柴油机性能监测系统的开发与试验研究

发布时间：2017-05-31 05:09

  本文关键词：柴油机性能监测系统的开发与试验研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：船舶柴油机是船舶的动力心脏,其安全稳定的运行是保证航运安全的关键。通过对船舶柴油机进行在线状态监测和故障诊断,能及时发现设备存在的故障隐患、避免突发性故障停机和安全事故的发生。 实时监测系统是对机械设备运行状态进行评估和故障诊断的交互系统。在柴油机性能监测与分析系统中通过测量柴油机缸内气体压力信号、上止点信号和飞轮瞬时转速信号,计算得到柴油机指示参数作为性能评价的依据;在挖泥船液压设备状态监测系统中,通过测量关键点的油压变化信号,结合油液中颗粒污染物浓度分析评价当前设备的运行状态。状态监测与故障诊断系统采用三层结构,第一层为数据采集模块,第二层为状态监测模块,第三层为分析与预测模块。系统开发在虚拟仪器平台上进行,仪器的操作面板直观的显示监测数据及分析结果。软件系统具有集成度高、界面友好、操作方便和运行速度快等优点。 监测系统的数据存储通过后台数据库系统来完成,对数据库结构的设计是监测系统设计的重要组成部分。SOL Sever2000是Windows操作系统下的数据库开发平台,在其上设计数据表单和存储控制,使监测系统的后台存储模块得到了极大的简化。 通过示功通道测量柴油机缸内压力示功图是对其缸内燃烧过程进行分析评估的重要方法。对测量得到的示功图信号进行处理是其它数据处理的前提,文中阐述了在VC++软件开发环境中开发的示功图信号处理程序的程序结构和计算流程。 最后为了验证柴油机性能监测方法的正确性,进行了模拟故障试验研究。在4135型柴油机试验台架上测量柴油机缸内气体压力示功图和缸盖振动信号,模拟了排气门漏气和高压油管漏油故障下的柴油机工作状态。研究结果证明结合瞬时转速分析、气缸压力示功图分析、缸内燃烧放热率分析和振动分析能诊断出柴油机高压油管漏油和排气门漏气故障。
【关键词】：监测与诊断系统 柴油机 虚拟仪器
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：U664.121
【目录】：

• 第1章 绪论8-14
• 1．1 选题的背景及意义8-10
• 1．2 柴油机状态监测与故障诊断技术的发展现状10-13
• 1．3 本文所包含的主要研究工作13-14
• 第2章 示功图的测量与分析14-31
• 2．1 柴油机气缸压力示功图的测量14-16
• 2．2 气缸压力示功图信号的等曲柄转角化和平均处理16-22
• 2．2．1 气缸压力示功图信号的等曲柄转角化16-18
• 2．2．2 气缸压力信号的多周期平均化处理18-20
• 2．2．3 气缸压力示功图上止点的定位20-21
• 2．2．4 气缸压力示功图的光顺处理21-22
• 2．3 气缸压力示功图的转换与特征参数的提取22-28
• 2．3．1 将 P-φ示功图转化为 P-V示功图22-23
• 2．3．2 柴油机性能参数的计算23-25
• 2．3．3 燃烧放热规律的计算25-28
• 2．4 柴油机性能监测分析系统的研制28-31
• 2．4．1 系统的硬件部分29
• 2．4．2 系统的软件部分29-31
• 第3章 监测系统的研制31-47
• 3．1 船舶柴油机数字化监测诊断与控制系统的总体结构31-33
• 3．2 系统的监测对象33-34
• 3．3 系统的硬件构成34-36
• 3．3．1 传感器和测点的选择34-36
• 3．3．2 数据采集36
• 3．4 系统的软件部分36-39
• 3．4．1 LabVIEW软件开发平台37
• 3．4．2 监测系统软件的结构和主要功能37-39
• 3．5 挖泥船液压设备监测系统的研制39-47
• 3．5．2 系统测点的选择40-41
• 3．5．3 系统的软件部分41-43
• 3．5．4 系统的硬件组成43
• 3．5．5 系统的数据处理43-44
• 3．5．6 采集端主程序中故障数据存储程序结构44-47
• 第4章 数据库的设计47-58
• 4．1 SQL SEVER2000数据库管理与开发平台47-48
• 4．2 数据库管理方案48-49
• 4．3 数据文件存储方式49-50
• 4．4 数据库存储结构50-55
• 4．5 临时数据表中数据的更新55-56
• 4．6 数据容量控制56-58
• 第5章 监测与诊断技术在柴油机上的应用研究58-71
• 5．1 试验机型58
• 5．2 测试仪器与测点布置58-59
• 5．3 试验方案59-60
• 5．4 结果分析60-71
• 5．4．1 高压油管漏油故障的诊断分析60-64
• 5．4．2 排气门漏气故障的诊断分析64-71
• 第6章 总结与展望71-73
• 6．1 总结71-72
• 6．2 对监测系统的展望72-73
• 参考文献73-76
• 致谢76-77
• 攻读硕士期间发表的论文和参加的科研项目77

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 谢鲲,马修真,王长安;12V180柴油机性能试验数据采集处理系统[J];大连铁道学院学报;2001年01期

