基于柴油机动态数据监控的故障诊断处置系统技术方案

一种基于柴油机动态数据监控的故障诊断处置系统，包括：机载故障诊断子系统和云端故障诊断子系统，机载故障诊断子系统根据各类传感器监测到的柴油机工作参数信息，运用关联规则分类算法同数据库进行比对，得到柴油机的实时故障诊断结果；云端故障诊断子系统根据云诊断模块上传的信息，利用已有的故障模型进行评估并优化故障模型，实现柴油机故障监控和诊断预测。本发明专利技术将柴油机机载故障诊断子系统与云端故障诊断子系统结合，保证了柴油机故障诊断结果的可靠性；通过云诊断模块对工作状态下的柴油机进行故障诊断效果的监控，确保了实时故障诊断系统的可靠性；云端利用不断积累更新的柴油机工作状态下的数据所构建的故障诊断模型不断完善，精度不断提高。精度不断提高。精度不断提高。

【技术实现步骤摘要】
基于柴油机动态数据监控的故障诊断处置系统


[0001]本专利技术涉及的是一种柴油机控制领域的技术，具体是一种基于柴油机动态数据监控的故障诊断处置系统。

技术介绍

[0002]现有柴油机故障诊断技术通常采用热力监测、磨粒监测和声振监测等技术手段进行，随着现代科学技术的发展及自动化程度的提高，目前多采用数据驱动的建模与故障诊断进行柴油机故障、诊断。但鉴于柴油机受限的工作环境，无法在其周围部署大规模计算集群以进行大规模高速运算来实时建立高精度柴油机故障诊断系统模型，不能满足柴油机复杂工况下的高精度高可靠的监控要求。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提出一种基于柴油机动态数据监控的故障诊断处置系统，结构合理、流程简洁、诊断严谨、使用方便，采用先进的互联网技术和电子技术在传统的柴油机故障诊断平台和云端故障诊断平台之间搭建起了一条高效、安全的双向通路，并提供一整套故障诊断与处置方法，将柴油机机载故障诊断子系统与云端故障诊断子系统结合，保证了柴油机故障诊断结果的可靠性；通过云诊断模块对工作状态下的柴油机进行故障诊断效果的监控，确保了实时故障诊断系统的可靠性；云端利用不断积累更新的柴油机工作状态下的数据所构建的故障诊断模型不断完善，精度不断提高。
[0004]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0005]本专利技术涉及一种基于柴油机动态数据监控的故障诊断处置系统，包括：机载故障诊断子系统和云端故障诊断子系统，其中：机载故障诊断子系统根据各类传感器监测到的柴油机工作参数信息，运用关联规则分类算法同数据库进行比对，得到柴油机的实时故障诊断结果；云端故障诊断子系统根据云诊断模块上传的信息，利用已有的故障模型进行评估并优化故障模型，实现柴油机故障监控和诊断预测。
[0006]本专利技术涉及上述系统的基于柴油机动态数据监控的故障诊断和自我处置方法，包括：
[0007]步骤1、机载数据采集模块通过各类传感器对柴油机工作状态下的数据进行采集；
[0008]步骤2、实时故障诊断模块对柴油机进行实时故障诊断；
[0009]步骤3、云诊断模块调用云端故障诊断子系统对柴油机进行故障诊断；
[0010]步骤4、云端故障诊断与预测模块利用最优模型对存储处理后的数据进行故障诊断得到诊断结果，云诊断模块对比实时故障诊断模块和云端故障诊断模块的结果，如果有较大偏差，则执行步骤5，反之，则执行步骤6；
[0011]步骤5、提交人工检查要求查明故障所在，执行步骤6；
[0012]步骤6、将诊断的结果显示在可视化模块的显示屏上。
[0013]步骤7、对上述步骤确定的故障进行修复。
技术效果
[0014]本专利技术整体解决了现有技术的以人工维修为主的不足，变事后维修为视情维修，同时机载端和云端相互补充，最后以人工检查作为保险提高了诊断结果的可靠性；本专利技术在机载和云端的诊断结果不一致时，考虑提供大致故障方向供人工检查，大大提高检查效率，减小诊断误差。
