盛晨兴[1]2009年在《挖泥船动力机械远程诊断系统关键技术研究》文中提出挖泥船(又称疏浚船舶)在航道疏浚和港口建设中起着重要的作用。作为一种复杂机器系统,挖泥船不但具有主推进系统,还具有用于疏浚施工的挖泥作业系统。由于工作条件恶劣导致的动力设备故障成为影响作业的主要根源。为此,研究挖泥船动力设备的综合监测及故障分析理论及方法具有重要意义。针对挖泥船两种典型的动力设备,包括柴油机和液压系统的故障监测诊断开展工作,主要围绕发动机基于多参数综合监测及多方法融合故障诊断,建立基于远程监测的综合诊断系统；围绕液压系统的污染度监测,建立液压系统的自动污染度分析方法及远程诊断系统。以柴油机的可靠性台架试验为基础,对柴油机的性能参数和油液分析(包括光谱分析数据、铁谱分析数据、油液PQ指数等)等特征参数进行多指标融合分析,实现了对柴油机运转状况、磨损状况与趋势的综合分析,并据此对柴油机的可靠性进行评价。结合诊断技术、网络技术及分布式系统理论研究了船舶远程诊断模式和系统架构。基于Internet的计算技术,建立了人机共栖、远程异地协作诊断系统的关键技术,形成了远程监测系统的体系结构。将挖泥船动力设备监测系统划分为船载监测系统、船岸通信系统和岸基远程监测系统三部分。运用模块化设计思想,研制了船舶柴油机数字化监测与诊断系统和基于网络的船舶动力系统的远程诊断与维修决策支持系统,实现了船舶、诊断中心和机务中心等三级,振动、油液、瞬时转速和性能参数等四种方法的船舶动力系统运行保障的技术体系,构建了“三级四法”船舶维修管理模式。研究了基于油液、瞬时转速和性能参数等在线监测方法,实现了基于性能参数监测、瞬时转速监测与油液分析多技术融合的监测与诊断方法,并通过实例验证,最终构建了船舶柴油机监测系统。分析了挖泥船液压油中污染物的主要来源和对液压设备的影响,确定了挖泥船液压系统污染度的等级评定标准与系统目标清洁度,研究了挖泥船液压系统的污染度在线监测和污染评判方法,实现了对挖泥船液压系统污染度的实时监测与评价。
隆刚[2]2000年在《船舶液压系统故障诊断及状态监测的研究》文中指出本文在研究国内外现今液压系统故障诊断及状态监测的各种方法后，比较了各种方法的优缺点，首次提出了以功率流理论为基础的新原理液压系统故障诊断及状态监测方法。 本方法通过对液压系统的功率分配、损耗等过程的数学描述，提出一种确定液压系统状态监测所需最少或较少监测点的方法，并可应用于液压系统故障诊断及故障预报中去。 同时，本文还采用了一种基于图论和信息的方法来描述液压系统故障传播关系及计算确定故障源的所需信息量的多少。通过信息函数的比较分析，也可以确定液压系统故障诊断及状态监测所需最优或较优监测点，结果与前一种方法的结果相同。 最后，本文对现有液压泵—马达系统进行了实验验证，通过对传感器的选择，以及计算机监测及诊断的应用，证明了以上方法的正确性，最后指出，本文采用的液压系统故障诊断及状态监测方法具有很大的实用性和推广应用价值。
徐晓健[3]2014年在《船舶动力系统故障诊断方法与趋势预测技术研究》文中提出船舶动力系统作为整个船舶的心脏与动脉，包括主推进装置、辅助供能装置、用于保证船舶安全运行的设备、满足船员正常生活的设备和环境保护设备等。由于船舶动力系统的运行条件苛刻，并具有强烈的时变性，一旦发生故障，往往会造成严重的后果，其安全可靠的运行将直接影响到船舶运行的安全。在船舶动力系统趋于自动化和智能化的背景下，对船舶动力系统进行智能化故障诊断是保证该系统安全可靠运行的重要方法之一，具有重要意义。本文在分析国内外船舶动力系统故障诊断系统的发展现状的基础上，针对目前存在的在线诊断能力薄弱等问题，研究了船舶动力系统智能故障诊断方法。首先采用规则引擎技术，研究了船舶动力系统故障诊断专家系统的推理方式以及诊断规则库的构建，制定了以Drools为推理引擎的专家系统方案。