[发明专利]一种船舶柴油机的状态监测方法及装置

说明书

本发明涉及船舶设备故障监测技术领域，具体涉及一种船舶柴油机的状态监测方法及装置,包括：步骤S1：采集所述船舶柴油机在当前工况的转速和功率；步骤S2：根据所述转速和功率生成对应于所述当前工况的振动特征值；步骤S3：根据所述振动特征值和一预先生成的振动标准值判断所述船舶柴油机的状态，并输出状态结果。本发明的有益效果在于：通过采集各运动工况下的振动信号以生成振动特征值，进而通过振动特征值和振动标准值实现了在任意工况条件下对船舶柴油机的工作状况的监测，避免了现有技术中针对变工况条件下无法准确监测船舶柴油机状况的问题。

技术领域

本发明涉及船舶设备故障监测技术领域，具体涉及一种船舶柴油机的状态监测方法及装置。

背景技术

船舶柴油机，是一种以活塞式内燃机原理运作的动力设备。由于船舶柴油机的热效率高、经济性好、起动容易、对各类船舶有很大适应性，问世以后很快就被用作船舶的主要推进动力。船舶柴油机作为一种往复式运动机械，其内部结构的故障会影响机器的激励特性和传递特性，并在机器表面的振动和噪声信号中表现出来。因此，利用振动信号进行往复机械的状态监测具有速度快、精度高、范围广，信号易于测取，易于实现早期预报和在线监测等优点。

现有技术中，已存在有针对船舶柴油机的振动信号机械故障监测的相关技术方案。但是，在实际实施过程中，发明人发现，现有技术往往存在有以下问题：

1)传统的柴油机振动监测方法通常针对单一工况(额定工况)的运行过程，但在实际工作中柴油机很少运行在同一种工况下，柴油机运行过程中工况总是不稳定的；

2)往复机械的表面振动信号不仅与机器内部部件的磨损间隙有关，还与机器的运行工况、冷却条件、润滑状况有关，在实际运行状态监测中要综合考虑这些影响因素非常困难；

3)柴油机结构、运动状态复杂，型号多样，难以归纳出共性。适用于某型号柴油机的分析方法，对另一型号的柴油机未必可行。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种船舶柴油机的状态监测方法及装置。

具体技术方案如下：

一种船舶柴油机的状态监测方法，包括：

步骤S1：采集所述船舶柴油机在当前工况的转速和功率；

步骤S2：根据所述转速和功率生成对应于所述当前工况的振动特征值；

步骤S3：根据所述振动特征值和一预先生成的振动标准值判断所述船舶柴油机的状态，并输出状态结果。

优选地，所述振动标准值的生成方法包括：

步骤A1：对一标准船舶柴油机进行采样以获得多个样本信号；

步骤A2：获取每个所述样本信号的均方根值；

步骤A3：根据多个所述均方根值生成所述振动标准值。

优选地，所述步骤A2中，所述均方根值的生成方法为：

其中，X_rms为所述均方根值，X_i为所述样本信号中的第i个采样点，i＝(1，2，…,N),N为采样点数。

优选地，所述步骤S2包括：

根据预先生成的多个现场特征值和所述转速、所述功率生成所述振动特征值；

所述现场特征值的生成方法为：

其中，为所述现场特征值，n_i为所述现场特征值对应的转速，sj为所述现场特征值对应的功率，X_t为所述现场特征值的振动信号中的第t个采样点，t＝(1，2，…,N),N为采样点数。