[发明专利]一种舰船柴油发电机组健康管理系统及其工作方法

权利要求书

1.一种舰船柴油发电机组健康管理系统，其特征在于：包括监控存储模块、通用信号采集模块、扭振监测模块、离线振动监测模块、离线油液监测模块、健康状态识别模块、健康状态预测模块、总线，

所述的监控存储模块，用于显示柴油发电机组热力参数、电力参数、故障信息、健康状态、辅助决策信息及存储数据，通过总线与通用信号采集模块、扭振监测模块、离线振动监测模块、离线油液监测模块、健康状态识别模块、健康状态预测模块通讯；

所述的通用信号采集模块，用于将柴油发电机组热力参数、电流、电压信号反馈至监控存储模块；

所述的扭振监测模块，用于将柴油发电机组转速信号和扭振角位移信号、经软件处理后的扭振特征反馈至监控存储模块；

所述的离线振动监测模块，用于将离线采集到的柴油发电机组典型部位的振动加速度参数、经解码和软件处理后的振动特征反馈至监控存储模块；上述典型部位包括柴油机自由端机脚、机身、缸盖、联轴器壳体以及发电机自由端机脚；

所述的离线油液监测模块，用于将离线采集到的柴油机润滑油温度、粘度、颗粒度、水分参数、经解码和软件处理后的油液健康状态反馈至监控存储模块；

所述的健康状态识别模块，用于从监控存储模块获取柴油发电机组温度、压力、电流、电压、报警阈值、基于经验的故障原因与故障现象对应关系信息，经软件处理后将故障状态、故障原因、维修方法反馈至监控存储模块；

所述的健康状态预测模块，用于从监控存储模块获取柴油发电机组温度、压力、电流、电压、报警阈值、基于数据驱动的故障原因与故障现象对应关系信息，经软件处理后将潜在故障状态、健康状态和辅助运行维护策略反馈至监控存储模块。

2.一种如权利要求1所述的舰船柴油发电机组健康管理系统的工作方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

（1）所述监控存储模块接收柴油发电机组热力参数、电力参数、故障信息、健康状态、辅助决策信息并存储，以图形、文字的界面方式显示和人机交互；

（2）所述通用信号采集模块采集压力、温度、电流、电压模拟量信号，并转为标准数字信号，采集开关量信号、RS485信号、CAN总线信号，并以CAN总线信号对外输出；

（3）所述扭振监测模块接收机组转速信号和扭振角位移信号，绘制时域、频域扭角振幅特征曲线，提取主谐次最大共振峰值，计算扭角位移峭度值，与预先设置的正常、典型故障时的扭振特征比较，给出柴油发电机组故障原因和故障排除建议，输送至监控存储模块；

（4）所述离线振动监测模块接收离线监测的机组测点振动加速度信号，振动测点至少要包含柴油机自由端机脚、机身、缸盖、联轴器壳体、发电机自由端机脚，绘制时域、频域振动加速度曲线，计算低频段和全频段振动加速度总级、振动烈度和主要振幅对应的频带，与预先设置的正常、典型故障时的振动特征比较，给出柴油发电机组故障原因和故障排除建议，输送至监控存储模块；

（5）所述离线油液监测模块接收柴油发电机组润滑油的温度、粘度、颗粒度、水分参数，与预先设置的正常、典型故障时的相关参数比较，给出柴油发电机组故障原因和故障排除建议，输送至监控存储模块；

（6）所述健康状态识别模块接收柴油发电机组各种介质温度、压力、电流、电压、转速参数，与预先设置的正常、典型故障时的相关参数比较，给出柴油发电机组故障原因和故障排除建议，输送至监控存储模块；

（7）所述健康状态预测模块接收柴油发电机组各种性能参数历史数据，通过自主神经网络学习和训练，判断柴油发电机组故障、识别潜在故障，给出辅助运行维护策略，输送至监控存储模块。

3.根据权利要求2所述的舰船柴油发电机组健康管理系统的工作方法，其特征在于：步骤（7）中的辅助运行维护策略是基于任务剖面和设备健康状态，给出相应的运行策略及维护策略，包括忽略故障持续运行、观察运行、立即停机检修、定期检修、根据设备健康状态趋势预判检修。