[发明专利]基于虚拟仪器的船用柴油机常规参数监测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种船用柴油机常规参数监测装置，本发明也涉及一种船用柴油机常规参数监测方法。

背景技术

在柴油机运行过程中，要对反应其性能的各种参数进行监测。柴油机监测系统的特点是测量的参数种类多，如温度、压力、转速、振动、扭矩等，测量精度要求高，实时性强。传统的柴油机监测仪器功能比较单一，适应性较差，对柴油机的多个参数进行测量时，就要设计多种测试仪器，这种设计方式很难实现多参数的实时同步监测，也不方便柴油机监测数据的显示和存储。虚拟仪器技术为柴油机测试仪器的研制提供了良好的开发平台，硬件和软件可以根据用户需求来定制或更新，灵活地对系统进行变更或扩展，仪器功能的实现在很大程度上取决于应用软件的功能设计，因此，用户可以自由定义仪器功能，使一套虚拟仪器实现多种不同仪器的功能，使仪器开发人员不必花费大量的时间和精力用于仪器硬件的设计、加工、安装、调试等工作，可以把主要精力和时间用于有关参数测试方法和试验结果的分析处理上，在智能化程度、处理能力、性能价格比和可操作性等方面均有明显的技术优势。虚拟仪器技术能够有效降低仪器的开发成本，缩短开发周期，所以将虚拟仪器技术应用于柴油机监测系统中有着十分重要的意义。

现有一些柴油机测试系统，如专利申请号200510027001.6的中国专利“发动机测试系统及其测试方法”公开了的一种发动机测试系统，它采用直流伺服电机拖动被测发动机旋转，使用传感器采集相关数据进行分析，所述测试台装置持续与PLC接口进行通讯，控制传感器就位以及被测发动机的转速，另外，通过PLC接口得到当前测试状态。缺点是数据采集类型少，通用性差，后期升级维护困难。专利申请号为201020602417.2的中国专利“发动机数据采集服务器和测控系统”公开了一种数据采集服务器，它包括：数据接收装置，配置用于经由多个第一通信协议接口分别从相应的数据采集设备接收数据，其中数据采集设备用于从发动机采集数据；数据转换装置，配置用于将所接收数据的格式转换成第二通信协议接口要求的格式；数据提供装置，配置用于经由第二通信协议接口将经转换的数据向第二设备提供。缺点是缺少数据分析功能，而且后期维护性差。

还有的发动机测试仪利用了单片机和相应的传感器，如CMS-1型发动机测试仪是专门为康明斯柴油机不解体检测研制的。仪器硬件由8098单片机、电子盘、汉字数据显示屏、打印机、专用键盘和测试参数整定电路等单元组成。能测试机油压力，排气温度，冷却水温度，烟度，转速，功率等参数。缺点是扩展性和通用性差，只能对康明斯部分型号柴油机进行测试。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成本低、可扩展性好的基于虚拟仪器的船用柴油机常规参数监测装置。本发明的目的还在于提供一种基于虚拟仪器的船用柴油机常规参数监测方法。

本发明的基于虚拟仪器的船用柴油机常规参数监测装置包括SCXI-1001信号调理箱1、基于SCXI的模块化功能卡2、接线器3、基于PXI的模块化功能卡4和PXI-1042Q机箱5；热电偶传感器、热电阻传感器、压力传感器和转速传感器分别将测得的热电偶信号、热电阻信号、压力信号和频率信号发送给基于SCXI的模块化功能卡2，振动传感器将振动信号发送至基于PXI的模块化功能卡4，扭振传感器将扭振信号通过接线器3发送至基于PXI的模块化功能卡4；基于SCXI的模块化功能卡2对热电偶信号、热电阻信号、压力信号和频率信号进行调理，并将调理后的热电偶信号、热电阻信号、压力信号和频率信号发送至基于PXI的模块化功能卡4；基于PXI的模块化功能卡4将采样信号进行分析并存储。

本发明的基于虚拟仪器的船用柴油机常规参数监测装置还可以包括：

所述基于SCXI的模块化功能卡2包括SCXI-1102热电偶信号调理模块2-1、SCXI-1121热电阻信号调理模块2-2、SCXI-1122压力信号调理模块2-3和SCXI-1126频率信号调理模块2-4，基于SCXI的模块化功能卡2置于SCXI-1001信号调理箱1内部，基于SCXI的模块化功能卡2的电源输入端与SCXI-1001信号调理箱1的电源输出端连接，热电偶传感器的信号输出端与SCXI-1102热电偶信号调理模块2-1的信号输入端连接，热电阻传感器的信号输出端通过4线-RTD与SCXI-1121热电阻信号调理模块2-2的信号输入端连接，压力传感器的信号输出端与SCXI-1122压力信号调理模块2-3的信号输入端连接，转速传感器的信号输出端与SCXI-1126频率信号调理模块2-4的信号输入端连接，