附图说明
[0015]图1为本专利技术系统示意图；
[0016]图2为本专利技术方法流程图。
具体实施方式
[0017]如图1所示，为本实施例涉及一种基于柴油机动态数据监控的故障诊断处置系统，包括：机载故障诊断子系统和云端故障诊断子系统。
[0018]所述的机载故障诊断子系统包括：机载数据采集模块、实时故障诊断模块和云诊断模块，其中：机载数据采集模块实时采集柴油机工况数据；实时故障诊断模块运用关联规则分类算法将柴油机工况数据同数据库进行比对，得到柴油机的实时故障诊断结果；云诊断模块调用云端故障诊断子系统所提供的故障诊断服务对柴油机进行辅助式故障诊断，即对机载故障诊断模块的诊断结果与云端故障诊断子系统的故障诊断结果进行对比，并将对比结果进行显示。
[0019]所述的机载数据采集模块包括：压力传感器、温度传感器、速度与位置传感器。
[0020]所述的云端故障诊断子系统包括：云端数据采集模块、数据存储模块、数据处理模块、故障诊断模块和数据可视化模块，其中：云端数据采集模块采集柴油机在工作状态中通过移动通信网络传输的柴油机工作的实时数据；数据存储模块将云端数据采集模块所采集的数据进行清洗、转换和压缩，并将数据按不同数据类型存入对应数据存储系统；数据处理模块对存储系统中的不同数据，根据相应的算法进行计算统计，得到故障诊断模块所需要的参数；故障诊断模块根据处理好的信息，利用已有的故障模型进行评估并优化故障模型，得到柴油机的故障诊断结果。数据可视化模块显示各类数据处理操作的结果，包括：查询结果、统计结果、计算结果和故障建模结果。
[0021]所述的数据清洗包括：数据补缺、数据替换和数据格式规范化；数据转换包括：数据拆分、数据排序、数据去重和数据验证；数据压缩压缩原始数据，以节约存储空间。
[0022]所述的数据补缺是指：以经验推测填充缺失值，以同一指标的均值、中位数或众数填充缺失值或以不同指标的计算结果填充缺失值。
[0023]所述的数据替换是指：对于可以互相验证的字段，根据字段的数据来源判定可靠字段信息，去除或重构不可靠的字段，并对矛盾的内容进行修正。
[0024]所述的数据格式规范化是指：对显示格式进行一致化处理；对非法字符以半自动校验半人工方式来找出可能存在的问题，并去除非法字符。
[0025]所述的数据拆分是指：对所需要的同类型数据选取结点进行分列。
[0026]所述的数据排序包括内部排序和外部排序，其中：不需要访问外存便能完成即为内部排序，需要访问外存才能完成则为外部排序。
[0027]所述的内部排序包括插入排序、选择排序、交换排序、归并排序和基数排序。
[0028]所述的外部排序的排序规则是：先按可用内存大小，将外存上含n个记录的文件分成若干长度为k的子文件或段，依次读入内存并利用有效的内部排序方法对其进行排序，并将排序后得到的有序子文件重新写入外存。
[0029]所述的数据去重是指：在一个数字文件集合中，找出重复的数据并将其删除，只保存唯一的数据单元。在删除的同时保留文件与唯一数据单元之间的索引信息，即当需要时，仍然将完整的文件内容重建出来。
[0030]所述的数据验证是指：为了保证数据传输的正确性，通过奇偶校验、CRC校验、LRC校验、格雷码校验、和校验、异或校验方法判断数据是否正确，或者在数据出错的时候及时发现进行改正。
[0031]所述的数据处理模块包括：计算框架子模块、查询子模块、数据统计子模块和算法库子模块，其中：计算框架子模块对存储系统中的数据，采取相应的数据拟合、参数估计和/或插值算法并输出实时计算实时/非实时历史数据；查询子模块查询柴油机工作状态下的实时和历史数据；数据统计子模块对柴油机工作状态下的历史数据进行统计处理；算法库子模块管理数据处理的算法。