通过对船舶动力系统的主要故障模式进行分析总结，以此为基础构建诊断知识库。为解决专家系统在实施过程中存在的知识获取瓶颈、不完整性信息处理能力较差等问题，进行了数据驱动的故障诊断方法的研究，并通过SOM神经网络构建故障诊断模型来弥补专家系统的不足。同时，为了实现事后诊断向预诊断方式的转变，在故障诊断的基础上，研究了船舶动力系统主要状态参数的趋势预测方法，采取了ARMA模型和小波神经网络模型。在对比两种模型的特点和适用范围的基础上，针对不同的状态参数选取不同的模型进行了趋势预测，可以实现对异常参数变化的提前报警，对船舶动力系统的日常维护具有一定的指导意义。本文以“东海救117”为应用对象，在原有船舶动力系统状态监测系统的基础上，利用该系统采集的船舶动力系统状态参数进行故障诊断。根据对故障诊断方法以及趋势预测技术的研究，对故障诊断系统的功能进行了设计，对其实现方法进行了研究。以Windows操作平台为运行平台，Java为开发语言，利用Eclipse作为开发工具完成了故障诊断专家系统功能的实现，为轮机工作人员对船舶动力系统的维护提供了一种新手段。
张湘军[4]2010年在《航道工程船舶系列化监测系统的研究》文中研究说明伴随着航运事业的快速发展,航道维护的要求也越来越高,这就给现代航道工程船的营运和维护提出了全新的课题。工程船舶安全生产运营是企业生存和发展的命脉,深入持久地开展工程船舶安全保障系统研究工作,积极探索工程船舶视情维修的新途径和新举措,努力寻求工程船舶状态监测和故障诊断的新思路和新方法,意义重大。文中综合国内外目前常用的比较成熟的动力机械监测方法,运用系统工程的理论对工程船舶的动力机械系统进行分析,采用模块化、系列化的设计理念对监测系统进行设计。介绍了目前船舶动力机械系统中发动机系统和液压系统的几种常见的监测方法,分析了性能参数监测法、瞬时转速监测法、振动监测法以及油液监测法的优势、劣势以及适用条件,提出在经济性的前提下合理优化组合成熟的监测方法可以实时有效的监测工程船舶动力机械系统的运行状态,提高监测系统故障诊断的准确性以及系统运行的稳定性、可靠性。采用模块化的设计理念对工程船舶动力机械监测系统的硬件、软件以及接口进行模块化设计,从而提高监测系统的设计效率、安装维护效率以及管理效率,使监测系统具有良好的经济性和通用性。然后通过对模块化的监测方法和监测系统进行系列化的产品设计,形成多种系列化监测模块和监测系统供用户选择,提高监测系统的灵活性和适用性,有利于推动新一代机舱监控系统的发展和普及。运用系统工程理论对船舶动力机械监测系统的环境,目标和结构进行分析,建立监测系统的模型并进行优化,通过监测系统的系统评价进行监测系统方案决策。最后通过采用层次分析法对挖泥船动力机械监测系统组合方案的决策来验证这种设计方法能提高监测系统设计的合理性,能尽可能同时满足系统设计者、系统使用者以及系统管理者各方面的要求；最后在Visual Studio.NET2008平台上以C#语言开发了船载监测系统软件,数据库系统采用的是SQL Server 2005,数据通信本地采用串口以及船岸通信采用3G无线网络,由此构成一个完整的航标维护船的动力机械监测系统。由于采用了模块化,系列化的设计方法,在进行其他航道工程船舶动力机械监测系统设计时可以借鉴部分模块,提高监测系统的设计效率和经济效益。
彭铁华[5]2005年在《挖泥船液压系统污染度的在线监测与诊断研究》文中研究表明挖泥船是航道疏浚与整治、水利工程、防洪抢险、海洋开发及海港建设的主要工具。目前对挖泥船管理维修的方法主要有定期维修和事后维修。随着挖泥船性能的不断提高，现有的技术手段和管理措施已不能满足挖泥船技术管理的要求。随着现代工业、计算机技术、网络通讯技术和故障诊断技术的迅速发展，对挖泥船的关键设备进行视情维修(Condition Based Maintenance)己成为目前研究的发展方向。