A fault diagnosis method and system for temperature sensor of scavenging box of marine main engine

【技术实现步骤摘要】
一种船舶主机扫气箱温度传感器故障诊断方法及系统


[0001]本专利技术涉及温度信号检测
，具体涉及一种船舶主机扫气箱温度传感器故障诊断方法及系统。

技术介绍

[0002]船舶的日常运行成本非常高昂，有效的运行时间决定了船东的盈利水平。船舶柴油机是船舶核心的动力装置，其一旦出现问题，将严重影响船舶的正常运营。而船舶主机扫气箱的温度信号又是船舶柴油机机械故障中一个极为重要的指标，船舶主机扫气箱温度传感器是监测各个主机扫气箱是否正常运行的重要设备，因此快速诊断和排除主机扫气箱温度传感器是否发生故障具有至关重要的意义。其可以帮助船员及时了解主机扫气箱是否是正常运行，通过多个相关的传感器可以判别主机扫气箱的温度传感器是否发生故障，从而及时提醒船员对主机扫气箱温度传感器进行快速检修。
[0003]而现有的主机扫气箱的温度传感器故障诊断方法诊断速度慢，准确度低，不能满足船舶主机扫气箱的传感器故障诊断的需求，因此，亟需一种主机扫气箱温度传感器故障诊断方法及系统。

