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基于信息融合技术船舶柴油机故障诊断方法的研究与应用

柴油机因其结构的复杂性和故障诊断困难性,基于多传感器信息融合的故障诊断是其发展的必然。本文在总结和汲取前人研究成果的基础上,结合实际课题的研究,着重对基于信息融合理论的柴油机故障诊断技术进行深入、系统的研究。特征提取是柴油机故障诊断的重要环节,直接关系到柴油机状态识别的成败与否。在众多的特征提取方法中,基于振动信号的柴油机特征提取方法得到广泛研究,但由于柴油机振动信号非常复杂,具有非平稳、非线性等特点,使其特征提取十分困难。因此作者首先对振动信号的特征提取方法进行了深入研究。柴油机振动信号产生的机理是进行振动信号的特征提取前提和基础,对于故障诊断非常重要。为此,研究了柴油机表面振动信号的产生机理,指导柴油机的特征提取。分析了柴油机振动信号的循环波动性,并研究了解决循环波动性造成影响的方法。在此基础上,进行了柴油机振动信号特征提取方法的研究。主要研究了基于局域波法和小波K-L信息量柴油机振动信号特征提取方法。主要目的是对柴油机的特  (本文共143页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海海事大学
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信息融合技术在船舶主机检验中的应用

根据船舶运输机械设备维修现状,本论文分析了船舶机械设备维修和检验在国内外发展情况及前景,提出了船舶设备维修及检验领域应开展视情维修的方法,而视情维修的方法其实质就是采用状态监测及故障诊断技术。本文介绍了多源信息融合的基本概念、国内外研究现状和应用目的,并对多源信息融合进行层次化描述。在综合分析大量国内外有关多源信息融合技术文献和研究结果的基础上,对多源信息融合技术的关联方法进行了详尽的阐述。论述了BAYES(贝叶斯方法)和D-S证据理论等的基本原理、融合模型、融合算法的实现及其关联方法的优缺点,其中D-S证据理论作为一种重要的融合方法,被大量应用于故障诊断技术中。本文重点分析了热工参数如排温、最大爆压、透平转速等对船舶主机故障的关联性,认为船舶主机的重大事故不是一时产生的,主机的重大事故都有其潜在因素而导致性能参数的变化。在全面分析船舶主机所处的技术状态的基础上,提出了基于D-S证据理论在船舶主机技术状态综合决策中的应用模型及算...  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连海事大学
大连海事大学

船舶柴油机智能监测与智能诊断的研究

本文系统地研究了船舶柴油机和船舶机舱设备的故障诊断理论与应用技术问题。船舶柴油机是整个船舶动力的源泉,是船舶可靠运行的保障。采用分布式现场监控系统对柴油机的运行状态进行有效的监控,并利用柴油机的动态模型、灰色关联度法、神经网络、和信息集成故障诊断的方法对柴油机进行有效的故障诊断。监测是进行船舶柴油机故障诊断的基础。本文首先讨论了柴油机和船舶机舱设备的监测系统结构和故障的检测方法。论述了在船舶机舱监控系统中采用现场总线系统的特点和优势,设计了一个基于现场总线的分布式机舱监控系统的结构模型。本文讨论了基于柴油发动机瞬态转速波形和气压扭矩波形对柴油机气缸内故障进行诊断的方法。柴油机瞬态转速中包含有丰富的信息,体现了柴油机轴上的振动情况和各个气缸的作功能力。柴油机燃烧产生的气体压力是柴油机运转的原动力,是转速瞬态波动的原因。通过分析瞬态转速和气压扭矩的波形曲线,可以判断柴油机各缸的工作性能,并对故障进行诊断。本文建立柴油机故障诊断用的动...  (本文共169页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连海事大学
大连海事大学

人工免疫算法及其在船舶柴油机智能故障诊断中的应用研究

本文在系统研究人工免疫算法基础上,从工程实际应用的角度出发,将人工免疫算法与计算智能诊断方法相结合,对船舶柴油主机的智能故障诊断进行了深入的研究。完成如下的研究工作:(1) 讨论了生物免疫系统的一些基本概念、功能和原理:分析了人工免疫算法的基本理论以及常用免疫算法的基本结构和流程。在分析opt-aiNet算法原理和性能的基础上,引入山谷搜索法作为新的网络抑制方法,提出并实现一种多峰函数优化免疫算法。(2) 为了在聚类数不确定的情况下实现聚类分析,通过借鉴生物免疫系统中的克隆选择原理并结合聚类有效性分析,提出一种基于快速免疫动态聚类算法。用以根据样本数据自动确定聚类数及中心位置,并且克服了传统聚类算法容易陷入局部极小值的缺点。同时,通过引入新算子及适当选取聚类的初始中心,明显提高算法的收敛速度。(3) 在系统研究RBF神经网络原理和学习算法的基础上,提出一种用快速免疫动态聚类算法自动求解网络中心,再用递推最小二乘法求解网络权值的新...  (本文共128页) 本文目录 | 阅读全文>>

