System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种船舶电力推进系统故障监测诊断方法技术方案_技高网

一种船舶电力推进系统故障监测诊断方法技术方案

技术编号:40044014 阅读:6 留言:0更新日期:2024-01-16 20:10
本发明专利技术属于船舶安全监测领域,涉及到一种船舶电力推进系统故障监测诊断方法。本发明专利技术通过对目标船舶的当前运行状态参数进行监测,实时掌握目标船舶的运行状况,在目标船舶运行异常状况下及时发送故障源定位指令,依次对目标船舶的发电单元、推进单元和负载单元进行运行故障诊断与排查,科学且全面地了解目标船舶发电单元、推进单元和负载单元的历史运行情况,以数据形式分析目标船舶发电单元、推进单元和负载单元的运行故障概率,从一定程度上优化目标船舶的电力推进系统故障诊断的可靠性与准确性,在排除目标船舶负载单元运行故障后进行目标船舶紧急故障排查预警,更进一步为维修人员提示更详细的检修工作开展方向。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于船舶安全监测领域,涉及到一种船舶电力推进系统故障监测诊断方法


技术介绍

1、船舶电力推进系统是现代船舶动力系统中的重要组成部分,它以其高效、环保、节能的特点,已经成为船舶动力装置的主流。然而,由于船舶电力推进系统的复杂性和工作环境的恶劣性,其故障频发,严重影响了船舶的正常运行和船员的生命安全。因此,针对船舶电力推进系统的故障进行及时、准确的监测和诊断,对于保障船舶的正常运行和提高船员的工作效率具有重要的意义。

2、关于船舶电力推进系统故障监测诊断的现有技术虽在一定程度上满足现有要求,但仍存在一定局限性,其具体表现在:现有技术多侧重于实时监测船舶电力推进系统运行状态,可及时发现或提前预警船舶电力推进系统异常运行状态,但针对船舶电力推进系统发生故障后的故障源定位诊断分析关注度不高或考虑不周全,无法准确了解是否因船舶电力推进系统某一组成单元,如发电单元、推进单元和负载单元,存在运行故障,而导致整个船舶电力推进系统发生故障,且针对船舶电力推进系统各组成单元运行故障分析度不够细致和深入,进而影响到船舶电力推进系统故障维修工作的快速开展。


技术实现思路

1、鉴于此,为解决上述
技术介绍
中所提出的问题,现提出一种船舶电力推进系统故障监测诊断方法。

2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现:本专利技术提供一种船舶电力推进系统故障监测诊断方法,包括:步骤1、目标船舶当前运行状态监测:对目标船舶的当前运行状态参数进行监测,分析目标船舶当前运行状态评估指数,据此发送目标船舶当前运行异常状态故障源定位指令。

3、步骤2、发电单元运行故障诊断:接收目标船舶当前运行异常状态故障源定位指令,获取目标船舶的发电单元历史运行过程参数,诊断目标船舶发电单元历史设定时间段内是否存在运行故障,若诊断存在,则执行步骤5,若诊断不存在,则执行步骤3。

4、步骤3、推进单元运行故障诊断:获取目标船舶的推进单元历史运行过程参数,诊断目标船舶推进单元历史设定时间段内是否存在运行故障,若诊断存在,则执行步骤5,若诊断不存在,则执行步骤4。

5、步骤4、负载单元运行故障诊断:获取目标船舶的负载单元历史运行过程参数,诊断目标船舶负载单元历史设定时间段内是否存在运行故障,若诊断存在,则执行步骤5,若诊断不存在,则执行步骤6。

6、步骤5、目标船舶故障源定位反馈:分别进行目标船舶当前运行异常状态的发电单元、推进单元和负载单元的运行故障定位反馈。

7、步骤6、目标船舶紧急故障排查预警:进行目标船舶紧急故障排查预警。

8、优选地,所述当前运行状态参数包括当前监测时间段内各监测时间点的设定航速、实际航速和加速度。

9、优选地,所述分析目标船舶当前运行状态评估指数,包括:根据目标船舶的当前运行状态参数中当前监测时间段内各监测时间点的设定航速vi、实际航速v′i和加速度si,其中i为当前监测时间段内各监测时间点的编号,i=1,2,...,a,由公式得到目标船舶当前运行状态评估指数,其中a为当前监测时间段内监测时间点总数,si-1为目标船舶当前监测时间段内第i-1个监测时间点的加速度,δv、δs为预设的船舶实际航速合理偏差阈值、相邻时间点间加速度的合理偏差阈值。

10、若目标船舶当前运行状态评估指数小于预设的船舶运行状态合理评估指数阈值,则判定目标船舶当前运行状态存在异常,进而发送目标船舶当前运行异常状态故障源定位指令。

11、优选地,所述发电单元历史运行过程参数包括柴油发动机历史设定时间段内喷射烟雾颜色、振动最大幅度、噪声峰值、各设定时间点的输出电压、输出电流和机壳温度。

12、所述推进单元历史运行过程参数包括推进电机历史设定时间段内各设定时间点的转速、运行功率以及温升值。

13、所述负载单元历史运行过程参数包括各螺旋桨历史设定时间段内叶片形变度、叶片破损度、叶片异物堵塞度以及各设定时间点的推进力。

14、优选地,所述诊断目标船舶发电单元历史设定时间段内是否存在运行故障,包括:根据目标船舶发电单元历史运行过程参数中柴油发动机历史设定时间段内喷射烟雾颜色,由web云端存储的预设的各喷射烟雾颜色对应的柴油发动机柴油燃烧异常因子,得到目标船舶柴油发动机历史设定时间段内的柴油燃烧异常因子α1。

