基于缸内工作过程的柴油机工况监测与诊断技术研究课件.ppt

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1、基于缸内工作过程的柴油机工况监测与诊断华梅堂 一概述一概述柴油机作为船舶主要动力源，是整个船舶的动力心脏。其运行状态的好坏，直接影响到整个船舶动力系统的工作状况，对其性能进行测试分析和设备状态监测是保证船舶航运安全的必要措施。二柴油机缸内工作过程监测原理二柴油机缸内工作过程监测原理1柴油机基本工作原理柴油机基本工作原理图1：四冲程柴油机工作原理图二柴油机缸内工作过程监测原理二柴油机缸内工作过程监测原理2缸内工作过程监测参数缸内工作过程监测参数图2：P-示功图 图3：P-V示功图三柴油机工况监测与诊断系统三柴油机工况监测与诊断系统整个信号测量部分主要有针阀升程（位移）传感器、压力传感器和磁电式传

2、感器，其在柴油机上布置如图5所示：图5：测点布置图三柴油机工况监测与诊断系统三柴油机工况监测与诊断系统2高速数据采集与处理模块高速数据采集与处理模块 该单元以该单元以ARM7 32位单片微机为核心，位单片微机为核心，配以信号整形、信号滤波、信号变换、数配以信号整形、信号滤波、信号变换、数据通信等电路，特别是配以多通道高精度据通信等电路，特别是配以多通道高精度高速的高速的AD采样电路。因而能精确地测量采样电路。因而能精确地测量曲轴转角、气缸压力、燃油压力等参数。曲轴转角、气缸压力、燃油压力等参数。它是个带有现场总线和以太网络的智能型它是个带有现场总线和以太网络的智能型高速信号数据采集和处理模块。

3、高速信号数据采集和处理模块。三柴油机工况监测与诊断系统三柴油机工况监测与诊断系统3监测与诊断系统监测与诊断系统3.1 数据输入数据输入 图6：柴油机工况监测与诊断系统图三柴油机工况监测与诊断系统三柴油机工况监测与诊断系统3.3 状态监测及故障诊断用人工智能网络技术和专家推理准则，不断训练积累和完善的柴油机运行状态监测与诊断的知识库，通过比较当前实测示功图与正常工况示功图的某些特征参数的差别，来实现柴油机工作状态监测及故障诊断。四在工程应用中的关注点探讨四在工程应用中的关注点探讨多缸实时工况监测与诊断技术在实船应用上需解决的关键技术：1.柴油机缸内燃烧过程示功图特征量的提取机理研究建立柴油机缸内

4、工作过程的模型，并对其示功图特征量机理进行分析研究。合理的特征量提取是整个监测与诊断系统的关键，主要有爆发压力、压缩压力及所处的位置，还有表示多缸均衡度的示功功率等。2.柴油机缸内燃烧过程示功图特征量的提取机理研究建立柴油机缸内工作过程的模型，并对其示功图特征量机理进行分析研究。合理的特征量提取是整个监测与诊断系统的关键，主要有爆发压力、压缩压力及所处的位置，还有表示多缸均衡度的示功功率等。五结论五结论现代柴油机的发展对经济性和可靠性的要求日趋强烈，已向技术市场提出了缸内过程监测的需求。而现有的柴油机遥控和监测系统尚无法满足这一要求，在现有的船舶机舱监测系统的基础上开发新一代具备缸内过程监测的机舱监测系统将是21世纪船舶机舱自动化发展的技术亮点。