[发明专利]适用于大功率发动机的综合性能智能分析系统及方法

权利要求书

1.适用于大功率发动机的综合性能智能分析系统，其特征是，包括传感器模块，所述传感器模块包括润滑油状态传感器及颗粒传感器，所述传感器模块将采集的信号送给信号处理单元；所述信号处理单元包括信号处理电路和采集板，所述信号处理电路对传感器模块传来的信号进行处理并将处理后的信号送给采集板，所述采集板包括A/D转换模块和单片机；所述A/D转换模块将信号处理电路传来的模拟量转换成数字量，并将数字量信号送给单片机；单片机也能通过输入捕获模块接收经过信号处理电路处理后的颗粒传感器传来的润滑油金属颗粒信息；单片机也能通过CAN总线直接接收润滑油状态传感器发送的润滑油状态信息；单片机的输出端连接声光报警单元，单片机通过通讯模块将分析处理后的信号发送给服务器；服务器对接收的信号进行分析处理。

2.如权利要求1所述适用于大功率发动机的综合性能智能分析系统，其特征是，所述传感器模块还包括热敏电阻传感器、热电偶传感器、压力变送器、磁电或霍尔式传感器；

所述信号处理电路包括热敏电阻传感器信号处理电路、热电偶信号处理电路、电流信号处理电路、脉冲信号处理电路及开关量信号处理电路；所述热敏电阻传感器信号处理电路、热电偶信号处理电路、电流信号处理电路的输入端分别连接热敏电阻传感器、热电偶传感器、压力变送器，输出端连接所述A/D转换模块的输入端；所述脉冲信号处理电路及开关量信号处理电路的输入端分别连接磁电或霍尔式传感器、颗粒传感器，输出端连接单片机的输入捕获模块。

3.如权利要求2所述适用于大功率发动机的综合性能智能分析系统，其特征是，所述热敏电阻传感器用于采集冷却水温度、进气温度及机油温度，输出为随温度改变的电阻信号；所述热电偶传感器安装在缸排气管上用于测量排气温度，输出为电势信号；所述压力变送器测量机油压力、进气压力及机油滤压差，输出为标准的4～20mA电流信号；磁电或霍尔式传感器测量发动机转速及瞬时转速，输出为脉冲信号；所述润滑油状态信息包括介电常数、粘度及密度。

4.如权利要求2所述适用于大功率发动机的综合性能智能分析系统，其特征是，热敏电阻传感器信号处理电路通过将传感器用精密电阻上拉至5V电源的方式，将热敏电阻传感器信号转换为电压信号；

热电偶信号处理电路通过运算放大器对热电偶信号进行放大处理；采用电路消除运放失调电压对热电偶输出的微小信号放大的影响；采用PN节进行冷端温度的补偿；

电流信号处理电路通过精密电阻将4～20mA的标准电流信号转换为电压信号，再经过运放芯片进行放大处理；

脉冲信号处理电路首先通过运算放大器对输入的信号进行放大，进而通过施密特触发器对放大后的信号进行整形处理；

开关量信号处理电路通过三极管将12V电平的信号转化为5V电平的信号，且处理后的信号极性与输入信号的正好反向。

5.一种基于权利要求1-4任一项所述适用于大功率发动机的综合性能智能分析系统方法，其特征是，传感器模块将采集的信号送给信号处理单元；信号处理单元再将信号处理后通过通讯模块发送给服务器；所述服务器对接收的信号进行有效性判断后，实时显示并保存数据，还对测试信号进行标度变换、参数状态识别及传感器标定；并利用专家诊断系统判断异常原因，给出相应的故障排查建议及维修办法。

6.如权利要求5所述一种适用于大功率发动机的综合性能智能分析系统方法，其特征是，所述服务器对接收的信号进行有效性判断的方法为以下方法中的任意一项或多项的组合：

1)值域判定法：设定信号的数值范围，如果当前测试的数据超过该范围，判定信号是无效的，否则是有效；

2)时域判定法：监测信号在一段时间内的变化情况，模拟信号如果出现短时间的突变，脉冲信号频率如果发生短暂突变，那么判断这些信号为异常；

3)逻辑判定法：对2个或2个以上有关联的传感器的数据进行比较，判断数据间的逻辑关系是否符合常规法则，如果符合则有效，否则为无效。

7.如权利要求5所述一种适用于大功率发动机的综合性能智能分析系统方法，其特征是，实时显示并保存数据的具体方法为，实时显示与存储测试的有效数据，数据显示通过数字或曲线显示，在设定的时间点自动创建数据文件，并将当前时间及各传感器测量的数据同步保存。