技术实现思路

[0004]为解决现有对主机扫气箱温度传感器的故障诊断中存在的准确度和效率低下等问题，本专利技术提供了一种船舶主机扫气箱温度传感器故障诊断方法，通过对船舶主机扫气箱的温度传感器采集的温度信号进行计算，并结合温度信号的关键参数对异常信号进行故障诊断判断传感器是否存在故障，能够快速准确的找出故障传感器，从而及时提醒船员对主机扫气箱温度传感器进行快速检修。本专利技术还涉及一种主机扫气箱温度传感器故障诊断系统。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种船舶主机扫气箱温度传感器故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0007]关键参数计算步骤：通过船舶主机扫气箱的温度传感器采集当前时间段内多个扫气箱的温度信号，根据温度信号的采集点数目计算各扫气箱温度信号的关键参数，得到第一关键参数值；
[0008]传感器异常识别步骤：分别剔除各扫气箱对应的第一关键参数值中同种参数的最高值和最低值，再计算剔除后的剩余扫气箱对应的第一关键参数值的平均值，得到第一平均值，将剔除后的各扫气箱对应的第一关键参数值分别与相应计算的所述第一平均值进行对比，若某个扫气箱对应的第一关键参数值与所述第一平均值的对比误差超过预设范围，则判断该扫气箱温度传感器出现异常；
[0009]异常扫气箱温度传感器故障诊断步骤：在扫气箱温度传感器出现异常后，根据温度信号的采集点数目计算与当前时间段具有相同时长的上一个时间段内各扫气箱温度传感器采集的温度信号的关键参数，得到第二关键参数值，分别剔除各扫气箱对应的第二关
键参数值中同种参数的最高值和最低值，再计算剔除后的剩余扫气箱对应的第二关键参数值的平均值，得到第二平均值，将传感器异常识别步骤判断的出现异常的扫气箱温度传感器对应的第二关键参数值与相应计算的所述第二平均值进行对比，若对比误差未超过预设范围，则判断该扫气箱温度传感器在当前时间段发生故障。
[0010]优选地，在所述关键参数计算步骤之前，还包括传感器通讯故障诊断步骤：
[0011]S1：通过船舶主机扫气箱的温度传感器采集当前时间段内多个扫气箱的温度信号的采集点数目，根据温度信号的采集点数目计算得到每个温度信号的频率，根据频率计算得到每个扫气箱对应的温度传感器采集的温度信号的平均频率；
[0012]S2：将各个扫气箱温度传感器采集的温度信号的平均频率进行排序，剔除频率最低和频率最高的温度信号，并在剔除后的温度信息号中选取最高频率和最低频率；
[0013]S3：根据温度信号的采集点数目计算当前时刻各个温度信号采集的时间差，并根据计算出的平均频率得到当前时刻各个温度信号采集的频率，根据当前时刻各个温度信号采集的频率与最高频率和最低频率的比对结果，判断某个扫气箱温度传感器采集的温度信号是否出现异常，若当前时刻各个温度信号采集的频率小于预设的最低频率阈值或者大于预设的最高频率阈值时，则判断该扫气箱温度传感器通讯出现异常。
[0014]优选地，所述关键参数包括温度平均值、标准方差、峰值和脉冲指标。
[0015]优选地，在传感器通讯故障诊断步骤的S3中，若当前时刻各个温度信号采集的频率小于最低频率的一半或者大于最高频率的二倍时，则判断该扫气箱温度传感器通讯出现异常。
[0016]优选地，在传感器异常识别步骤中，若某个扫气箱对应的第一关键参数值与所述第一平均值的对比误差超过20％，则判断该扫气箱温度传感器出现异常；
[0017]在异常扫气箱温度传感器故障诊断步骤中，将传感器异常识别步骤判断的出现异常的扫气箱温度传感器对应的第二关键参数值与相应计算的所述第二平均值进行对比，若对比误差未超过20％，则判断该扫气箱温度传感器在当前时间段发生故障。
[0018]一种船舶主机扫气箱温度传感器故障诊断系统，其特征在于，包括依次连接的关键参数计算模块、传感器异常识别模块和异常扫气箱温度传感器故障诊断模块，
[0019]关键参数计算模块：通过船舶主机扫气箱的温度传感器采集当前时间段内多个扫气箱的温度信号，根据温度信号的采集点数目计算各扫气箱温度信号的的关键参数，得到第一关键参数；
[0020]传感器异常识别模块：分别剔除各扫气箱对应的第一关键参数值中同种参数的最高值和最低值，再计算剔除后的剩余扫气箱对应的第一关键参数值的平均值，得到第一平均值，将剔除后的各扫气箱对应的第一关键参数值分别与相应计算的所述第一平均值进行对比，若某个扫气箱对应的第一关键参数值与所述第一平均值的对比误差超过预设范围，则判断该扫气箱温度传感器出现异常；
[0021]异常扫气箱温度传感器故障诊断模块：在扫气箱温度传感器出现异常后，根据温度信号的采集点数目计算与当前时间段具有相同时长的上一个时间段内各扫气箱温度传感器采集的温度信号的关键参数，得到第二关键参数值，分别剔除各扫气箱对应的第二关键参数值中同种参数的最高值和最低值，再计算剔除后的剩余扫气箱对应的第二关键参数值的平均值，得到第二平均值，将传感器异常识别模块判断的出现异常的扫气箱温度传感
器对应的第二关键参数值与相应计算的所述第二平均值进行对比，若对比误差未超过预设范围，则判断该扫气箱温度传感器在当前时间段发生故障。
[0022]优选地，在所述关键参数计算模块之前，还包括与其连接的传感器通讯故障诊断模块，所述传感器通讯故障诊断模块包括依次连接的平均频率计算模块、频率筛选模块和诊断处理模块，
[0023]所述平均频率计算模块，通过船舶主机扫气箱的温度传感器采集当前时间段内多个扫气箱的温度信号的采集点数目，根据温度信号的采集点数目计算得到每个温度信号的频率，根据频率计算得到每个扫气箱对应的温度传感器采集的温度信号的平均频率；
[0024]所述频率筛选模块，将各个扫气箱温度传感器采集的温度信号的平均频率进行排序，剔除频率最低和频率最高的温度信号，并在剔除后的温度信息号中选取最高频率和最低频率；
[0025]所述诊断处理模块，根据温度信号的采集点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船舶主机扫气箱温度传感器故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：关键参数计算步骤：通过船舶主机扫气箱的温度传感器采集当前时间段内多个扫气箱的温度信号，根据温度信号的采集点数目计算各扫气箱温度信号的关键参数，得到第一关键参数值；传感器异常识别步骤：分别剔除各扫气箱对应的第一关键参数值中同种参数的最高值和最低值，再计算剔除后的剩余扫气箱对应的第一关键参数值的平均值，得到第一平均值，将剔除后的各扫气箱对应的第一关键参数值分别与相应计算的所述第一平均值进行对比，若某个扫气箱对应的第一关键参数值与所述第一平均值的对比误差超过预设范围，则判断该扫气箱温度传感器出现异常；异常扫气箱温度传感器故障诊断步骤：在扫气箱温度传感器出现异常后，根据温度信号的采集点数目计算与当前时间段具有相同时长的上一个时间段内各扫气箱温度传感器采集的温度信号的关键参数，得到第二关键参数值，分别剔除各扫气箱对应的第二关键参数值中同种参数的最高值和最低值，再计算剔除后的剩余扫气箱对应的第二关键参数值的平均值，得到第二平均值，将传感器异常识别步骤判断的出现异常的扫气箱温度传感器对应的第二关键参数值与相应计算的所述第二平均值进行对比，若对比误差未超过预设范围，则判断该扫气箱温度传感器在当前时间段发生故障。2.根据权利要求1所述的船舶主机扫气箱温度传感器故障诊断方法，其特征在于，在所述关键参数计算步骤之前，还包括传感器通讯故障诊断步骤：S1：通过船舶主机扫气箱的温度传感器采集当前时间段内多个扫气箱的温度信号的采集点数目，根据温度信号的采集点数目计算得到每个温度信号的频率，根据频率计算得到每个扫气箱对应的温度传感器采集的温度信号的平均频率；S2：将各个扫气箱温度传感器采集的温度信号的平均频率进行排序，剔除频率最低和频率最高的温度信号，并在剔除后的温度信息号中选取最高频率和最低频率；S3：根据温度信号的采集点数目计算当前时刻各个温度信号采集的时间差，并根据计算出的平均频率得到当前时刻各个温度信号采集的频率，根据当前时刻各个温度信号采集的频率与最高频率和最低频率的比对结果，判断某个扫气箱温度传感器采集的温度信号是否出现异常，若当前时刻各个温度信号采集的频率小于预设的最低频率阈值或者大于预设的最高频率阈值时，则判断该扫气箱温度传感器通讯出现异常。3.根据权利要求1所述的船舶主机扫气箱温度传感器故障诊断方法，其特征在于，所述关键参数包括温度平均值、标准方差、峰值和脉冲指标。4.根据权利要求2所述的船舶主机扫气箱温度传感器故障诊断方法，其特征在于，在传感器通讯故障诊断步骤的S3中，若当前时刻各个温度信号采集的频率小于最低频率的一半或者大于最高频率的二倍时，则判断该扫气箱温度传感器通讯出现异常。5.根据权利要求1所述的船舶主机扫气箱温度传感器故障诊断方法，其特征在于，在传感器异常识别步骤中，若某个扫气箱对应的第一关键参数值与所述第一平均值的对比误差超过20％，则判断该扫气箱温度传感器出现异常；在异常扫气箱温度传感器故障诊断步骤中，将传感器异常识别步骤判断的出现异常的扫气箱温度传感器对应的第二关键参数值与相应计算的所述第二平均值进行对比，若对比误差未超过20％，则判断该扫气箱温度传感器在当前时间段发生故障。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁琦，张焱飞，孙潇潇，
申请(专利权)人：上海船舶运输科学研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：