2 史玉河;冷却水温度对柴油机性能及可靠性的影响[J];山东内燃机;1995年01期

3 黄明强;165F系族柴油机批产技术[J];广西农业机械化;1995年06期

4 王新北,潜伟建,夏志澜,庄永华;柴油机性能监测设备研究[J];武汉造船;2001年01期

5 刘朋,宋崇林,张延峰,王守元,贾贵启,杨润东;乙醇-柴油混合燃料对柴油机性能及排放的影响[J];燃烧科学与技术;2003年04期

6 王爱武;柴油机性能测试试验台的研制[J];工业控制计算机;2004年09期

7 孙民,于学浒,潘小萍;通过柴油机性能参数确定示功图方法的研究[J];大连理工大学学报;1996年05期

8 邵天骏;沪东造船厂注重柴油机参数的优化[J];柴油机;1994年05期

9 张纪元;W6170Z系列柴油机增压器匹配试验研究[J];柴油机;1998年01期

10 冯国胜,杨绍普,程京平;基于神经网络的柴油机性能建模[J];内燃机学报;2005年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 李霞明;陈廷明;丁连生;;基于某型柴油机排气管排机油故障的研究[A];中国航海学会内河船舶驾驶专业委员会学术年会论文集[C];2004年

2 杜天玉;蔡振雄;陈波;王吉;;Matlab在柴油机曲柄连杆机构运动学中的应用[A];第十五届全国大功率柴油机学术会议论文集[C];2007年

3 肖民;姚寿广;甘霏斐;;船用主机动态过程实时仿真模型研究[A];第九届全国内河船舶及航运技术学术交流会论文集[C];2004年

4 夏开略;;车用消声器计算研究[A];十二省区市机械工程学会学术年会论文集[C];2007年

5 陆松华;杨建国;胡旭钢;;6L/1624柴油机振动响应分析[A];第十五届全国大功率柴油机学术会议论文集[C];2007年

6 刘广生;;6190Z_LC_Z型柴油机性能介绍[A];2005中国渔船技术发展论坛论文集[C];2005年

7 朱红国;蒋习军;王志伟;郑银生;;重型柴油机NOx排放测量不确定度评定[A];2007年APC联合学术年会论文集[C];2007年

8 黄永新;;柴油机高原功率修正探讨[A];重庆汽车工程学会2008年学术会议论文集[C];2008年

9 杨杰;;面对环保与能源的双重压力内燃机企业发展应对——柴油机的技术发展[A];第二届（2002年度）中国农机论坛文集[C];2002年

10 陈群;强鸿;赵慧超;;CA498柴油机冷却水套的CFD分析[A];2006年APC联合学术年会论文集[C];2006年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 本报记者 袁木;玉柴投建亚洲最大柴油机铸件基地[N];机电商报;2008年

2 杜兴民 张康峰;陕柴重工9L21/31柴油机研制成功[N];中国工业报;2006年

3 蒋文君;柴油机汽车尾气易造成婴儿矮小[N];大众卫生报;2007年

4 徐德坤;玉柴首月“三喜临门”[N];广西日报;2007年

5 李凤菊 本报记者 刘庆斌;柴油机市场打出新“牌”[N];经济日报.农村版;2006年

6 李凤发;三一重工欲“联姻”湖南建湘[N];经理日报;2007年

7 记者 严风华;张德江、俞正声视察中船三井[N];中国船舶报;2008年

8 罗晓;东方红柴油机向质量零缺陷进军[N];中国工业报;2009年

9 沙立洲;中国亟须发展现代柴油机[N];中国汽车报;2002年

10 本报记者 韩朴;达标柴油机政策应再细一些[N];中国汽车报;2003年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 曹龙汉;柴油机智能化故障诊断技术研究[D];重庆大学;2001年

2 卢兰光;柴油机中压共轨综合系统的设计及其控制策略的研究[D];武汉理工大学;2002年

3 常汉宝;舰用大功率柴油机低负荷性能研究[D];华中科技大学;2004年

4 杨德胜;基于分散低温预混合燃烧概念的柴油机TR燃烧系统的研究[D];大连理工大学;2006年

5 李晓波;轻型高速柴油机提高功率的研究[D];哈尔滨工程大学;2002年

6 朱昌吉;车用柴油机电控EGR系统设计及性能研究[D];吉林大学;2005年

7 何旭;基于喷雾撞壁的TR燃烧系统机理研究[D];大连理工大学;2006年

8 姚广涛;预混合压燃发动机混合气形成与燃烧过程研究[D];天津大学;2005年

9 赵慧敏;柴油机非稳态振动信号分析与智能故障诊断研究[D];天津大学;2010年

10 李学民;分配泵电控系统的开发及在车用柴油机上的应用研究[D];吉林大学;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 伞宝钢;柴油机性能测试分析微机系统的设计与研究[D];大连海事大学;2003年

2 袁泉;柴油机性能监测系统的开发与试验研究[D];武汉理工大学;2005年

3 金华玉;供油提前角对车用柴油机影响的试验及模拟研究[D];吉林大学;2005年

4 曾洪;高原型柴油机的研制开发[D];吉林大学;2005年

5 杜宝国;乙醇-柴油-汽油混合燃料在柴油机上的应用研究[D];大连理工大学;2003年

6 王建伟;6102增压柴油机燃烧过程与排放特性试验研究[D];天津大学;2003年

7 段峰;柴油/甲醇组合燃烧方式在增压柴油机上的应用研究[D];天津大学;2004年

8 王致钊;柴油机气门失效分析及改进策略[D];天津大学;2005年

9 马福军;在柴油机上燃用乙醇柴油的实验研究[D];大连理工大学;2002年

10 赵同宾;柴油机热工故障仿真研究[D];武汉理工大学;2002年

  本文关键词：柴油机性能监测系统的开发与试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：408720