[发明专利]一种基于灰色理论的柴油机润滑油进机安保参数预测方法

说明书

本发明是一种基于灰色理论的柴油机润滑油进机安保参数预测方法。本发明属于柴油机安全预测技术领域，首先采集柴油机润滑油进机压力和温度的运行数据，并对该运行数据进行卡尔曼滤波处理；然后按照灰色预测模型的建模步骤，实现柴油机运行数据的预测功能，并得到预测结果；运用相对误差检验法对灰色预测模型进行检验，若未满足四级检验指标，则利用残差法优化灰色模型，直至满足四级及以上级别指标，输出准确的预测数据；在预测数据相对误差验证合格基础上，将预测结果与柴油机报警阈值进行逻辑判别，将预测状态结果输出至上位机。本发明可以有效的预测柴油机润滑油进机参数的变化趋势，并对柴油机润滑油系统的未来的工作状态进行合理预测。

技术领域

本发明涉及柴油机安全预测技术领域，是一种基于灰色理论的柴油机润滑油进机安保参数预测方法。

背景技术

随着当今社会工业化水平的迅猛发展，柴油机作为最常用的动力机械设备，广泛应用于石油矿场、固定发电、铁路牵引、工程机械及特种船舶等领域，并且柴油机日益朝着大型化、高速化、精密化方向发展，工作性能不断改善，自动化程度越来越高。一方面利用先进柴油机将大大提高劳动生产率，提高产品质量，降低生产成本和能耗；但另一方面，柴油机的安全运行问题日益严峻，随着高负荷、高转速的发展，柴油机安全事故危险程度进一步提高，一旦其中某一部分或某一环节发生持续的超限运行并且不采取处理，往往会造成设备损坏，引发重大安全事故，甚至危及人身安全。开展柴油机安全保护技术研究，不仅能够帮助我们防止安全事故发生，确保工作人员人身安全，同时能够避免潜在的巨大经济损失和社会损失。

传统柴油机安全保护系统的任务是监测柴油机的重要状态参数，如柴油机润滑油进机压力、温度，判断其是否超越设定阈值，进而判断柴油机运行是否安全，并在危险发生前采取紧急停机措施，保证人员及设备安全。这种方式虽然可以在一定程度上避免事故的发生，但其弊端也是十分明显，当处于额定负荷下正常运行的柴油机突然发生停机操作(特别是从满负荷突然卸载)，会对运动件造成应力冲击；并且在润滑油压力逐渐偏离正常范围的过程中，对机体、活塞以及曲轴等运动部件的润滑效果大幅度下降，对设备造成巨大的不可逆损伤，严重影响设备的工作寿命。

经对现有技术的文献检索发现，公开文件“船用柴油机的测速与安保系统”提出了一种基于柴油机转速的安保系统，该公开文件自述为：“本发明提供一种船用柴油机的测速与安保系统。使用者通过工业触摸屏根据实际的使用情况设置报警阈值，报警阈值是针对每一路检测信号而预先设定的，并且每一路检测信号的报警阈值可以选择设定为是模拟量或开关量。使用者通过工业触摸屏对每一路检测信号的报警阈值为开关量或模拟量进行设置。所述主控模块通过所述报警阈值对所述检测信号进行判断所述检测信号超过所述报警阈值,则所述主控模块向所述柴油机发出停车信号,并通过所述远程控制箱报警所述检测信号未超过所述报警阈值,则不采取任何操作”其不足之处是该安保系统采用的策略是对实时数据进行单一阈值的设置，只有在设备超限运行后才能监测出来并进行停机处理，仍然会对柴油机造成巨大的损伤。

发明内容

本发明为实现柴油机安全保护的润滑油进机参数预测的方法，通过实时采集柴油机润滑油进机参数运行数据，实现对柴油机运行状态的监测，进而对数据进行处理并预测变化趋势。并在危险情况发生前向上位机发送报警信号，可以提前采取反馈措施，避免设备超限工作的情况，提高设备的可靠性、安全性，本发明提供了一种基于灰色理论的柴油机润滑油进机安保参数预测方法，本发明提供了以下技术方案：

一种基于灰色理论的柴油机润滑油进机安保参数预测方法，包括以下步骤：

步骤1：通过压力传感器采集柴油机压力数据，所述压力数据为柴油机的润滑油进机压力运行数据，通过数据采集卡从柴油机润滑油进机入口管道的压力传感器处获取，并将数据存储至Excel中；

步骤2：对采集到的柴油机的润滑油进机压力运行数据进行数据预处理，滤除环境噪声影响；

步骤3：根据滤除噪声后的数据，柴油机润滑油进机压力灰色预测数据处理，得到预测结果；