15、根据目标船舶发电单元历史运行过程参数中柴油发动机历史设定时间段内的振动最大幅度f和噪声峰值b,由公式得到目标船舶柴油发动机历史设定时间段内的工作性能评估系数,其中f0、b0分别为预设的船舶柴油发动机最大可允许的振动幅度与噪声峰值,e为自然常数。

16、根据目标船舶发电单元历史运行过程参数中柴油发动机历史设定时间段内各设定时间点的输出电压uj、输出电流ij和机壳温度wj,其中j为历史设定时间段内各设定时间点的编号,j=1,2,...,c,由公式得到目标船舶柴油发动机历史设定时间段内的工作状态评估系数,其中u0、i0、w0分别为预设的柴油发动机的参照输出电压、参照输出电流以及机壳温度合理阈值,δu、δi为预设的柴油发动机输出电压、输出电流的合理偏差阈值,l1、l2、l3分别为柴油发动机历史设定时间段内输出电压、输出电流和机壳温度的波动因子,c为历史设定时间段内设定时间点总数。

17、优选地,所述诊断目标船舶发电单元历史设定时间段内是否存在运行故障,还包括:分析目标船舶发电单元历史设定时间段内的运行故障概率,其计算公式为:分别为预设的目标船舶柴油发动机历史设定时间段的柴油燃烧异常因子、工作性能评估系数、工作状态评估系数对应权重占比,π为180°,将其与预设的船舶基础单元运行故障概率判定阈值进行比较,若目标船舶发电单元历史设定时间段内的运行故障概率大于或等于预设的船舶基础单元运行故障概率判定阈值,则诊断目标船舶发电单元历史设定时间段内存在运行故障,反之则诊断不存在运行故障。

18、优选地,所述诊断目标船舶推进单元历史设定时间段内是否存在运行故障,包括:由公式得到推进电机历史设定时间段内各设定时间点的标准运行功率,其中为预设的推进电机标准运行功率修正因子,提取目标船舶推进单元历史运行过程参数中推进电机历史设定时间段内各设定时间点的运行功率p′j,由公式得到推进电机历史设定时间段内的电能转化能力评估系数。

19、获取目标船舶推进电机的品牌与类型,根据wen云端存储的各品牌电机厂商规定各型号推动电机的力矩常数,得到目标船舶推进电机的力矩常数由公式得到推进电机历史设定时间段内各设定时间点的参照转速,根据目标船舶推进单元历史运行过程参数中推进电机历史设定时间段内各设定时间点的转速n′j,分析推进电机历史设定时间段内的机械能转化能力评估系数,其计算公式为:其中δn为预设的推进电机合理偏差阈值。

20、根据目标船舶推进单元历史运行过程参数中推进电机历史设定时间段内各设定时间点的温升值δwj,分析推进电机历史设定时间段的冷却效能系数φ3。

21、由公式得到目标本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种船舶电力推进系统故障监测诊断方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种船舶电力推进系统故障监测诊断方法,其特征在于:所述当前运行状态参数包括当前监测时间段内各监测时间点的设定航速、实际航速和加速度。

3.根据权利要求2所述的一种船舶电力推进系统故障监测诊断方法,其特征在于:所述分析目标船舶当前运行状态评估指数,包括:根据目标船舶的当前运行状态参数中当前监测时间段内各监测时间点的设定航速vi、实际航速v′i和加速度si,其中i为当前监测时间段内各监测时间点的编号,i=1,2,...,a,由公式得到目标船舶当前运行状态评估指数,其中a为当前监测时间段内监测时间点总数,si-1为目标船舶当前监测时间段内第i-1个监测时间点的加速度,Δv、Δs为预设的船舶实际航速合理偏差阈值、相邻时间点间加速度的合理偏差阈值;

4.根据权利要求1所述的一种船舶电力推进系统故障监测诊断方法,其特征在于:所述发电单元历史运行过程参数包括柴油发动机历史设定时间段内喷射烟雾颜色、振动最大幅度、噪声峰值、各设定时间点的输出电压、输出电流和机壳温度;</p>

5.根据权利要求4所述的一种船舶电力推进系统故障监测诊断方法,其特征在于:所述诊断目标船舶发电单元历史设定时间段内是否存在运行故障,包括:根据目标船舶发电单元历史运行过程参数中柴油发动机历史设定时间段内喷射烟雾颜色,由WEB云端存储的预设的各喷射烟雾颜色对应的柴油发动机柴油燃烧异常因子,得到目标船舶柴油发动机历史设定时间段内的柴油燃烧异常因子α1;