利用先进的传感器技术、计算机与网络技术、故障诊断技术，对挖泥船关键机电、液压设备的运行状态进行在线实时监测，将大幅度降低管理成本和维修费用，提高维修水平，从而取得明显的经济和社会效益。 本文在对挖泥船液压系统进行广泛的调研和深入的理论研究的基础上，选择污染度为研究对象，进行了特征提取和故障诊断方法的应用研究，开发了挖泥船液压系统污染度在线监测与诊断系统。主要研究内容包括： 1．分析液压系统污染物的来源、污染物与磨损的相互关系以及污染物对液压元件失效的影响，为后续故障诊断提供理论支持； 2．分析国内外制订的污染度控制标准的内容及其特征值的提取，结合所研究的系统的结构和工况特点确定该系统应用的污染度等级评定标准、特征值类型和系统目标清洁度； 3．利用模糊理论和方法进行挖泥船液压系统污染度的故障诊断； 4．以虚拟仪器开发平台LabVIEW为工具开发了挖泥船液压系统污染度在线监测与诊断系统，实现了液压系统污染度的计算机辅助监测与诊断。 本文的研究工作对提高挖泥船液压系统的污染控制技术的管理水平具有十分重要意义，使挖泥船液压系统污染控制的管理方式从过去的主要依靠个人经验朝依靠状态监测的方向进行转变，使液压系统的污染控制更加科学和更加有效。
陈源华[6]2003年在《挖泥船机械设备远程监测与诊断系统设计》文中研究指明机械设备工况监测与诊断技术上世纪60年代起源于西方，80、90年代得到了迅速的发展，技术和分析手段得到了不断的完善和提高，它首先被用于航空航天及一些大型军事设备，现正逐步应用于大型民用设施，但在挖泥船上进行远程诊断系统开发国内尚未见报道，进行相关研究其意义是重大的。 由于挖泥船性能的不断改善和操作及施工自动化程度的不断提高，对挖泥船的机电设备技术管理的要求越来越高，而目前的技术手段和管理措施不能满足挖泥船技术管理的要求。随着科学技术的进步，计算机技术、网络通讯技术、故障诊断技术的不断发展，为远程故障诊断技术的实现提供了必要的技术基础。将基于Internet的应用技术、智能计算方法与传统的船舶状态监测与故障诊断技术相结合，在具有首冲功能的300方自航耙吸挖泥船上构造一种全新的故障诊断系统，即开发一套基于网络的挖泥船主要机械设备远程状态监测和故障诊断系统，为疏浚作业的技术人员提供及时可靠的技术指导和处理措施，满足疏浚作业安全、设备状态监测和故障诊断、实船和基地管理和维修决策的需求，提高设备利用率和管理水平。 本文首先论述了该领域国内外的发展；其次说明了本研究对象设备配置、监测及故障诊断需求；第三开展了系统故障分析，得出了有助于提高设备管理水平的结论；第四进行了机械设备监测及诊断功能框架设计；最后论述了本文研究对象远程监测及诊断系统的结构及系统设计。 本文的研究结果将有助于提高挖泥船设备管理的水平、提高船舶的利用率、提高船舶营运效率和效益。
孙蓉[7]2013年在《船舶鳍—翼鳍减横摇容错控制系统研究》文中指出在海浪、海风和海流等环境的扰动作用的影响下,船舶在航行的过程中会发生横摇等各种摇荡,而船舶的横摇运动阻尼很小,所以船舶的横摇运动会对船舶的影响较大,影响船舶作业的安全性。减摇鳍目前被认为是一种行之有效的主动式船舶减横摇装置,但由于船舶鳍-翼鳍减横摇控制系统是集机、电、液于一体的复杂装置,当船舶鳍-翼鳍减横摇控制系统发生故障或船体受损导致某些自身参数改变及传感器失灵时,船舶鳍-翼鳍减横摇容错控制系统可以基本维持系统的减横摇性能,保证船舶的运行安全,并尽可能满足船舶的航行性能和操纵性的基本要求。为此,本文分析了船舶鳍-翼鳍减横摇容错控制系统的主要故障特征,设计了基于信息融合与协商的多Agent故障诊断系统,构建了专家容错控制系统解决船舶鳍-翼鳍减横摇容错控制中的复杂问题。本文还针对系统模型的不确定性,提出了基于模型的故障诊断算法及在自适应故障诊断观测器下的容错控制律设计。具体研究内容如下：综述了船舶鳍-翼鳍减横摇容错控制系统的课题背景,对故障诊断以及容错控制技术国内外研究现状做了简要论述,并介绍了论文的整体结构和研究内容。