《内燃机与配件》2018年06期
内燃机与配件

船舶柴油机故障诊断技术发展现状与趋势分析

0引言柴油机是船舶最重要的机械构件,是船舶最基本的动力来源,同时船舶柴油机的构造也相对较为复杂,实际工作条件也相对较为恶劣,一旦出现故障则必然会影响船舶的运行与安全。因此,及时对船舶柴油机的故障进行诊断具有非常重要的意义[1]。基于此种情况,在本文当中笔者通过查阅文献的方式对当前阶段国内外船舶柴油机故障诊断技术发展现状与趋势进行了研究与分析,现报道如下。1现阶段的船舶柴油机故障诊断技术随着智能化技术与信息技术的发展,传统的以人工经验以及机械检查的船用柴油机故障诊断技术已经逐渐被淘汰,现阶段较为常用的船舶柴油机故障诊断技术主要有以下几种不同的技术。1.1专家系统专家系统是一种基于人工经验而建立起来的智能化数据决策系统,在专家系统当中内置的故障诊断系统是根据工程技术人员长期以来的故障诊断经验而设计出来的一种智能化故障诊断程序,在该程序当中还可以通过数字模拟的方式来实现对故障的仿真模拟。故障诊断系统主要是由以下几个方面所组成的:(1)...  (本文共2页) 阅读全文>>

《电子科技》2017年03期
电子科技

基于模糊诊断理论的柴油机故障诊断方法

柴油机在重工业中占有重要比重,若发生故障将带来严重损失[1]。因此,需要一套实时在线监测和故障诊断系统[2-3]来辅助维护柴油机。本文提出将模糊故障诊断算法应用于柴油机故障诊断系统,由于柴油机本身的好坏没有明确界限,除了突发故障外,柴油机的故障与非故障属于两个模糊集。为解决模糊的问题,可以借助模糊数学的方法,把现象与征兆用数学式的方式来进行描述,多现象、多因素综合推理,以得到更准确的结果。所以在解决柴油机故障诊断[4]时,本文选择模糊故障诊断的方法分析柴油机故障。1柴油机在线监控的实现根据柴油机生产厂商的文档中显示,如沃尔沃的EDC4柴油机电控系统通信协议[5],诊断ECU要获取柴油机ECU的有效数据,只有两种方式:一种是诊断ECU被动接受柴油机ECU周期性广播的J1939[6-8]参数群报文;另一种是诊断ECU发送带请求帧的报文给柴油机ECU,柴油机ECU收到请求后,会将诊断ECU请求的数据通过报文的形式反馈到CAN总线网络中...  (本文共4页) 阅读全文>>

《大连海事大学学报》2017年01期
大连海事大学学报

基于融合距离法的柴油机故障诊断方法

0引言柴油机故障诊断其实就是将不同传感器的监测信息进行特征提取,并把这些特征信息融合后作为不同的故障类型数据,将这些故障类型数据归入不同的故障集合中,这其实就是典型的故障聚类分析问题.聚类利用距离和相似系数研究变量的密疏程度,它将每个测试变量当作n维空间上的1个点,再依据度量方法计算点和点之间的距离,利用距离大小度量变量之间的密疏程度.1马氏距离的定义及融合思想常用的距离有明氏距离、兰氏距离、杰氏距离和马氏距离等[1].大部分定义的距离均无法考虑样本间的相关性,度量的是变量之间的直线距离.明氏距离为明考夫斯基定义的一种距离公式,是几种经常使用的距离函数[2]的通式:dij(m)≤∑kn=1|xni-xnj|[]m1/m(1)m取值不同,就会产生不同的距离函数.m=1时,称为绝对值距离,定义如下:dij(1)=∑kn=1|xni-xnj|(2)m=2时,称为欧氏距离,定义如下:dij(2)≤∑kn=1|xni-xnj|[]21/2...  (本文共6页) 阅读全文>>