6.根据权利要求5所述的一种船舶电力推进系统故障监测诊断方法,其特征在于:所述诊断目标船舶发电单元历史设定时间段内是否存在运行故障,还包括:分析目标船舶发电单元历史设定时间段内的运行故障概率,其计算公式为:分别为预设的目标船舶柴油发动机历史设定时间段的柴油燃烧异常因子、工作性能评估系数、工作状态评估系数对应权重占比,π为180°,将其与预设的船舶基础单元运行故障概率判定阈值进行比较,若目标船舶发电单元历史设定时间段内的运行故障概率大于或等于预设的船舶基础单元运行故障概率判定阈值,则诊断目标船舶发电单元历史设定时间段内存在运行故障,反之则诊断不存在运行故障。

7.据权利要求5所述的一种船舶电力推进系统故障监测诊断方法,其特征在于:所述诊断目标船舶推进单元历史设定时间段内是否存在运行故障,包括:由公式得到推进电机历史设定时间段内各设定时间点的标准运行功率,其中为预设的推进电机标准运行功率修正因子,提取目标船舶推进单元历史运行过程参数中推进电机历史设定时间段内各设定时间点的运行功率P′j,由公式得到推进电机历史设定时间段内的电能转化能力评估系数;

8.根据权利要求7所述的一种船舶电力推进系统故障监测诊断方法,其特征在于:所述分析推进电机历史设定时间段内的冷却效能系数,其计算公式为:其中Δw0、Δw1分别为预设的推进电机合理温升阈值、相邻设定时间点间合理温升偏差阈值,Δwj+1为目标船舶推进电机历史设定时间段第j+1个设定时间点的温升值。

9.根据权利要求4所述的一种船舶电力推进系统故障监测诊断方法,其特征在于:所述诊断目标船舶负载单元历史设定时间段内是否存在运行故障,包括:根据目标船舶负载单元历史运行过程参数中各螺旋桨历史设定时间段内叶片形变度dg、叶片破损度hg以及叶片异物堵塞度yg,其中g为各螺旋桨的编号,g=1,2,...,q,计算目标船舶各螺旋桨历史设定时间段内的外观状态评估系数ηg,其中ω1、ω2、ω3分别为预设的叶片形变度、叶片破损度以及叶片异物堵塞度对应权重占比;

10.根据权利要求9所述的一种船舶电力推进系统故障监测诊断方法,其特征在于:所述目标船舶各螺旋桨历史设定时间段内各设定时间点的参照推进力的获取方法为:从WEB云端提取目标船舶螺旋桨的旋转直径D,结合推进电机历史设定时间段内各设定时间点的转速、运行功率,计算各螺旋桨历史设定时间段内各设定时间点的参照推进力其中k为预设的液态密度比例常数。

...

【技术特征摘要】

1.一种船舶电力推进系统故障监测诊断方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种船舶电力推进系统故障监测诊断方法,其特征在于:所述当前运行状态参数包括当前监测时间段内各监测时间点的设定航速、实际航速和加速度。

3.根据权利要求2所述的一种船舶电力推进系统故障监测诊断方法,其特征在于:所述分析目标船舶当前运行状态评估指数,包括:根据目标船舶的当前运行状态参数中当前监测时间段内各监测时间点的设定航速vi、实际航速v′i和加速度si,其中i为当前监测时间段内各监测时间点的编号,i=1,2,...,a,由公式得到目标船舶当前运行状态评估指数,其中a为当前监测时间段内监测时间点总数,si-1为目标船舶当前监测时间段内第i-1个监测时间点的加速度,δv、δs为预设的船舶实际航速合理偏差阈值、相邻时间点间加速度的合理偏差阈值;

4.根据权利要求1所述的一种船舶电力推进系统故障监测诊断方法,其特征在于:所述发电单元历史运行过程参数包括柴油发动机历史设定时间段内喷射烟雾颜色、振动最大幅度、噪声峰值、各设定时间点的输出电压、输出电流和机壳温度;

5.根据权利要求4所述的一种船舶电力推进系统故障监测诊断方法,其特征在于:所述诊断目标船舶发电单元历史设定时间段内是否存在运行故障,包括:根据目标船舶发电单元历史运行过程参数中柴油发动机历史设定时间段内喷射烟雾颜色,由web云端存储的预设的各喷射烟雾颜色对应的柴油发动机柴油燃烧异常因子,得到目标船舶柴油发动机历史设定时间段内的柴油燃烧异常因子α1;

6.根据权利要求5所述的一种船舶电力推进系统故障监测诊断方法,其特征在于:所述诊断目标船舶发电单元历史设定时间段内是否存在运行故障,还包括:分析目标船舶发电单元历史设定时间段内的运行故障概率,其计算公式为:分别为预设的目标船舶柴油发动机历史设定时间段的柴油燃烧异常因子、工作性能评估系数、工作状态评估系数对应权重占比,π为180°,将其与预设的船舶基础单元运...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵旭李梓钟琦峰白艳祥朱泓马任任俞孟蕻袁伟苏贞
申请(专利权)人:中国船舶集团有限公司第七〇四研究所
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1