建立了船舶鳍-翼鳍减横摇控制系统主要故障工况模型,并分析了船舶鳍-翼鳍减横摇控制系统的故障表征形式及其故障特征,利用AMESim软件对几种主要故障进行了仿真,得到了系统状态在故障工况下的响应特性。利用多Agent信息融合模型可有效对信息的变化做出实时、快速反应这一优点,将多Agent信息融合技术和多议题协商策略运用到船舶鳍-翼鳍减横摇控制系统的故障诊断中,提出了故障诊断系统多Agent设计方案,从而提高了故障诊断效率和准确率。同时,为了解决具有多种故障源和故障特征的船舶鳍-翼鳍减横摇容错控制系统问题,利用专家系统的优点,建立了知识库及推理机制,将船舶鳍-翼鳍减横摇容错控制方法与专家系统进行了有机的结合,并将优先级的思想引入到推理机的控制策略中。从而实现不同故障的容错控制,有效地解决船舶鳍-翼鳍减横摇容错控制中的复杂问题。针对船舶鳍-翼鳍减横摇容错控制系统模型的不确定性及非线性特性,提出了基于模型的故障诊断算法以及在自适应故障诊断观测器下的容错控制律设计。利用最优解耦原理,设计了基于未知输入的鲁棒故障诊断观测器,实现了干扰解耦。针对一类非线性系统,设计了参数估计的故障诊断观测器,并验证了算法的收敛性。针对传统故障诊断算法对故障估计的不足,利用自适应故障诊断观测器估计了系统故障信息,在估计的故障信息下,设计了状态反馈的容错控制器。建立了船舶鳍-翼鳍减横摇专家容错控制系统仿真平台,并针对典型故障进行了仿真。仿真结果表明本文设计的容错控制系统可有效对传感器和执行器故障、多故障情况下的船舶进行减横摇容错控制。
张津[8]2013年在《综合减摇装置故障监测及诊断系统研究》文中提出近年来,随着中国航海领域事业的不断发展,对舰船航行过程中的安全性舒适性的要求日趋迫切。减摇鳍及减摇水舱是目前船舶用来减小航行时受海风、海浪影响产生的横摇运动的有效装备。由于减摇鳍与减摇水舱在不同海情下减摇效果不同,由二者组合且综合各自优点的综合减摇装置因其良好的减摇效果得到了广泛应用。而关于综合减摇装置故障监测及诊断系统的研究开始受到人们更多的关注。本文中综合减摇装置故障监测及诊断系统由底层硬件电路、上位机监控界面、人机对话故障诊断界面三大模块组成。底层硬件系统能实现多种环境参数采集及远距离无线传输。上位机监控界面可实时观察环境参数及相应传感器位置信息,存储历史数据,参数阈值超出报警及故障报送到诊断系统。诊断系统可实现人机对话从而对故障进行诊断,最终给出最可能的故障原因结论,为综合减摇装置能够正常工作提供一定保障。首先,根据减摇鳍与减摇水舱的组成结构、工作原理,及参考资料、专家经验,建立减摇鳍与减摇水舱故障树,为综合减摇装置数据监测点的确定及故障诊断打下基础。其次,对综合减摇装置数据监测功能需求进行分析,并对监测系统进行软硬件设计。使用CC2430无线模块建立Zigbee无线网络,并根据各节点的不同功能,设计硬件电路并编写节点工作程序,设计并完成上位机监控界面。再次,结合产生式规则与框架式知识表达方式,根据所建立的故障树在SQLServer数据库下建立专家诊断知识库。在知识库创建及完善过程中,对知识进行一致性校验。对推理机进行改进,包括在推理方向及搜索策略方面,采用双向推理使故障推理更具有工程实现性,在故障搜索时考虑底事件发生概率的同时,将搜索代价、信息价值加入考虑,避开盲目推理,使系统诊断效果提高。选择Visio Studio 2010与Windows 7作为开发平台,使用C#与C语言进行系统编程,设计友好人机界面,使用户操作更方便容易。
孙玉清, 隆刚, 朱宇[9]2000年在《船舶液压传动系统故障诊断的理论研究》文中研究指明从液压传动系统的特征模型出发 ,提出了一种基于功率流理论的状态监测和故障诊断的方法、回路压降守恒规律和节点流量守恒规律 .并以此为基础 ,通过一个典型的船舶机械液压传动系统 ,推导出全信息方程来确定最佳的监测点和故障位置