[0032]所述的计算框架子模块包括：实时计算框架和非实时计算框架，分别进行实时数据的计算和非实时历史数据的计算。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于柴油机动态数据监控的故障诊断处置系统，其特征在于，包括：机载故障诊断子系统和云端故障诊断子系统，其中：机载故障诊断子系统根据各类传感器监测到的柴油机工作参数信息，运用关联规则分类算法同数据库进行比对，得到柴油机的实时故障诊断结果；云端故障诊断子系统根据云诊断模块上传的信息，利用已有的故障模型进行评估并优化故障模型，实现柴油机故障监控和诊断预测；所述的机载故障诊断子系统包括：机载数据采集模块、实时故障诊断模块和云诊断模块，其中：机载数据采集模块实时采集柴油机工况数据；实时故障诊断模块运用关联规则分类算法将柴油机工况数据同数据库进行比对，得到柴油机的实时故障诊断结果；云诊断模块调用云端故障诊断子系统所提供的故障诊断服务对柴油机进行辅助式故障诊断，即对机载故障诊断模块的诊断结果与云端故障诊断子系统的故障诊断结果进行对比，并将对比结果进行显示；所述的云端故障诊断子系统包括：云端数据采集模块、数据存储模块、数据处理模块、故障诊断模块和数据可视化模块，其中：云端数据采集模块采集柴油机在工作状态中通过移动通信网络传输的柴油机工作的实时数据；数据存储模块将云端数据采集模块所采集的数据进行清洗、转换和压缩，并将数据按不同数据类型存入对应数据存储系统；数据处理模块对存储系统中的不同数据，根据相应的算法进行计算统计，得到故障诊断模块所需要的参数；故障诊断模块根据处理好的信息，利用已有的故障模型进行评估并优化故障模型，得到柴油机的故障诊断结果，数据可视化模块显示各类数据处理操作的结果，包括：查询结果、统计结果、计算结果和故障建模结果。2.根据权利要求1所述的基于柴油机动态数据监控的故障诊断处置系统，其特征是，所述的数据清洗包括：数据补缺、数据替换和数据格式规范化；数据转换包括：数据拆分、数据排序、数据去重和数据验证；数据压缩压缩原始数据，以节约存储空间；所述的数据补缺是指：以经验推测填充缺失值，以同一指标的均值、中位数或众数填充缺失值或以不同指标的计算结果填充缺失值；所述的数据替换是指：对于可以互相验证的字段，可以根据字段的数据来源判定可靠字段信息，去除或重构不可靠的字段，并对矛盾的内容进行修正；所述的数据格式规范化是指：对显示格式进行一致化处理；对非法字符以半自动校验半人工方式来找出可能存在的问题，并去除非法字符；所述的数据拆分是指：对所需要的同类型数据选取结点进行分列；所述的数据排序包括内部排序和外部排序，其中：不需要访问外存便能完成即为内部排序，需要访问外存才能完成则为外部排序；所述的数据去重是指：在一个数字文件集合中，找出重复的数据并将其删除，只保存唯一的数据单元，在删除的同时保留文件与唯一数据单元之间的索引信息，即当需要时，仍然将完整的文件内容重建出来；所述的数据验证是指：为了保证数据传输的正确性，通过奇偶校验、CRC校验、LRC校验、格雷码校验、和校验、异或校验方法判断数据是否正确，或者在数据出错的时候及时发现进行改正。3.根据权利要求2所述的基于柴油机动态数据监控的故障诊断处置系统，其特征是，所述的内部排序包括插入排序、选择排序、交换排序、归并排序和基数排序；
所述的外部排序的排序规则是：先按可用内存大小，将外存上含n个记录的文件分成若干长度为k的子文件或段，依次读入内存并利用有效的内部排序方法对其进行排序，并将排序后得到的有序子文件重新写入外存。4.根据权利要求1所述的基于柴油机动态数据监控的故障诊断处置系统，其特征是，所述的数据处理模块包括：计算框架子模块、查询子模块、数据统计子模块和算法库子模块，其中：计算框架子模块对存储系统中的数据，采取相应的数据拟合、参数估计和/或插值算法并输出实时计算实时/非实时历史数据；查询子模块查询柴油机工作状态下的实时...

【专利技术属性】
技术研发人员：林赫，湛日景，李奔跃，张毅然，石大亮，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：