张芳芳[10]2007年在《冷藏集装箱远程监控及故障诊断系统研究》文中研究说明我国既是冷藏食品的生产大国又是消费大国,食品物流涉及千家万户。随着我国消费者生活水平的不断提高,人们对于食品品质的要求也越来越高。尤其是需要冷藏保鲜的新鲜食品,如果其冷藏保鲜条件不能达到要求,保鲜效果不好就必然会影响食品的可售卖品质,对商家而言也就意味着市场份额的丧失。我国的冷藏食品市场是巨大的,随着产销量的快速增长,我国冷藏物流业将进入快速增长时期。适合食品冷藏运输的设备主要有铁路冷藏车、公路冷藏车、冷藏船及冷藏集装箱。近几十年来,冷藏集装箱运输因其所具有的鲜明的特点和突出的优越性而在全世界范围内迅猛发展。冷藏集装箱(Reefer Container)是专门为运送有温度要求而特殊设计的集装箱,它是运输需保持一定温度的冷冻货或者鲜货用的集装箱。它具有制冷或保温功能,可用于运输冷冻货或者低温货,如鱼、肉、新鲜水果、蔬菜等食品。机械式冷藏集装箱是独自带有制冷机组的特殊集装箱,它自带制冷系统,只要插上电源就可以开始制冷降低箱内温度。由于机械式冷藏集装箱多装载于船舶的甲板舱面,受到海上航行特殊情况的制约而工作在十分恶劣的条件中,如环境条件差,时常受到海水侵蚀和日晒雨淋,设备部件常在潮湿的空气中露天工作,运输途中又免不了遇到剧烈碰撞,气候和温度变化和长时间断电等。这些都将增加机组故障率和货物的损坏,影响冷藏集装箱内部装载的货物的保鲜效果和冷藏效果。因此,开发冷藏集装箱的远程监控与故障诊断系统,对克服以上不利因素,实时监控冷箱运行状态,及时发现冷箱故障并进行排除,对于减少货物损失和保证运输质量具有十分重要的意义。本文讨论了世界上最先进的冷藏集装箱监控系统——REFCON的监控与工作原理,并结合冷箱模拟海上航行状态下的制冷系统工作数据,分析了正常状态下的工作参数,为冷藏集装箱的故障诊断与排除奠定了基础。同时个人总结了现今冷藏集装箱故障排除研究方面的不足,并针对这些不足提出了自己的改进意见与方向。在此基础上,查阅大量文献资料,总结了比较完全的冷藏集装箱排故资料。采用ACCESS数据库工具和VB等工具,开发了新的船舶冷藏集装箱故障诊断及查询界面。将原有的不足60个故障扩充至近400个;优化了查询界面,使其更加美观、实用、方便。将制冷系统各部件的故障分门别类为13类,分别为活塞式压缩机故障、螺杆式压缩机故障、离心式压缩机故障、封闭式压缩机故障、开启式压缩机故障、热力膨胀阀故障、壳管式水冷冷凝器故障、风机盘管故障、电磁阀故障、油分离器故障、干燥过滤器故障、制冷系统故障、控制系统故障。使用查询更加快捷。该查询系统具有非常实际的意义,可直接应用于冷藏集装箱排故工作。
参考文献：
[1]. 挖泥船动力机械远程诊断系统关键技术研究[D]. 盛晨兴. 武汉理工大学. 2009
[2]. 船舶液压系统故障诊断及状态监测的研究[D]. 隆刚. 大连海事大学. 2000
[3]. 船舶动力系统故障诊断方法与趋势预测技术研究[D]. 徐晓健. 武汉理工大学. 2014
[4]. 航道工程船舶系列化监测系统的研究[D]. 张湘军. 武汉理工大学. 2010
[5]. 挖泥船液压系统污染度的在线监测与诊断研究[D]. 彭铁华. 武汉理工大学. 2005
[6]. 挖泥船机械设备远程监测与诊断系统设计[D]. 陈源华. 武汉理工大学. 2003
[7]. 船舶鳍—翼鳍减横摇容错控制系统研究[D]. 孙蓉. 哈尔滨工程大学. 2013
[8]. 综合减摇装置故障监测及诊断系统研究[D]. 张津. 哈尔滨工程大学. 2013
[9]. 船舶液压传动系统故障诊断的理论研究[J]. 孙玉清, 隆刚, 朱宇. 大连海事大学学报. 2000
[10]. 冷藏集装箱远程监控及故障诊断系统研究[D]. 张芳芳. 上海海事大学. 2007